d155470f53c8a5c78ec0c370c60db583cf006baa
[linux-2.6-microblaze.git] / include / linux / mtd / rawnand.h
1 /*
2  *  Copyright © 2000-2010 David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
3  *                        Steven J. Hill <sjhill@realitydiluted.com>
4  *                        Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  *
10  * Info:
11  *      Contains standard defines and IDs for NAND flash devices
12  *
13  * Changelog:
14  *      See git changelog.
15  */
16 #ifndef __LINUX_MTD_RAWNAND_H
17 #define __LINUX_MTD_RAWNAND_H
18
19 #include <linux/wait.h>
20 #include <linux/spinlock.h>
21 #include <linux/mtd/mtd.h>
22 #include <linux/mtd/flashchip.h>
23 #include <linux/mtd/bbm.h>
24 #include <linux/of.h>
25 #include <linux/types.h>
26
27 struct nand_flash_dev;
28
29 /* Scan and identify a NAND device */
30 int nand_scan_with_ids(struct mtd_info *mtd, int max_chips,
31                        struct nand_flash_dev *ids);
32
33 static inline int nand_scan(struct mtd_info *mtd, int max_chips)
34 {
35         return nand_scan_with_ids(mtd, max_chips, NULL);
36 }
37
38 /* Internal helper for board drivers which need to override command function */
39 void nand_wait_ready(struct mtd_info *mtd);
40
41 /* The maximum number of NAND chips in an array */
42 #define NAND_MAX_CHIPS          8
43
44 /*
45  * Constants for hardware specific CLE/ALE/NCE function
46  *
47  * These are bits which can be or'ed to set/clear multiple
48  * bits in one go.
49  */
50 /* Select the chip by setting nCE to low */
51 #define NAND_NCE                0x01
52 /* Select the command latch by setting CLE to high */
53 #define NAND_CLE                0x02
54 /* Select the address latch by setting ALE to high */
55 #define NAND_ALE                0x04
56
57 #define NAND_CTRL_CLE           (NAND_NCE | NAND_CLE)
58 #define NAND_CTRL_ALE           (NAND_NCE | NAND_ALE)
59 #define NAND_CTRL_CHANGE        0x80
60
61 /*
62  * Standard NAND flash commands
63  */
64 #define NAND_CMD_READ0          0
65 #define NAND_CMD_READ1          1
66 #define NAND_CMD_RNDOUT         5
67 #define NAND_CMD_PAGEPROG       0x10
68 #define NAND_CMD_READOOB        0x50
69 #define NAND_CMD_ERASE1         0x60
70 #define NAND_CMD_STATUS         0x70
71 #define NAND_CMD_SEQIN          0x80
72 #define NAND_CMD_RNDIN          0x85
73 #define NAND_CMD_READID         0x90
74 #define NAND_CMD_ERASE2         0xd0
75 #define NAND_CMD_PARAM          0xec
76 #define NAND_CMD_GET_FEATURES   0xee
77 #define NAND_CMD_SET_FEATURES   0xef
78 #define NAND_CMD_RESET          0xff
79
80 /* Extended commands for large page devices */
81 #define NAND_CMD_READSTART      0x30
82 #define NAND_CMD_RNDOUTSTART    0xE0
83 #define NAND_CMD_CACHEDPROG     0x15
84
85 #define NAND_CMD_NONE           -1
86
87 /* Status bits */
88 #define NAND_STATUS_FAIL        0x01
89 #define NAND_STATUS_FAIL_N1     0x02
90 #define NAND_STATUS_TRUE_READY  0x20
91 #define NAND_STATUS_READY       0x40
92 #define NAND_STATUS_WP          0x80
93
94 #define NAND_DATA_IFACE_CHECK_ONLY      -1
95
96 /*
97  * Constants for ECC_MODES
98  */
99 typedef enum {
100         NAND_ECC_NONE,
101         NAND_ECC_SOFT,
102         NAND_ECC_HW,
103         NAND_ECC_HW_SYNDROME,
104         NAND_ECC_HW_OOB_FIRST,
105         NAND_ECC_ON_DIE,
106 } nand_ecc_modes_t;
107
108 enum nand_ecc_algo {
109         NAND_ECC_UNKNOWN,
110         NAND_ECC_HAMMING,
111         NAND_ECC_BCH,
112         NAND_ECC_RS,
113 };
114
115 /*
116  * Constants for Hardware ECC
117  */
118 /* Reset Hardware ECC for read */
119 #define NAND_ECC_READ           0
120 /* Reset Hardware ECC for write */
121 #define NAND_ECC_WRITE          1
122 /* Enable Hardware ECC before syndrome is read back from flash */
123 #define NAND_ECC_READSYN        2
124
125 /*
126  * Enable generic NAND 'page erased' check. This check is only done when
127  * ecc.correct() returns -EBADMSG.
128  * Set this flag if your implementation does not fix bitflips in erased
129  * pages and you want to rely on the default implementation.
130  */
131 #define NAND_ECC_GENERIC_ERASED_CHECK   BIT(0)
132 #define NAND_ECC_MAXIMIZE               BIT(1)
133
134 /* Bit mask for flags passed to do_nand_read_ecc */
135 #define NAND_GET_DEVICE         0x80
136
137
138 /*
139  * Option constants for bizarre disfunctionality and real
140  * features.
141  */
142 /* Buswidth is 16 bit */
143 #define NAND_BUSWIDTH_16        0x00000002
144 /* Chip has cache program function */
145 #define NAND_CACHEPRG           0x00000008
146 /*
147  * Chip requires ready check on read (for auto-incremented sequential read).
148  * True only for small page devices; large page devices do not support
149  * autoincrement.
150  */
151 #define NAND_NEED_READRDY       0x00000100
152
153 /* Chip does not allow subpage writes */
154 #define NAND_NO_SUBPAGE_WRITE   0x00000200
155
156 /* Device is one of 'new' xD cards that expose fake nand command set */
157 #define NAND_BROKEN_XD          0x00000400
158
159 /* Device behaves just like nand, but is readonly */
160 #define NAND_ROM                0x00000800
161
162 /* Device supports subpage reads */
163 #define NAND_SUBPAGE_READ       0x00001000
164
165 /*
166  * Some MLC NANDs need data scrambling to limit bitflips caused by repeated
167  * patterns.
168  */
169 #define NAND_NEED_SCRAMBLING    0x00002000
170
171 /* Device needs 3rd row address cycle */
172 #define NAND_ROW_ADDR_3         0x00004000
173
174 /* Options valid for Samsung large page devices */
175 #define NAND_SAMSUNG_LP_OPTIONS NAND_CACHEPRG
176
177 /* Macros to identify the above */
178 #define NAND_HAS_CACHEPROG(chip) ((chip->options & NAND_CACHEPRG))
179 #define NAND_HAS_SUBPAGE_READ(chip) ((chip->options & NAND_SUBPAGE_READ))
180 #define NAND_HAS_SUBPAGE_WRITE(chip) !((chip)->options & NAND_NO_SUBPAGE_WRITE)
181
182 /* Non chip related options */
183 /* This option skips the bbt scan during initialization. */
184 #define NAND_SKIP_BBTSCAN       0x00010000
185 /* Chip may not exist, so silence any errors in scan */
186 #define NAND_SCAN_SILENT_NODEV  0x00040000
187 /*
188  * Autodetect nand buswidth with readid/onfi.
189  * This suppose the driver will configure the hardware in 8 bits mode
190  * when calling nand_scan_ident, and update its configuration
191  * before calling nand_scan_tail.
192  */
193 #define NAND_BUSWIDTH_AUTO      0x00080000
194 /*
195  * This option could be defined by controller drivers to protect against
196  * kmap'ed, vmalloc'ed highmem buffers being passed from upper layers
197  */
198 #define NAND_USE_BOUNCE_BUFFER  0x00100000
199
200 /*
201  * In case your controller is implementing ->cmd_ctrl() and is relying on the
202  * default ->cmdfunc() implementation, you may want to let the core handle the
203  * tCCS delay which is required when a column change (RNDIN or RNDOUT) is
204  * requested.
205  * If your controller already takes care of this delay, you don't need to set
206  * this flag.
207  */
208 #define NAND_WAIT_TCCS          0x00200000
209
210 /*
211  * Whether the NAND chip is a boot medium. Drivers might use this information
212  * to select ECC algorithms supported by the boot ROM or similar restrictions.
