drivers/mtd/nand/ecc-mxic.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Support for Macronix external hardware ECC engine for NAND devices, also
   4  * called DPE for Data Processing Engine.
   5  *
   6  * Copyright © 2019 Macronix
   7  * Author: Miquel Raynal <miquel.raynal@bootlin.com>
   8  */
   9
  10 #include <linux/dma-mapping.h>
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/interrupt.h>
  13 #include <linux/io.h>
  14 #include <linux/iopoll.h>
  15 #include <linux/kernel.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/mtd/mtd.h>
  18 #include <linux/mtd/nand.h>
  19 #include <linux/mtd/nand-ecc-mxic.h>
  20 #include <linux/mutex.h>
  21 #include <linux/of_device.h>
  22 #include <linux/of_platform.h>
  23 #include <linux/platform_device.h>
  24 #include <linux/slab.h>
  25
  26 /* DPE Configuration */
  27 #define DP_CONFIG 0x00
  28 #define   ECC_EN BIT(0)
  29 #define   ECC_TYP(idx) (((idx) << 3) & GENMASK(6, 3))
  30 /* DPE Interrupt Status */
  31 #define INTRPT_STS 0x04
  32 #define   TRANS_CMPLT BIT(0)
  33 #define   SDMA_MAIN BIT(1)
  34 #define   SDMA_SPARE BIT(2)
  35 #define   ECC_ERR BIT(3)
  36 #define   TO_SPARE BIT(4)
  37 #define   TO_MAIN BIT(5)
  38 /* DPE Interrupt Status Enable */
  39 #define INTRPT_STS_EN 0x08
  40 /* DPE Interrupt Signal Enable */
  41 #define INTRPT_SIG_EN 0x0C
  42 /* Host Controller Configuration */
  43 #define HC_CONFIG 0x10
  44 #define   DEV2MEM 0 /* TRANS_TYP_DMA in the spec */
  45 #define   MEM2MEM BIT(4) /* TRANS_TYP_IO in the spec */
  46 #define   MAPPING BIT(5) /* TRANS_TYP_MAPPING in the spec */
  47 #define   ECC_PACKED 0 /* LAYOUT_TYP_INTEGRATED in the spec */
  48 #define   ECC_INTERLEAVED BIT(2) /* LAYOUT_TYP_DISTRIBUTED in the spec */
  49 #define   BURST_TYP_FIXED 0
  50 #define   BURST_TYP_INCREASING BIT(0)
  51 /* Host Controller Slave Address */
  52 #define HC_SLV_ADDR 0x14
  53 /* ECC Chunk Size */
  54 #define CHUNK_SIZE 0x20
  55 /* Main Data Size */
  56 #define MAIN_SIZE 0x24
  57 /* Spare Data Size */
  58 #define SPARE_SIZE 0x28
  59 #define   META_SZ(reg) ((reg) & GENMASK(7, 0))
  60 #define   PARITY_SZ(reg) (((reg) & GENMASK(15, 8)) >> 8)
  61 #define   RSV_SZ(reg) (((reg) & GENMASK(23, 16)) >> 16)
  62 #define   SPARE_SZ(reg) ((reg) >> 24)
  63 /* ECC Chunk Count */
  64 #define CHUNK_CNT 0x30
  65 /* SDMA Control */
  66 #define SDMA_CTRL 0x40
  67 #define   WRITE_NAND 0
  68 #define   READ_NAND BIT(1)
  69 #define   CONT_NAND BIT(29)
  70 #define   CONT_SYSM BIT(30) /* Continue System Memory? */
  71 #define   SDMA_STRT BIT(31)
  72 /* SDMA Address of Main Data */
  73 #define SDMA_MAIN_ADDR 0x44
  74 /* SDMA Address of Spare Data */
  75 #define SDMA_SPARE_ADDR 0x48
  76 /* DPE Version Number */
  77 #define DP_VER 0xD0
  78 #define   DP_VER_OFFSET 16
  79
  80 /* Status bytes between each chunk of spare data */
  81 #define STAT_BYTES 4
  82 #define   NO_ERR 0x00
  83 #define   MAX_CORR_ERR 0x28
  84 #define   UNCORR_ERR 0xFE
  85 #define   ERASED_CHUNK 0xFF
  86
  87 struct mxic_ecc_engine {
  88         struct device *dev;
  89         void __iomem *regs;
  90         int irq;
  91         struct completion complete;
  92         struct nand_ecc_engine external_engine;
  93         struct nand_ecc_engine pipelined_engine;
  94         struct mutex lock;
  95 };
  96
  97 struct mxic_ecc_ctx {
  98         /* ECC machinery */
  99         unsigned int data_step_sz;
 100         unsigned int oob_step_sz;
 101         unsigned int parity_sz;
 102         unsigned int meta_sz;