213  */
214 #define NAND_IS_BOOT_MEDIUM     0x00400000
215
216 /* Options set by nand scan */
217 /* Nand scan has allocated controller struct */
218 #define NAND_CONTROLLER_ALLOC   0x80000000
219
220 /* Cell info constants */
221 #define NAND_CI_CHIPNR_MSK      0x03
222 #define NAND_CI_CELLTYPE_MSK    0x0C
223 #define NAND_CI_CELLTYPE_SHIFT  2
224
225 /* Keep gcc happy */
226 struct nand_chip;
227
228 /* ONFI version bits */
229 #define ONFI_VERSION_1_0                BIT(1)
230 #define ONFI_VERSION_2_0                BIT(2)
231 #define ONFI_VERSION_2_1                BIT(3)
232 #define ONFI_VERSION_2_2                BIT(4)
233 #define ONFI_VERSION_2_3                BIT(5)
234 #define ONFI_VERSION_3_0                BIT(6)
235 #define ONFI_VERSION_3_1                BIT(7)
236 #define ONFI_VERSION_3_2                BIT(8)
237 #define ONFI_VERSION_4_0                BIT(9)
238
239 /* ONFI features */
240 #define ONFI_FEATURE_16_BIT_BUS         (1 << 0)
241 #define ONFI_FEATURE_EXT_PARAM_PAGE     (1 << 7)
242
243 /* ONFI timing mode, used in both asynchronous and synchronous mode */
244 #define ONFI_TIMING_MODE_0              (1 << 0)
245 #define ONFI_TIMING_MODE_1              (1 << 1)
246 #define ONFI_TIMING_MODE_2              (1 << 2)
247 #define ONFI_TIMING_MODE_3              (1 << 3)
248 #define ONFI_TIMING_MODE_4              (1 << 4)
249 #define ONFI_TIMING_MODE_5              (1 << 5)
250 #define ONFI_TIMING_MODE_UNKNOWN        (1 << 6)
251
252 /* ONFI feature number/address */
253 #define ONFI_FEATURE_NUMBER             256
254 #define ONFI_FEATURE_ADDR_TIMING_MODE   0x1
255
256 /* Vendor-specific feature address (Micron) */
257 #define ONFI_FEATURE_ADDR_READ_RETRY    0x89
258 #define ONFI_FEATURE_ON_DIE_ECC         0x90
259 #define   ONFI_FEATURE_ON_DIE_ECC_EN    BIT(3)
260
261 /* ONFI subfeature parameters length */
262 #define ONFI_SUBFEATURE_PARAM_LEN       4
263
264 /* ONFI optional commands SET/GET FEATURES supported? */
265 #define ONFI_OPT_CMD_SET_GET_FEATURES   (1 << 2)
266
267 struct nand_onfi_params {
268         /* rev info and features block */
269         /* 'O' 'N' 'F' 'I'  */
270         u8 sig[4];
271         __le16 revision;
272         __le16 features;
273         __le16 opt_cmd;
274         u8 reserved0[2];
275         __le16 ext_param_page_length; /* since ONFI 2.1 */
276         u8 num_of_param_pages;        /* since ONFI 2.1 */
277         u8 reserved1[17];
278
279         /* manufacturer information block */
280         char manufacturer[12];
281         char model[20];
282         u8 jedec_id;
283         __le16 date_code;
284         u8 reserved2[13];
285
286         /* memory organization block */
287         __le32 byte_per_page;
288         __le16 spare_bytes_per_page;
289         __le32 data_bytes_per_ppage;
290         __le16 spare_bytes_per_ppage;
291         __le32 pages_per_block;
292         __le32 blocks_per_lun;
293         u8 lun_count;
294         u8 addr_cycles;
295         u8 bits_per_cell;
296         __le16 bb_per_lun;
297         __le16 block_endurance;
298         u8 guaranteed_good_blocks;
299         __le16 guaranteed_block_endurance;
300         u8 programs_per_page;
301         u8 ppage_attr;
302         u8 ecc_bits;
303         u8 interleaved_bits;
304         u8 interleaved_ops;
305         u8 reserved3[13];
306
307         /* electrical parameter block */
308         u8 io_pin_capacitance_max;
309         __le16 async_timing_mode;
310         __le16 program_cache_timing_mode;
311         __le16 t_prog;
312         __le16 t_bers;
313         __le16 t_r;
314         __le16 t_ccs;
315         __le16 src_sync_timing_mode;
316         u8 src_ssync_features;
317         __le16 clk_pin_capacitance_typ;
318         __le16 io_pin_capacitance_typ;
319         __le16 input_pin_capacitance_typ;
320         u8 input_pin_capacitance_max;
321         u8 driver_strength_support;
322         __le16 t_int_r;
323         __le16 t_adl;
324         u8 reserved4[8];
325
326         /* vendor */
327         __le16 vendor_revision;
328         u8 vendor[88];
329
330         __le16 crc;
331 } __packed;
332
333 #define ONFI_CRC_BASE   0x4F4E
334
335 /* Extended ECC information Block Definition (since ONFI 2.1) */
336 struct onfi_ext_ecc_info {
337         u8 ecc_bits;
338         u8 codeword_size;
339         __le16 bb_per_lun;
340         __le16 block_endurance;
341         u8 reserved[2];
342 } __packed;
343
344 #define ONFI_SECTION_TYPE_0     0       /* Unused section. */
345 #define ONFI_SECTION_TYPE_1     1       /* for additional sections. */
346 #define ONFI_SECTION_TYPE_2     2       /* for ECC information. */
347 struct onfi_ext_section {
348         u8 type;
349         u8 length;
350 } __packed;
351
352 #define ONFI_EXT_SECTION_MAX 8
353
354 /* Extended Parameter Page Definition (since ONFI 2.1) */
355 struct onfi_ext_param_page {
356         __le16 crc;
357         u8 sig[4];             /* 'E' 'P' 'P' 'S' */
358         u8 reserved0[10];
359         struct onfi_ext_section sections[ONFI_EXT_SECTION_MAX];
360
361         /*
362          * The actual size of the Extended Parameter Page is in
363          * @ext_param_page_length of nand_onfi_params{}.
364          * The following are the variable length sections.
365          * So we do not add any fields below. Please see the ONFI spec.
366          */
367 } __packed;
368
369 struct jedec_ecc_info {
370         u8 ecc_bits;
371         u8 codeword_size;
372         __le16 bb_per_lun;
373         __le16 block_endurance;
374         u8 reserved[2];
375 } __packed;
376
377 /* JEDEC features */
378 #define JEDEC_FEATURE_16_BIT_BUS        (1 << 0)
379
380 struct nand_jedec_params {
381         /* rev info and features block */
382         /* 'J' 'E' 'S' 'D'  */
383         u8 sig[4];
384         __le16 revision;
385         __le16 features;
386         u8 opt_cmd[3];
387         __le16 sec_cmd;
388         u8 num_of_param_pages;
389         u8 reserved0[18];
390
391         /* manufacturer information block */
392         char manufacturer[12];
393         char model[20];
394         u8 jedec_id[6];
395         u8 reserved1[10];
396
397         /* memory organization block */
398         __le32 byte_per_page;
399         __le16 spare_bytes_per_page;
400         u8 reserved2[6];
401         __le32 pages_per_block;
402         __le32 blocks_per_lun;
403         u8 lun_count;
404         u8 addr_cycles;
405         u8 bits_per_cell;
406         u8 programs_per_page;
407         u8 multi_plane_addr;
408         u8 multi_plane_op_attr;
409         u8 reserved3[38];
410
411         /* electrical parameter block */
412         __le16 async_sdr_speed_grade;
413         __le16 toggle_ddr_speed_grade;
414         __le16 sync_ddr_speed_grade;
415         u8 async_sdr_features;
416         u8 toggle_ddr_features;
417         u8 sync_ddr_features;
418         __le16 t_prog;
419         __le16 t_bers;
420         __le16 t_r;
421         __le16 t_r_multi_plane;
422         __le16 t_ccs;
423         __le16 io_pin_capacitance_typ;
424         __le16 input_pin_capacitance_typ;
425         __le16 clk_pin_capacitance_typ;
426         u8 driver_strength_support;
427         __le16 t_adl;
428         u8 reserved4[36];
429
430         /* ECC and endurance block */
431         u8 guaranteed_good_blocks;
432         __le16 guaranteed_block_endurance;
433         struct jedec_ecc_info ecc_info[4];
434         u8 reserved5[29];
435
436         /* reserved */
437         u8 reserved6[148];
438
439         /* vendor */
440         __le16 vendor_rev_num;
441         u8 reserved7[88];
442
443         /* CRC for Parameter Page */
444         __le16 crc;
445 } __packed;
446
447 /**
448  * struct onfi_params - ONFI specific parameters that will be reused
449  * @version: ONFI version (BCD encoded), 0 if ONFI is not supported
450  * @tPROG: Page program time
451  * @tBERS: Block erase time
452  * @tR: Page read time
453  * @tCCS: Change column setup time
454  * @async_timing_mode: Supported asynchronous timing mode
455  * @vendor_revision: Vendor specific revision number
456  * @vendor: Vendor specific data
457  */
458 struct onfi_params {
459         int version;
460         u16 tPROG;
461         u16 tBERS;
462         u16 tR;
463         u16 tCCS;
464         u16 async_timing_mode;
465         u16 vendor_revision;
466         u8 vendor[88];
467 };
468
469 /**
470  * struct nand_parameters - NAND generic parameters from the parameter page
471  * @model: Model name
472  * @supports_set_get_features: The NAND chip supports setting/getting features
473  * @set_feature_list: Bitmap of features that can be set
474  * @get_feature_list: Bitmap of features that can be get
475  * @onfi: ONFI specific parameters
476  */
477 struct nand_parameters {
478         /* Generic parameters */
479         const char *model;
480         bool supports_set_get_features;
481         DECLARE_BITMAP(set_feature_list, ONFI_FEATURE_NUMBER);
482         DECLARE_BITMAP(get_feature_list, ONFI_FEATURE_NUMBER);
483
484         /* ONFI parameters */
485         struct onfi_params *onfi;
486 };
487
488 /* The maximum expected count of bytes in the NAND ID sequence */
489 #define NAND_MAX_ID_LEN 8
490
491 /**
492  * struct nand_id - NAND id structure
493  * @data: buffer containing the id bytes.
494  * @len: ID length.
495  */
496 struct nand_id {
497         u8 data[NAND_MAX_ID_LEN];
498         int len;
499 };
500
501 /**
502  * struct nand_controller_ops - Controller operations
503  *
504  * @attach_chip: this method is called after the NAND detection phase after
505  *               flash ID and MTD fields such as erase size, page size and OOB
506  *               size have been set up. ECC requirements are available if
507  *               provided by the NAND chip or device tree. Typically used to
508  *               choose the appropriate ECC configuration and allocate
509  *               associated resources.
510  *               This hook is optional.
511  * @detach_chip: free all resources allocated/claimed in
512  *               nand_controller_ops->attach_chip().
513  *               This hook is optional.
514  */
515 struct nand_controller_ops {
516         int (*attach_chip)(struct nand_chip *chip);
517         void (*detach_chip)(struct nand_chip *chip);
518 };
519
520 /**
521  * struct nand_controller - Structure used to describe a NAND controller
522  *
523  * @lock:               protection lock
524  * @active:             the mtd device which holds the controller currently
525  * @wq:                 wait queue to sleep on if a NAND operation is in
526  *                      progress used instead of the per chip wait queue
527  *                      when a hw controller is available.
528  * @ops:                NAND controller operations.
529  */
530 struct nand_controller {
531         spinlock_t lock;
532         struct nand_chip *active;
533         wait_queue_head_t wq;
534         const struct nand_controller_ops *ops;
535 };
536
537 static inline void nand_controller_init(struct nand_controller *nfc)
538 {
539         nfc->active = NULL;
540         spin_lock_init(&nfc->lock);
541         init_waitqueue_head(&nfc->wq);
542 }
543
544 /**
545  * struct nand_ecc_step_info - ECC step information of ECC engine
546  * @stepsize: data bytes per ECC step
547  * @strengths: array of supported strengths
548  * @nstrengths: number of supported strengths
549  */
550 struct nand_ecc_step_info {
551         int stepsize;
552         const int *strengths;
553         int nstrengths;
554 };
555
556 /**
557  * struct nand_ecc_caps - capability of ECC engine
558  * @stepinfos: array of ECC step information
559  * @nstepinfos: number of ECC step information
560  * @calc_ecc_bytes: driver's hook to calculate ECC bytes per step
561  */
562 struct nand_ecc_caps {
563         const struct nand_ecc_step_info *stepinfos;
564         int nstepinfos;
565         int (*calc_ecc_bytes)(int step_size, int strength);
566 };
567
568 /* a shorthand to generate struct nand_ecc_caps with only one ECC stepsize */
569 #define NAND_ECC_CAPS_SINGLE(__name, __calc, __step, ...)       \
570 static const int __name##_strengths[] = { __VA_ARGS__ };        \
571 static const struct nand_ecc_step_info __name##_stepinfo = {    \
572         .stepsize = __step,                                     \
573         .strengths = __name##_strengths,                        \
574         .nstrengths = ARRAY_SIZE(__name##_strengths),           \
575 };                                                              \
576 static const struct nand_ecc_caps __name = {                    \
577         .stepinfos = &__name##_stepinfo,                        \
578         .nstepinfos = 1,                                        \
579         .calc_ecc_bytes = __calc,                               \
580 }
581
582 /**
583  * struct nand_ecc_ctrl - Control structure for ECC
584  * @mode:       ECC mode
585  * @algo:       ECC algorithm
586  * @steps:      number of ECC steps per page
587  * @size:       data bytes per ECC step
588  * @bytes:      ECC bytes per step
589  * @strength:   max number of correctible bits per ECC step
590  * @total:      total number of ECC bytes per page
591  * @prepad:     padding information for syndrome based ECC generators
592  * @postpad:    padding information for syndrome based ECC generators
593  * @options:    ECC specific options (see NAND_ECC_XXX flags defined above)
594  * @priv:       pointer to private ECC control data
595  * @calc_buf:   buffer for calculated ECC, size is oobsize.
596  * @code_buf:   buffer for ECC read from flash, size is oobsize.
597  * @hwctl:      function to control hardware ECC generator. Must only
598  *              be provided if an hardware ECC is available
599  * @calculate:  function for ECC calculation or readback from ECC hardware
600  * @correct:    function for ECC correction, matching to ECC generator (sw/hw).
601  *              Should return a positive number representing the number of
602  *              corrected bitflips, -EBADMSG if the number of bitflips exceed
603  *              ECC strength, or any other error code if the error is not
604  *              directly related to correction.
605  *              If -EBADMSG is returned the input buffers should be left
606  *              untouched.
607  * @read_page_raw:      function to read a raw page without ECC. This function
608  *                      should hide the specific layout used by the ECC
609  *                      controller and always return contiguous in-band and
610  *                      out-of-band data even if they're not stored
611  *                      contiguously on the NAND chip (e.g.
612  *                      NAND_ECC_HW_SYNDROME interleaves in-band and
613  *                      out-of-band data).
614  * @write_page_raw:     function to write a raw page without ECC. This function
615  *                      should hide the specific layout used by the ECC
616  *                      controller and consider the passed data as contiguous
617  *                      in-band and out-of-band data. ECC controller is
618  *                      responsible for doing the appropriate transformations
619  *                      to adapt to its specific layout (e.g.
620  *                      NAND_ECC_HW_SYNDROME interleaves in-band and
621  *                      out-of-band data).
622  * @read_page:  function to read a page according to the ECC generator
623  *              requirements; returns maximum number of bitflips corrected in
624  *              any single ECC step, -EIO hw error
625  * @read_subpage:       function to read parts of the page covered by ECC;
626  *                      returns same as read_page()
627  * @write_subpage:      function to write parts of the page covered by ECC.
628  * @write_page: function to write a page according to the ECC generator
629  *              requirements.
630  * @write_oob_raw:      function to write chip OOB data without ECC
631  * @read_oob_raw:       function to read chip OOB data without ECC
632  * @read_oob:   function to read chip OOB data
633  * @write_oob:  function to write chip OOB data
634  */
635 struct nand_ecc_ctrl {
636         nand_ecc_modes_t mode;
637         enum nand_ecc_algo algo;
638         int steps;
639         int size;
640         int bytes;
641         int total;
642         int strength;
643         int prepad;
644         int postpad;
645         unsigned int options;
646         void *priv;
647         u8 *calc_buf;
648         u8 *code_buf;
649         void (*hwctl)(struct mtd_info *mtd, int mode);
650         int (*calculate)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *dat,
651                         uint8_t *ecc_code);
652         int (*correct)(struct mtd_info *mtd, uint8_t *dat, uint8_t *read_ecc,
653                         uint8_t *calc_ecc);
654         int (*read_page_raw)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
655                         uint8_t *buf, int oob_required, int page);
656         int (*write_page_raw)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
657                         const uint8_t *buf, int oob_required, int page);
658         int (*read_page)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
659                         uint8_t *buf, int oob_required, int page);
660         int (*read_subpage)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
661                         uint32_t offs, uint32_t len, uint8_t *buf, int page);
662         int (*write_subpage)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
663                         uint32_t offset, uint32_t data_len,
664                         const uint8_t *data_buf, int oob_required, int page);
665         int (*write_page)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
666                         const uint8_t *buf, int oob_required, int page);
667         int (*write_oob_raw)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
668                         int page);
669         int (*read_oob_raw)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
670                         int page);
671         int (*read_oob)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, int page);
672         int (*write_oob)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
673                         int page);
674 };
675
676 /**
677  * struct nand_sdr_timings - SDR NAND chip timings
678  *
679  * This struct defines the timing requirements of a SDR NAND chip.
680  * These information can be found in every NAND datasheets and the timings
681  * meaning are described in the ONFI specifications:
682  * www.onfi.org/~/media/ONFI/specs/onfi_3_1_spec.pdf (chapter 4.15 Timing
683  * Parameters)
684  *
685  * All these timings are expressed in picoseconds.
686  *
687  * @tBERS_max: Block erase time
688  * @tCCS_min: Change column setup time
689  * @tPROG_max: Page program time
690  * @tR_max: Page read time
691  * @tALH_min: ALE hold time
692  * @tADL_min: ALE to data loading time
693  * @tALS_min: ALE setup time
694  * @tAR_min: ALE to RE# delay
695  * @tCEA_max: CE# access time
696  * @tCEH_min: CE# high hold time
697  * @tCH_min:  CE# hold time
698  * @tCHZ_max: CE# high to output hi-Z
699  * @tCLH_min: CLE hold time
700  * @tCLR_min: CLE to RE# delay
701  * @tCLS_min: CLE setup time
702  * @tCOH_min: CE# high to output hold
703  * @tCS_min: CE# setup time
704  * @tDH_min: Data hold time
705  * @tDS_min: Data setup time
706  * @tFEAT_max: Busy time for Set Features and Get Features
707  * @tIR_min: Output hi-Z to RE# low
708  * @tITC_max: Interface and Timing Mode Change time
709  * @tRC_min: RE# cycle time
710  * @tREA_max: RE# access time
711  * @tREH_min: RE# high hold time
712  * @tRHOH_min: RE# high to output hold
713  * @tRHW_min: RE# high to WE# low
714  * @tRHZ_max: RE# high to output hi-Z
715  * @tRLOH_min: RE# low to output hold
716  * @tRP_min: RE# pulse width
717  * @tRR_min: Ready to RE# low (data only)
718  * @tRST_max: Device reset time, measured from the falling edge of R/B# to the
719  *            rising edge of R/B#.