 103         u8 *status;
 104         int steps;
 105
 106         /* DMA boilerplate */
 107         struct nand_ecc_req_tweak_ctx req_ctx;
 108         u8 *oobwithstat;
 109         struct scatterlist sg[2];
 110         struct nand_page_io_req *req;
 111         unsigned int pageoffs;
 112 };
 113
 114 static struct mxic_ecc_engine *ext_ecc_eng_to_mxic(struct nand_ecc_engine *eng)
 115 {
 116         return container_of(eng, struct mxic_ecc_engine, external_engine);
 117 }
 118
 119 static struct mxic_ecc_engine *pip_ecc_eng_to_mxic(struct nand_ecc_engine *eng)
 120 {
 121         return container_of(eng, struct mxic_ecc_engine, pipelined_engine);
 122 }
 123
 124 static struct mxic_ecc_engine *nand_to_mxic(struct nand_device *nand)
 125 {
 126         struct nand_ecc_engine *eng = nand->ecc.engine;
 127
 128         if (eng->integration == NAND_ECC_ENGINE_INTEGRATION_EXTERNAL)
 129                 return ext_ecc_eng_to_mxic(eng);
 130         else
 131                 return pip_ecc_eng_to_mxic(eng);
 132 }
 133
 134 static int mxic_ecc_ooblayout_ecc(struct mtd_info *mtd, int section,
 135                                   struct mtd_oob_region *oobregion)
 136 {
 137         struct nand_device *nand = mtd_to_nanddev(mtd);
 138         struct mxic_ecc_ctx *ctx = nand_to_ecc_ctx(nand);
 139
 140         if (section < 0 || section >= ctx->steps)
 141                 return -ERANGE;
 142
 143         oobregion->offset = (section * ctx->oob_step_sz) + ctx->meta_sz;
 144         oobregion->length = ctx->parity_sz;
 145
 146         return 0;
 147 }
 148
 149 static int mxic_ecc_ooblayout_free(struct mtd_info *mtd, int section,
 150                                    struct mtd_oob_region *oobregion)
 151 {
 152         struct nand_device *nand = mtd_to_nanddev(mtd);
 153         struct mxic_ecc_ctx *ctx = nand_to_ecc_ctx(nand);
 154
 155         if (section < 0 || section >= ctx->steps)
 156                 return -ERANGE;
 157
 158         if (!section) {
 159                 oobregion->offset = 2;
 160                 oobregion->length = ctx->meta_sz - 2;
 161         } else {
 162                 oobregion->offset = section * ctx->oob_step_sz;
 163                 oobregion->length = ctx->meta_sz;
 164         }
 165
 166         return 0;
 167 }
 168
 169 static const struct mtd_ooblayout_ops mxic_ecc_ooblayout_ops = {
 170         .ecc = mxic_ecc_ooblayout_ecc,
 171         .free = mxic_ecc_ooblayout_free,
 172 };
 173
 174 static void mxic_ecc_disable_engine(struct mxic_ecc_engine *mxic)
 175 {
 176         u32 reg;
 177
 178         reg = readl(mxic->regs + DP_CONFIG);
 179         reg &= ~ECC_EN;
 180         writel(reg, mxic->regs + DP_CONFIG);
 181 }
 182
 183 static void mxic_ecc_enable_engine(struct mxic_ecc_engine *mxic)
 184 {
 185         u32 reg;
 186
 187         reg = readl(mxic->regs + DP_CONFIG);
 188         reg |= ECC_EN;
 189         writel(reg, mxic->regs + DP_CONFIG);
 190 }
 191
 192 static void mxic_ecc_disable_int(struct mxic_ecc_engine *mxic)
 193 {
 194         writel(0, mxic->regs + INTRPT_SIG_EN);
 195 }
 196
 197 static void mxic_ecc_enable_int(struct mxic_ecc_engine *mxic)
 198 {
 199         writel(TRANS_CMPLT, mxic->regs + INTRPT_SIG_EN);
 200 }
 201
 202 static irqreturn_t mxic_ecc_isr(int irq, void *dev_id)
 203 {
 204         struct mxic_ecc_engine *mxic = dev_id;
 205         u32 sts;
 206
 207         sts = readl(mxic->regs + INTRPT_STS);
 208         if (!sts)
 209                 return IRQ_NONE;
 210
 211         if (sts & TRANS_CMPLT)