720  * @tWB_max: WE# high to SR[6] low
721  * @tWC_min: WE# cycle time
722  * @tWH_min: WE# high hold time
723  * @tWHR_min: WE# high to RE# low
724  * @tWP_min: WE# pulse width
725  * @tWW_min: WP# transition to WE# low
726  */
727 struct nand_sdr_timings {
728         u64 tBERS_max;
729         u32 tCCS_min;
730         u64 tPROG_max;
731         u64 tR_max;
732         u32 tALH_min;
733         u32 tADL_min;
734         u32 tALS_min;
735         u32 tAR_min;
736         u32 tCEA_max;
737         u32 tCEH_min;
738         u32 tCH_min;
739         u32 tCHZ_max;
740         u32 tCLH_min;
741         u32 tCLR_min;
742         u32 tCLS_min;
743         u32 tCOH_min;
744         u32 tCS_min;
745         u32 tDH_min;
746         u32 tDS_min;
747         u32 tFEAT_max;
748         u32 tIR_min;
749         u32 tITC_max;
750         u32 tRC_min;
751         u32 tREA_max;
752         u32 tREH_min;
753         u32 tRHOH_min;
754         u32 tRHW_min;
755         u32 tRHZ_max;
756         u32 tRLOH_min;
757         u32 tRP_min;
758         u32 tRR_min;
759         u64 tRST_max;
760         u32 tWB_max;
761         u32 tWC_min;
762         u32 tWH_min;
763         u32 tWHR_min;
764         u32 tWP_min;
765         u32 tWW_min;
766 };
767
768 /**
769  * enum nand_data_interface_type - NAND interface timing type
770  * @NAND_SDR_IFACE:     Single Data Rate interface
771  */
772 enum nand_data_interface_type {
773         NAND_SDR_IFACE,
774 };
775
776 /**
777  * struct nand_data_interface - NAND interface timing
778  * @type:        type of the timing
779  * @timings:     The timing, type according to @type
780  * @timings.sdr: Use it when @type is %NAND_SDR_IFACE.
781  */
782 struct nand_data_interface {
783         enum nand_data_interface_type type;
784         union {
785                 struct nand_sdr_timings sdr;
786         } timings;
787 };
788
789 /**
790  * nand_get_sdr_timings - get SDR timing from data interface
791  * @conf:       The data interface
792  */
793 static inline const struct nand_sdr_timings *
794 nand_get_sdr_timings(const struct nand_data_interface *conf)
795 {
796         if (conf->type != NAND_SDR_IFACE)
797                 return ERR_PTR(-EINVAL);
798
799         return &conf->timings.sdr;
800 }
801
802 /**
803  * struct nand_manufacturer_ops - NAND Manufacturer operations
804  * @detect: detect the NAND memory organization and capabilities
805  * @init: initialize all vendor specific fields (like the ->read_retry()
806  *        implementation) if any.
807  * @cleanup: the ->init() function may have allocated resources, ->cleanup()
808  *           is here to let vendor specific code release those resources.
809  * @fixup_onfi_param_page: apply vendor specific fixups to the ONFI parameter
810  *                         page. This is called after the checksum is verified.
811  */
812 struct nand_manufacturer_ops {
813         void (*detect)(struct nand_chip *chip);
814         int (*init)(struct nand_chip *chip);
815         void (*cleanup)(struct nand_chip *chip);
816         void (*fixup_onfi_param_page)(struct nand_chip *chip,
817                                       struct nand_onfi_params *p);
818 };
819
820 /**
821  * struct nand_op_cmd_instr - Definition of a command instruction
822  * @opcode: the command to issue in one cycle
823  */
824 struct nand_op_cmd_instr {
825         u8 opcode;
826 };
827
828 /**
829  * struct nand_op_addr_instr - Definition of an address instruction
830  * @naddrs: length of the @addrs array
831  * @addrs: array containing the address cycles to issue
832  */
833 struct nand_op_addr_instr {
834         unsigned int naddrs;
835         const u8 *addrs;
836 };
837
838 /**
839  * struct nand_op_data_instr - Definition of a data instruction
840  * @len: number of data bytes to move
841  * @buf: buffer to fill
842  * @buf.in: buffer to fill when reading from the NAND chip
843  * @buf.out: buffer to read from when writing to the NAND chip
844  * @force_8bit: force 8-bit access
845  *
846  * Please note that "in" and "out" are inverted from the ONFI specification
847  * and are from the controller perspective, so a "in" is a read from the NAND
848  * chip while a "out" is a write to the NAND chip.
849  */
850 struct nand_op_data_instr {
851         unsigned int len;
852         union {
853                 void *in;
854                 const void *out;
855         } buf;
856         bool force_8bit;
857 };
858
859 /**
860  * struct nand_op_waitrdy_instr - Definition of a wait ready instruction
861  * @timeout_ms: maximum delay while waiting for the ready/busy pin in ms
862  */
863 struct nand_op_waitrdy_instr {
864         unsigned int timeout_ms;
865 };
866
867 /**
868  * enum nand_op_instr_type - Definition of all instruction types
869  * @NAND_OP_CMD_INSTR: command instruction
870  * @NAND_OP_ADDR_INSTR: address instruction
871  * @NAND_OP_DATA_IN_INSTR: data in instruction
872  * @NAND_OP_DATA_OUT_INSTR: data out instruction
873  * @NAND_OP_WAITRDY_INSTR: wait ready instruction
874  */
875 enum nand_op_instr_type {
876         NAND_OP_CMD_INSTR,
877         NAND_OP_ADDR_INSTR,
878         NAND_OP_DATA_IN_INSTR,
879         NAND_OP_DATA_OUT_INSTR,
880         NAND_OP_WAITRDY_INSTR,
881 };
882
883 /**
884  * struct nand_op_instr - Instruction object
885  * @type: the instruction type
886  * @ctx:  extra data associated to the instruction. You'll have to use the
887  *        appropriate element depending on @type
888  * @ctx.cmd: use it if @type is %NAND_OP_CMD_INSTR
889  * @ctx.addr: use it if @type is %NAND_OP_ADDR_INSTR
890  * @ctx.data: use it if @type is %NAND_OP_DATA_IN_INSTR
891  *            or %NAND_OP_DATA_OUT_INSTR
892  * @ctx.waitrdy: use it if @type is %NAND_OP_WAITRDY_INSTR
893  * @delay_ns: delay the controller should apply after the instruction has been
894  *            issued on the bus. Most modern controllers have internal timings
895  *            control logic, and in this case, the controller driver can ignore
896  *            this field.
897  */
898 struct nand_op_instr {
899         enum nand_op_instr_type type;
900         union {
901                 struct nand_op_cmd_instr cmd;
902                 struct nand_op_addr_instr addr;
903                 struct nand_op_data_instr data;
904                 struct nand_op_waitrdy_instr waitrdy;
905         } ctx;
906         unsigned int delay_ns;
907 };
908
909 /*
910  * Special handling must be done for the WAITRDY timeout parameter as it usually
911  * is either tPROG (after a prog), tR (before a read), tRST (during a reset) or
912  * tBERS (during an erase) which all of them are u64 values that cannot be
913  * divided by usual kernel macros and must be handled with the special
914  * DIV_ROUND_UP_ULL() macro.
915  *
916  * Cast to type of dividend is needed here to guarantee that the result won't
917  * be an unsigned long long when the dividend is an unsigned long (or smaller),
918  * which is what the compiler does when it sees ternary operator with 2
919  * different return types (picks the largest type to make sure there's no
920  * loss).
921  */
922 #define __DIVIDE(dividend, divisor) ({                                          \
923         (__typeof__(dividend))(sizeof(dividend) <= sizeof(unsigned long) ?      \
924                                DIV_ROUND_UP(dividend, divisor) :                \
925                                DIV_ROUND_UP_ULL(dividend, divisor));            \
926         })
927 #define PSEC_TO_NSEC(x) __DIVIDE(x, 1000)
928 #define PSEC_TO_MSEC(x) __DIVIDE(x, 1000000000)
929
930 #define NAND_OP_CMD(id, ns)                                             \
931         {                                                               \
932                 .type = NAND_OP_CMD_INSTR,                              \
933                 .ctx.cmd.opcode = id,                                   \
934                 .delay_ns = ns,                                         \
935         }
936
937 #define NAND_OP_ADDR(ncycles, cycles, ns)                               \
938         {                                                               \
939                 .type = NAND_OP_ADDR_INSTR,                             \
940                 .ctx.addr = {                                           \
941                         .naddrs = ncycles,                              \
942                         .addrs = cycles,                                \
943                 },                                                      \
944                 .delay_ns = ns,                                         \
945         }
946
947 #define NAND_OP_DATA_IN(l, b, ns)                                       \
948         {                                                               \
949                 .type = NAND_OP_DATA_IN_INSTR,                          \
950                 .ctx.data = {                                           \
951                         .len = l,                                       \
952                         .buf.in = b,                                    \
953                         .force_8bit = false,                            \
954                 },                                                      \
955                 .delay_ns = ns,                                         \
956         }
957
958 #define NAND_OP_DATA_OUT(l, b, ns)                                      \
959         {                                                               \
960                 .type = NAND_OP_DATA_OUT_INSTR,                         \
961                 .ctx.data = {                                           \
962                         .len = l,                                       \
963                         .buf.out = b,                                   \
964                         .force_8bit = false,                            \
965                 },                                                      \
966                 .delay_ns = ns,                                         \
967         }
968
969 #define NAND_OP_8BIT_DATA_IN(l, b, ns)                                  \
970         {                                                               \
971                 .type = NAND_OP_DATA_IN_INSTR,                          \
972                 .ctx.data = {                                           \
973                         .len = l,                                       \
974                         .buf.in = b,                                    \
975                         .force_8bit = true,                             \
976                 },                                                      \
977                 .delay_ns = ns,                                         \
978         }
979
980 #define NAND_OP_8BIT_DATA_OUT(l, b, ns)                                 \
981         {                                                               \
982                 .type = NAND_OP_DATA_OUT_INSTR,                         \
983                 .ctx.data = {                                           \
984                         .len = l,                                       \
985                         .buf.out = b,                                   \
986                         .force_8bit = true,                             \
987                 },                                                      \
988                 .delay_ns = ns,                                         \
989         }
990
991 #define NAND_OP_WAIT_RDY(tout_ms, ns)                                   \
992         {                                                               \
993                 .type = NAND_OP_WAITRDY_INSTR,                          \
994                 .ctx.waitrdy.timeout_ms = tout_ms,                      \
995                 .delay_ns = ns,                                         \
996         }
997
998 /**
999  * struct nand_subop - a sub operation
1000  * @instrs: array of instructions
1001  * @ninstrs: length of the @instrs array
1002  * @first_instr_start_off: offset to start from for the first instruction
1003  *                         of the sub-operation
1004  * @last_instr_end_off: offset to end at (excluded) for the last instruction
1005  *                      of the sub-operation
1006  *
1007  * Both @first_instr_start_off and @last_instr_end_off only apply to data or
1008  * address instructions.
1009  *
1010  * When an operation cannot be handled as is by the NAND controller, it will
1011  * be split by the parser into sub-operations which will be passed to the
1012  * controller driver.
1013  */
1014 struct nand_subop {
1015         const struct nand_op_instr *instrs;
1016         unsigned int ninstrs;
1017         unsigned int first_instr_start_off;
1018         unsigned int last_instr_end_off;
1019 };
1020
1021 unsigned int nand_subop_get_addr_start_off(const struct nand_subop *subop,
1022                                            unsigned int op_id);
1023 unsigned int nand_subop_get_num_addr_cyc(const struct nand_subop *subop,
1024                                          unsigned int op_id);
1025 unsigned int nand_subop_get_data_start_off(const struct nand_subop *subop,
1026                                            unsigned int op_id);
1027 unsigned int nand_subop_get_data_len(const struct nand_subop *subop,
1028                                      unsigned int op_id);
1029
1030 /**
1031  * struct nand_op_parser_addr_constraints - Constraints for address instructions
1032  * @maxcycles: maximum number of address cycles the controller can issue in a
1033  *             single step
1034  */
1035 struct nand_op_parser_addr_constraints {
1036         unsigned int maxcycles;
1037 };
1038
1039 /**
1040  * struct nand_op_parser_data_constraints - Constraints for data instructions
1041  * @maxlen: maximum data length that the controller can handle in a single step
1042  */
1043 struct nand_op_parser_data_constraints {
1044         unsigned int maxlen;
1045 };
1046
1047 /**
1048  * struct nand_op_parser_pattern_elem - One element of a pattern
1049  * @type: the instructuction type
1050  * @optional: whether this element of the pattern is optional or mandatory
1051  * @ctx: address or data constraint
1052  * @ctx.addr: address constraint (number of cycles)
1053  * @ctx.data: data constraint (data length)
1054  */
1055 struct nand_op_parser_pattern_elem {
1056         enum nand_op_instr_type type;
1057         bool optional;
1058         union {
1059                 struct nand_op_parser_addr_constraints addr;
1060                 struct nand_op_parser_data_constraints data;
1061         } ctx;
1062 };
1063
1064 #define NAND_OP_PARSER_PAT_CMD_ELEM(_opt)                       \
1065         {                                                       \
1066                 .type = NAND_OP_CMD_INSTR,                      \
1067                 .optional = _opt,                               \
1068         }
1069
1070 #define NAND_OP_PARSER_PAT_ADDR_ELEM(_opt, _maxcycles)          \
1071         {                                                       \
1072                 .type = NAND_OP_ADDR_INSTR,                     \
1073                 .optional = _opt,                               \
1074                 .ctx.addr.maxcycles = _maxcycles,               \
1075         }
1076
1077 #define NAND_OP_PARSER_PAT_DATA_IN_ELEM(_opt, _maxlen)          \
1078         {                                                       \
1079                 .type = NAND_OP_DATA_IN_INSTR,                  \
1080                 .optional = _opt,                               \
1081                 .ctx.data.maxlen = _maxlen,                     \
1082         }
1083
1084 #define NAND_OP_PARSER_PAT_DATA_OUT_ELEM(_opt, _maxlen)         \
1085         {                                                       \
1086                 .type = NAND_OP_DATA_OUT_INSTR,                 \
1087                 .optional = _opt,                               \
1088                 .ctx.data.maxlen = _maxlen,                     \
1089         }
1090
1091 #define NAND_OP_PARSER_PAT_WAITRDY_ELEM(_opt)                   \
1092         {                                                       \
1093                 .type = NAND_OP_WAITRDY_INSTR,                  \
1094                 .optional = _opt,                               \
1095         }
1096
1097 /**
1098  * struct nand_op_parser_pattern - NAND sub-operation pattern descriptor
1099  * @elems: array of pattern elements
1100  * @nelems: number of pattern elements in @elems array
1101  * @exec: the function that will issue a sub-operation
1102  *
1103  * A pattern is a list of elements, each element reprensenting one instruction
1104  * with its constraints. The pattern itself is used by the core to match NAND
1105  * chip operation with NAND controller operations.
1106  * Once a match between a NAND controller operation pattern and a NAND chip
1107  * operation (or a sub-set of a NAND operation) is found, the pattern ->exec()
1108  * hook is called so that the controller driver can issue the operation on the
1109  * bus.
1110  *
1111  * Controller drivers should declare as many patterns as they support and pass
1112  * this list of patterns (created with the help of the following macro) to
1113  * the nand_op_parser_exec_op() helper.
1114  */
1115 struct nand_op_parser_pattern {
1116         const struct nand_op_parser_pattern_elem *elems;
1117         unsigned int nelems;
1118         int (*exec)(struct nand_chip *chip, const struct nand_subop *subop);
1119 };
1120
1121 #define NAND_OP_PARSER_PATTERN(_exec, ...)                                                      \
1122         {                                                                                       \
1123                 .exec = _exec,                                                                  \
1124                 .elems = (struct nand_op_parser_pattern_elem[]) { __VA_ARGS__ },                \
1125                 .nelems = sizeof((struct nand_op_parser_pattern_elem[]) { __VA_ARGS__ }) /      \
1126                           sizeof(struct nand_op_parser_pattern_elem),                           \
1127         }
1128
1129 /**
1130  * struct nand_op_parser - NAND controller operation parser descriptor
1131  * @patterns: array of supported patterns
1132  * @npatterns: length of the @patterns array
1133  *
1134  * The parser descriptor is just an array of supported patterns which will be
1135  * iterated by nand_op_parser_exec_op() everytime it tries to execute an
1136  * NAND operation (or tries to determine if a specific operation is supported).
1137  *
1138  * It is worth mentioning that patterns will be tested in their declaration
1139  * order, and the first match will be taken, so it's important to order patterns
1140  * appropriately so that simple/inefficient patterns are placed at the end of
1141  * the list. Usually, this is where you put single instruction patterns.
1142  */
1143 struct nand_op_parser {
1144         const struct nand_op_parser_pattern *patterns;
1145         unsigned int npatterns;
1146 };
1147
1148 #define NAND_OP_PARSER(...)                                                                     \
1149         {                                                                                       \
1150                 .patterns = (struct nand_op_parser_pattern[]) { __VA_ARGS__ },                  \
1151                 .npatterns = sizeof((struct nand_op_parser_pattern[]) { __VA_ARGS__ }) /        \
1152                              sizeof(struct nand_op_parser_pattern),                             \
1153         }
1154
1155 /**
1156  * struct nand_operation - NAND operation descriptor
1157  * @instrs: array of instructions to execute
1158  * @ninstrs: length of the @instrs array
1159  *
1160  * The actual operation structure that will be passed to chip->exec_op().
1161  */
1162 struct nand_operation {
1163         const struct nand_op_instr *instrs;
1164         unsigned int ninstrs;
1165 };
1166
1167 #define NAND_OPERATION(_instrs)                                 \
1168         {                                                       \
1169                 .instrs = _instrs,                              \
1170                 .ninstrs = ARRAY_SIZE(_instrs),                 \
1171         }
1172
1173 int nand_op_parser_exec_op(struct nand_chip *chip,
1174                            const struct nand_op_parser *parser,
1175                            const struct nand_operation *op, bool check_only);
1176
1177 /**
1178  * struct nand_chip - NAND Private Flash Chip Data
1179  * @mtd:                MTD device registered to the MTD framework
1180  * @IO_ADDR_R:          [BOARDSPECIFIC] address to read the 8 I/O lines of the
1181  *                      flash device
1182  * @IO_ADDR_W:          [BOARDSPECIFIC] address to write the 8 I/O lines of the
1183  *                      flash device.
1184  * @read_byte:          [REPLACEABLE] read one byte from the chip
1185  * @write_byte:         [REPLACEABLE] write a single byte to the chip on the
1186  *                      low 8 I/O lines
1187  * @write_buf:          [REPLACEABLE] write data from the buffer to the chip
1188  * @read_buf:           [REPLACEABLE] read data from the chip into the buffer
1189  * @select_chip:        [REPLACEABLE] select chip nr
1190  * @block_bad:          [REPLACEABLE] check if a block is bad, using OOB markers
1191  * @block_markbad:      [REPLACEABLE] mark a block bad
1192  * @cmd_ctrl:           [BOARDSPECIFIC] hardwarespecific function for controlling
1193  *                      ALE/CLE/nCE. Also used to write command and address
1194  * @dev_ready:          [BOARDSPECIFIC] hardwarespecific function for accessing
1195  *                      device ready/busy line. If set to NULL no access to
1196  *                      ready/busy is available and the ready/busy information
1197  *                      is read from the chip status register.
1198  * @cmdfunc:            [REPLACEABLE] hardwarespecific function for writing
1199  *                      commands to the chip.
1200  * @waitfunc:           [REPLACEABLE] hardwarespecific function for wait on
1201  *                      ready.
1202  * @exec_op:            controller specific method to execute NAND operations.
1203  *                      This method replaces ->cmdfunc(),
1204  *                      ->{read,write}_{buf,byte,word}(), ->dev_ready() and
1205  *                      ->waifunc().
1206  * @setup_read_retry:   [FLASHSPECIFIC] flash (vendor) specific function for
1207  *                      setting the read-retry mode. Mostly needed for MLC NAND.
1208  * @ecc:                [BOARDSPECIFIC] ECC control structure
1209  * @buf_align:          minimum buffer alignment required by a platform
1210  * @dummy_controller:   dummy controller implementation for drivers that can
1211  *                      only control a single chip
1212  * @erase:              [REPLACEABLE] erase function
1213  * @chip_delay:         [BOARDSPECIFIC] chip dependent delay for transferring
1214  *                      data from array to read regs (tR).
1215  * @state:              [INTERN] the current state of the NAND device
1216  * @oob_poi:            "poison value buffer," used for laying out OOB data
1217  *                      before writing
1218  * @page_shift:         [INTERN] number of address bits in a page (column
1219  *                      address bits).
1220  * @phys_erase_shift:   [INTERN] number of address bits in a physical eraseblock
1221  * @bbt_erase_shift:    [INTERN] number of address bits in a bbt entry
1222  * @chip_shift:         [INTERN] number of address bits in one chip
1223  * @options:            [BOARDSPECIFIC] various chip options. They can partly
1224  *                      be set to inform nand_scan about special functionality.
1225  *                      See the defines for further explanation.
1226  * @bbt_options:        [INTERN] bad block specific options. All options used
1227  *                      here must come from bbm.h. By default, these options
1228  *                      will be copied to the appropriate nand_bbt_descr's.
1229  * @badblockpos:        [INTERN] position of the bad block marker in the oob
1230  *                      area.
1231  * @badblockbits:       [INTERN] minimum number of set bits in a good block's
1232  *                      bad block marker position; i.e., BBM == 11110111b is
1233  *                      not bad when badblockbits == 7
1234  * @bits_per_cell:      [INTERN] number of bits per cell. i.e., 1 means SLC.
1235  * @ecc_strength_ds:    [INTERN] ECC correctability from the datasheet.
1236  *                      Minimum amount of bit errors per @ecc_step_ds guaranteed
1237  *                      to be correctable. If unknown, set to zero.
1238  * @ecc_step_ds:        [INTERN] ECC step required by the @ecc_strength_ds,
1239  *                      also from the datasheet. It is the recommended ECC step
1240  *                      size, if known; if unknown, set to zero.
1241  * @onfi_timing_mode_default: [INTERN] default ONFI timing mode. This field is
1242  *                            set to the actually used ONFI mode if the chip is
1243  *                            ONFI compliant or deduced from the datasheet if
1244  *                            the NAND chip is not ONFI compliant.
1245  * @numchips:           [INTERN] number of physical chips
1246  * @chipsize:           [INTERN] the size of one chip for multichip arrays
1247  * @pagemask:           [INTERN] page number mask = number of (pages / chip) - 1
1248  * @data_buf:           [INTERN] buffer for data, size is (page size + oobsize).
1249  * @pagebuf:            [INTERN] holds the pagenumber which is currently in
1250  *                      data_buf.
1251  * @pagebuf_bitflips:   [INTERN] holds the bitflip count for the page which is
1252  *                      currently in data_buf.
1253  * @subpagesize:        [INTERN] holds the subpagesize
1254  * @id:                 [INTERN] holds NAND ID
1255  * @parameters:         [INTERN] holds generic parameters under an easily
1256  *                      readable form.
1257  * @max_bb_per_die:     [INTERN] the max number of bad blocks each die of a
1258  *                      this nand device will encounter their life times.
1259  * @blocks_per_die:     [INTERN] The number of PEBs in a die
1260  * @data_interface:     [INTERN] NAND interface timing information
1261  * @read_retries:       [INTERN] the number of read retry modes supported
1262  * @set_features:       [REPLACEABLE] set the NAND chip features
1263  * @get_features:       [REPLACEABLE] get the NAND chip features
1264  * @setup_data_interface: [OPTIONAL] setup the data interface and timing. If
1265  *                        chipnr is set to %NAND_DATA_IFACE_CHECK_ONLY this
1266  *                        means the configuration should not be applied but
1267  *                        only checked.
1268  * @bbt:                [INTERN] bad block table pointer
1269  * @bbt_td:             [REPLACEABLE] bad block table descriptor for flash
1270  *                      lookup.
1271  * @bbt_md:             [REPLACEABLE] bad block table mirror descriptor
1272  * @badblock_pattern:   [REPLACEABLE] bad block scan pattern used for initial
1273  *                      bad block scan.
1274  * @controller:         [REPLACEABLE] a pointer to a hardware controller
1275  *                      structure which is shared among multiple independent
1276  *                      devices.
1277  * @priv:               [OPTIONAL] pointer to private chip data
1278  * @manufacturer:       [INTERN] Contains manufacturer information
1279  * @manufacturer.desc:  [INTERN] Contains manufacturer's description
1280  * @manufacturer.priv:  [INTERN] Contains manufacturer private information
1281  */
1282
1283 struct nand_chip {
1284         struct mtd_info mtd;
1285         void __iomem *IO_ADDR_R;
1286         void __iomem *IO_ADDR_W;
1287
1288         uint8_t (*read_byte)(struct mtd_info *mtd);
1289         void (*write_byte)(struct mtd_info *mtd, uint8_t byte);
1290         void (*write_buf)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len);
1291         void (*read_buf)(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int len);
1292         void (*select_chip)(struct mtd_info *mtd, int chip);
1293         int (*block_bad)(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);
1294         int (*block_markbad)(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);
1295         void (*cmd_ctrl)(struct mtd_info *mtd, int dat, unsigned int ctrl);
1296         int (*dev_ready)(struct mtd_info *mtd);
1297         void (*cmdfunc)(struct mtd_info *mtd, unsigned command, int column,
1298                         int page_addr);
1299         int(*waitfunc)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *this);
1300         int (*exec_op)(struct nand_chip *chip,
1301                        const struct nand_operation *op,
1302                        bool check_only);
1303         int (*erase)(struct mtd_info *mtd, int page);
1304         int (*set_features)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1305                             int feature_addr, uint8_t *subfeature_para);
1306         int (*get_features)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1307                             int feature_addr, uint8_t *subfeature_para);
1308         int (*setup_read_retry)(struct mtd_info *mtd, int retry_mode);
1309         int (*setup_data_interface)(struct mtd_info *mtd, int chipnr,
1310                                     const struct nand_data_interface *conf);
1311
1312         int chip_delay;
1313         unsigned int options;
1314         unsigned int bbt_options;
1315
1316         int page_shift;
1317         int phys_erase_shift;
1318         int bbt_erase_shift;
1319         int chip_shift;
1320         int numchips;
1321         uint64_t chipsize;
1322         int pagemask;
1323         u8 *data_buf;
1324         int pagebuf;
1325         unsigned int pagebuf_bitflips;
1326         int subpagesize;
1327         uint8_t bits_per_cell;
1328         uint16_t ecc_strength_ds;
1329         uint16_t ecc_step_ds;
1330         int onfi_timing_mode_default;
1331         int badblockpos;
1332         int badblockbits;
1333
1334         struct nand_id id;
1335         struct nand_parameters parameters;
1336         u16 max_bb_per_die;
1337         u32 blocks_per_die;
1338
1339         struct nand_data_interface data_interface;
1340
1341         int read_retries;
1342
1343         flstate_t state;
1344
1345         uint8_t *oob_poi;
1346         struct nand_controller *controller;
1347
1348         struct nand_ecc_ctrl ecc;
1349         unsigned long buf_align;
1350         struct nand_controller dummy_controller;
1351
1352         uint8_t *bbt;
1353         struct nand_bbt_descr *bbt_td;
1354         struct nand_bbt_descr *bbt_md;
1355
1356         struct nand_bbt_descr *badblock_pattern;
1357
1358         void *priv;
1359
1360         struct {
1361                 const struct nand_manufacturer *desc;
1362                 void *priv;
1363         } manufacturer;
1364 };
1365
1366 static inline int nand_exec_op(struct nand_chip *chip,
1367                                const struct nand_operation *op)
1368 {
1369         if (!chip->exec_op)
1370                 return -ENOTSUPP;
1371
1372         return chip->exec_op(chip, op, false);
1373 }
1374
1375 extern const struct mtd_ooblayout_ops nand_ooblayout_sp_ops;
1376 extern const struct mtd_ooblayout_ops nand_ooblayout_lp_ops;
1377
1378 static inline void nand_set_flash_node(struct nand_chip *chip,
1379                                        struct device_node *np)
1380 {
1381         mtd_set_of_node(&chip->mtd, np);
1382 }
1383
1384 static inline struct device_node *nand_get_flash_node(struct nand_chip *chip)
1385 {
1386         return mtd_get_of_node(&chip->mtd);
1387 }
1388
1389 static inline struct nand_chip *mtd_to_nand(struct mtd_info *mtd)
1390 {
1391         return container_of(mtd, struct nand_chip, mtd);
1392 }
1393
1394 static inline struct mtd_info *nand_to_mtd(struct nand_chip *chip)
1395 {
1396         return &chip->mtd;
1397 }
1398
1399 static inline void *nand_get_controller_data(struct nand_chip *chip)
1400 {
1401         return chip->priv;
1402 }
1403
1404 static inline void nand_set_controller_data(struct nand_chip *chip, void *priv)
1405 {
1406         chip->priv = priv;
1407 }
1408
1409 static inline void nand_set_manufacturer_data(struct nand_chip *chip,
1410                                               void *priv)
1411 {
1412         chip->manufacturer.priv = priv;
1413 }
1414
1415 static inline void *nand_get_manufacturer_data(struct nand_chip *chip)
1416 {
1417         return chip->manufacturer.priv;
1418 }
1419
1420 /*
1421  * NAND Flash Manufacturer ID Codes
1422  */
1423 #define NAND_MFR_TOSHIBA        0x98
1424 #define NAND_MFR_ESMT           0xc8
1425 #define NAND_MFR_SAMSUNG        0xec
1426 #define NAND_MFR_FUJITSU        0x04
1427 #define NAND_MFR_NATIONAL       0x8f
1428 #define NAND_MFR_RENESAS        0x07
1429 #define NAND_MFR_STMICRO        0x20
1430 #define NAND_MFR_HYNIX          0xad
1431 #define NAND_MFR_MICRON         0x2c
1432 #define NAND_MFR_AMD            0x01
1433 #define NAND_MFR_MACRONIX       0xc2
1434 #define NAND_MFR_EON            0x92
1435 #define NAND_MFR_SANDISK        0x45
1436 #define NAND_MFR_INTEL          0x89
1437 #define NAND_MFR_ATO            0x9b
1438 #define NAND_MFR_WINBOND        0xef
1439
1440
1441 /*
1442  * A helper for defining older NAND chips where the second ID byte fully
1443  * defined the chip, including the geometry (chip size, eraseblock size, page
1444  * size). All these chips have 512 bytes NAND page size.
1445  */
1446 #define LEGACY_ID_NAND(nm, devid, chipsz, erasesz, opts)          \
1447         { .name = (nm), {{ .dev_id = (devid) }}, .pagesize = 512, \
1448           .chipsize = (chipsz), .erasesize = (erasesz), .options = (opts) }
1449
1450 /*
1451  * A helper for defining newer chips which report their page size and
1452  * eraseblock size via the extended ID bytes.
1453  *
1454  * The real difference between LEGACY_ID_NAND and EXTENDED_ID_NAND is that with
1455  * EXTENDED_ID_NAND, manufacturers overloaded the same device ID so that the
1456  * device ID now only represented a particular total chip size (and voltage,
1457  * buswidth), and the page size, eraseblock size, and OOB size could vary while
1458  * using the same device ID.
1459  */
1460 #define EXTENDED_ID_NAND(nm, devid, chipsz, opts)                      \
1461         { .name = (nm), {{ .dev_id = (devid) }}, .chipsize = (chipsz), \
1462           .options = (opts) }
1463
1464 #define NAND_ECC_INFO(_strength, _step) \
1465                         { .strength_ds = (_strength), .step_ds = (_step) }
1466 #define NAND_ECC_STRENGTH(type)         ((type)->ecc.strength_ds)
1467 #define NAND_ECC_STEP(type)             ((type)->ecc.step_ds)
1468
1469 /**
1470  * struct nand_flash_dev - NAND Flash Device ID Structure
1471  * @name: a human-readable name of the NAND chip
1472  * @dev_id: the device ID (the second byte of the full chip ID array)
1473  * @mfr_id: manufecturer ID part of the full chip ID array (refers the same
1474  *          memory address as @id[0])
1475  * @dev_id: device ID part of the full chip ID array (refers the same memory
1476  *          address as @id[1])
1477  * @id: full device ID array
1478  * @pagesize: size of the NAND page in bytes; if 0, then the real page size (as
1479  *            well as the eraseblock size) is determined from the extended NAND
1480  *            chip ID array)
1481  * @chipsize: total chip size in MiB
1482  * @erasesize: eraseblock size in bytes (determined from the extended ID if 0)
1483  * @options: stores various chip bit options
1484  * @id_len: The valid length of the @id.
1485  * @oobsize: OOB size
1486  * @ecc: ECC correctability and step information from the datasheet.
1487  * @ecc.strength_ds: The ECC correctability from the datasheet, same as the
1488  *                   @ecc_strength_ds in nand_chip{}.
1489  * @ecc.step_ds: The ECC step required by the @ecc.strength_ds, same as the
1490  *               @ecc_step_ds in nand_chip{}, also from the datasheet.
1491  *               For example, the "4bit ECC for each 512Byte" can be set with
1492  *               NAND_ECC_INFO(4, 512).
1493  * @onfi_timing_mode_default: the default ONFI timing mode entered after a NAND
1494  *                            reset. Should be deduced from timings described
1495  *                            in the datasheet.
1496  *
1497  */
1498 struct nand_flash_dev {
1499         char *name;
1500         union {
1501                 struct {
1502                         uint8_t mfr_id;
1503                         uint8_t dev_id;
1504                 };
1505                 uint8_t id[NAND_MAX_ID_LEN];
1506         };
1507         unsigned int pagesize;
1508         unsigned int chipsize;
1509         unsigned int erasesize;
1510         unsigned int options;
1511         uint16_t id_len;
1512         uint16_t oobsize;
1513         struct {
1514                 uint16_t strength_ds;
1515                 uint16_t step_ds;
1516         } ecc;
1517         int onfi_timing_mode_default;
1518 };
1519
1520 /**
1521  * struct nand_manufacturer - NAND Flash Manufacturer structure
1522  * @name:       Manufacturer name
1523  * @id:         manufacturer ID code of device.
1524  * @ops:        manufacturer operations
1525 */
1526 struct nand_manufacturer {
1527         int id;
1528         char *name;
1529         const struct nand_manufacturer_ops *ops;
1530 };
1531
1532 const struct nand_manufacturer *nand_get_manufacturer(u8 id);
1533
1534 static inline const char *
1535 nand_manufacturer_name(const struct nand_manufacturer *manufacturer)
1536 {
1537         return manufacturer ? manufacturer->name : "Unknown";
1538 }
1539
1540 extern struct nand_flash_dev nand_flash_ids[];
1541
1542 extern const struct nand_manufacturer_ops toshiba_nand_manuf_ops;
1543 extern const struct nand_manufacturer_ops samsung_nand_manuf_ops;
1544 extern const struct nand_manufacturer_ops hynix_nand_manuf_ops;
1545 extern const struct nand_manufacturer_ops micron_nand_manuf_ops;
1546 extern const struct nand_manufacturer_ops amd_nand_manuf_ops;
1547 extern const struct nand_manufacturer_ops macronix_nand_manuf_ops;
1548
1549 int nand_create_bbt(struct nand_chip *chip);
1550 int nand_markbad_bbt(struct mtd_info *mtd, loff_t offs);
1551 int nand_isreserved_bbt(struct mtd_info *mtd, loff_t offs);
1552 int nand_isbad_bbt(struct mtd_info *mtd, loff_t offs, int allowbbt);
1553 int nand_erase_nand(struct mtd_info *mtd, struct erase_info *instr,
1554                     int allowbbt);
1555
1556 /**
1557  * struct platform_nand_chip - chip level device structure
1558  * @nr_chips:           max. number of chips to scan for
1559  * @chip_offset:        chip number offset
1560  * @nr_partitions:      number of partitions pointed to by partitions (or zero)
1561  * @partitions:         mtd partition list
1562  * @chip_delay:         R/B delay value in us
1563  * @options:            Option flags, e.g. 16bit buswidth
1564  * @bbt_options:        BBT option flags, e.g. NAND_BBT_USE_FLASH
1565  * @part_probe_types:   NULL-terminated array of probe types
1566  */
1567 struct platform_nand_chip {
1568         int nr_chips;
1569         int chip_offset;
1570         int nr_partitions;
1571         struct mtd_partition *partitions;
1572         int chip_delay;
1573         unsigned int options;
1574         unsigned int bbt_options;
1575         const char **part_probe_types;
1576 };
1577
1578 /* Keep gcc happy */
1579 struct platform_device;
1580
1581 /**
1582  * struct platform_nand_ctrl - controller level device structure
1583  * @probe:              platform specific function to probe/setup hardware
1584  * @remove:             platform specific function to remove/teardown hardware
1585  * @dev_ready:          platform specific function to read ready/busy pin
1586  * @select_chip:        platform specific chip select function
1587  * @cmd_ctrl:           platform specific function for controlling
1588  *                      ALE/CLE/nCE. Also used to write command and address
1589  * @write_buf:          platform specific function for write buffer
1590  * @read_buf:           platform specific function for read buffer
1591  * @priv:               private data to transport driver specific settings
1592  *
1593  * All fields are optional and depend on the hardware driver requirements
1594  */
1595 struct platform_nand_ctrl {
1596         int (*probe)(struct platform_device *pdev);
1597         void (*remove)(struct platform_device *pdev);
1598         int (*dev_ready)(struct mtd_info *mtd);
1599         void (*select_chip)(struct mtd_info *mtd, int chip);
1600         void (*cmd_ctrl)(struct mtd_info *mtd, int dat, unsigned int ctrl);
1601         void (*write_buf)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len);
1602         void (*read_buf)(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int len);
1603         void *priv;
1604 };
1605
1606 /**
1607  * struct platform_nand_data - container structure for platform-specific data
1608  * @chip:               chip level chip structure
1609  * @ctrl:               controller level device structure
1610  */
1611 struct platform_nand_data {
1612         struct platform_nand_chip chip;
1613         struct platform_nand_ctrl ctrl;
1614 };
1615
1616 /* return the supported asynchronous timing mode. */
1617 static inline int onfi_get_async_timing_mode(struct nand_chip *chip)
1618 {
1619         if (!chip->parameters.onfi)
1620                 return ONFI_TIMING_MODE_UNKNOWN;
1621
1622         return chip->parameters.onfi->async_timing_mode;
1623 }
1624
1625 int onfi_fill_data_interface(struct nand_chip *chip,
1626                              enum nand_data_interface_type type,
1627                              int timing_mode);
1628
1629 /*
1630  * Check if it is a SLC nand.
1631  * The !nand_is_slc() can be used to check the MLC/TLC nand chips.
1632  * We do not distinguish the MLC and TLC now.
1633  */
1634 static inline bool nand_is_slc(struct nand_chip *chip)
1635 {
1636         WARN(chip->bits_per_cell == 0,
1637              "chip->bits_per_cell is used uninitialized\n");
1638         return chip->bits_per_cell == 1;
1639 }
1640
1641 /**
1642  * Check if the opcode's address should be sent only on the lower 8 bits
1643  * @command: opcode to check
1644  */
1645 static inline int nand_opcode_8bits(unsigned int command)
1646 {
1647         switch (command) {
1648         case NAND_CMD_READID:
1649         case NAND_CMD_PARAM:
1650         case NAND_CMD_GET_FEATURES:
1651         case NAND_CMD_SET_FEATURES:
1652                 return 1;
1653         default:
1654                 break;
1655         }
1656         return 0;
1657 }
1658
1659 /* get timing characteristics from ONFI timing mode. */
1660 const struct nand_sdr_timings *onfi_async_timing_mode_to_sdr_timings(int mode);
1661
1662 int nand_check_erased_ecc_chunk(void *data, int datalen,
1663                                 void *ecc, int ecclen,
1664                                 void *extraoob, int extraooblen,
1665                                 int threshold);
1666
1667 int nand_ecc_choose_conf(struct nand_chip *chip,
1668                          const struct nand_ecc_caps *caps, int oobavail);
1669
1670 /* Default write_oob implementation */
1671 int nand_write_oob_std(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, int page);
1672
1673 /* Default write_oob syndrome implementation */
1674 int nand_write_oob_syndrome(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1675                             int page);
1676
1677 /* Default read_oob implementation */
1678 int nand_read_oob_std(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, int page);
1679
1680 /* Default read_oob syndrome implementation */
1681 int nand_read_oob_syndrome(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1682                            int page);
1683
1684 /* Wrapper to use in order for controllers/vendors to GET/SET FEATURES */
1685 int nand_get_features(struct nand_chip *chip, int addr, u8 *subfeature_param);
1686 int nand_set_features(struct nand_chip *chip, int addr, u8 *subfeature_param);
1687 /* Stub used by drivers that do not support GET/SET FEATURES operations */
1688 int nand_get_set_features_notsupp(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1689                                   int addr, u8 *subfeature_param);
1690
1691 /* Default read_page_raw implementation */
1692 int nand_read_page_raw(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1693                        uint8_t *buf, int oob_required, int page);
1694 int nand_read_page_raw_notsupp(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1695                                u8 *buf, int oob_required, int page);
1696
1697 /* Default write_page_raw implementation */
1698 int nand_write_page_raw(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1699                         const uint8_t *buf, int oob_required, int page);
1700 int nand_write_page_raw_notsupp(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1701                                 const u8 *buf, int oob_required, int page);
1702
1703 /* Reset and initialize a NAND device */
1704 int nand_reset(struct nand_chip *chip, int chipnr);
1705
1706 /* NAND operation helpers */
1707 int nand_reset_op(struct nand_chip *chip);
1708 int nand_readid_op(struct nand_chip *chip, u8 addr, void *buf,
1709                    unsigned int len);
1710 int nand_status_op(struct nand_chip *chip, u8 *status);
1711 int nand_exit_status_op(struct nand_chip *chip);
1712 int nand_erase_op(struct nand_chip *chip, unsigned int eraseblock);
1713 int nand_read_page_op(struct nand_chip *chip, unsigned int page,
1714                       unsigned int offset_in_page, void *buf, unsigned int len);
1715 int nand_change_read_column_op(struct nand_chip *chip,
1716                                unsigned int offset_in_page, void *buf,
1717                                unsigned int len, bool force_8bit);
1718 int nand_read_oob_op(struct nand_chip *chip, unsigned int page,
1719                      unsigned int offset_in_page, void *buf, unsigned int len);
1720 int nand_prog_page_begin_op(struct nand_chip *chip, unsigned int page,
1721                             unsigned int offset_in_page, const void *buf,
1722                             unsigned int len);
1723 int nand_prog_page_end_op(struct nand_chip *chip);
1724 int nand_prog_page_op(struct nand_chip *chip, unsigned int page,
1725                       unsigned int offset_in_page, const void *buf,
1726                       unsigned int len);
1727 int nand_change_write_column_op(struct nand_chip *chip,
1728                                 unsigned int offset_in_page, const void *buf,
1729                                 unsigned int len, bool force_8bit);
1730 int nand_read_data_op(struct nand_chip *chip, void *buf, unsigned int len,
1731                       bool force_8bit);
1732 int nand_write_data_op(struct nand_chip *chip, const void *buf,
1733                        unsigned int len, bool force_8bit);
1734
1735 /*
1736  * Free resources held by the NAND device, must be called on error after a
1737  * sucessful nand_scan().
1738  */
1739 void nand_cleanup(struct nand_chip *chip);
1740 /* Unregister the MTD device and calls nand_cleanup() */
1741 void nand_release(struct mtd_info *mtd);
1742
1743 /* Default extended ID decoding function */
1744 void nand_decode_ext_id(struct nand_chip *chip);
1745
1746 /*
1747  * External helper for controller drivers that have to implement the WAITRDY
1748  * instruction and have no physical pin to check it.
1749  */
1750 int nand_soft_waitrdy(struct nand_chip *chip, unsigned long timeout_ms);
1751
1752 #endif /* __LINUX_MTD_RAWNAND_H */