 212                 complete(&mxic->complete);
 213
 214         writel(sts, mxic->regs + INTRPT_STS);
 215
 216         return IRQ_HANDLED;
 217 }
 218
 219 static int mxic_ecc_init_ctx(struct nand_device *nand, struct device *dev)
 220 {
 221         struct mxic_ecc_engine *mxic = nand_to_mxic(nand);
 222         struct nand_ecc_props *conf = &nand->ecc.ctx.conf;
 223         struct nand_ecc_props *reqs = &nand->ecc.requirements;
 224         struct nand_ecc_props *user = &nand->ecc.user_conf;
 225         struct mtd_info *mtd = nanddev_to_mtd(nand);
 226         int step_size = 0, strength = 0, desired_correction = 0, steps, idx;
 227         static const int possible_strength[] = {4, 8, 40, 48};
 228         static const int spare_size[] = {32, 32, 96, 96};
 229         struct mxic_ecc_ctx *ctx;
 230         u32 spare_reg;
 231         int ret;
 232
 233         ctx = devm_kzalloc(dev, sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 234         if (!ctx)
 235                 return -ENOMEM;
 236
 237         nand->ecc.ctx.priv = ctx;
 238
 239         /* Only large page NAND chips may use BCH */
 240         if (mtd->oobsize < 64) {
 241                 pr_err("BCH cannot be used with small page NAND chips\n");
 242                 return -EINVAL;
 243         }
 244
 245         mtd_set_ooblayout(mtd, &mxic_ecc_ooblayout_ops);
 246
 247         /* Enable all status bits */
 248         writel(TRANS_CMPLT | SDMA_MAIN | SDMA_SPARE | ECC_ERR |
 249                TO_SPARE | TO_MAIN, mxic->regs + INTRPT_STS_EN);
 250
 251         /* Configure the correction depending on the NAND device topology */
 252         if (user->step_size && user->strength) {
 253                 step_size = user->step_size;
 254                 strength = user->strength;
 255         } else if (reqs->step_size && reqs->strength) {
 256                 step_size = reqs->step_size;
 257                 strength = reqs->strength;
 258         }
 259
 260         if (step_size && strength) {
 261                 steps = mtd->writesize / step_size;
 262                 desired_correction = steps * strength;
 263         }
 264
 265         /* Step size is fixed to 1kiB, strength may vary (4 possible values) */
 266         conf->step_size = SZ_1K;
 267         steps = mtd->writesize / conf->step_size;
 268
 269         ctx->status = devm_kzalloc(dev, steps * sizeof(u8), GFP_KERNEL);
 270         if (!ctx->status)
 271                 return -ENOMEM;
 272
 273         if (desired_correction) {
 274                 strength = desired_correction / steps;
 275
 276                 for (idx = 0; idx < ARRAY_SIZE(possible_strength); idx++)
 277                         if (possible_strength[idx] >= strength)
 278                                 break;
 279
 280                 idx = min_t(unsigned int, idx,
 281                             ARRAY_SIZE(possible_strength) - 1);
 282         } else {
 283                 /* Missing data, maximize the correction */
 284                 idx = ARRAY_SIZE(possible_strength) - 1;
 285         }
 286
 287         /* Tune the selected strength until it fits in the OOB area */
 288         for (; idx >= 0; idx--) {
 289                 if (spare_size[idx] * steps <= mtd->oobsize)
 290                         break;
 291         }
 292
 293         /* This engine cannot be used with this NAND device */
 294         if (idx < 0)
 295                 return -EINVAL;
 296
 297         /* Configure the engine for the desired strength */
 298         writel(ECC_TYP(idx), mxic->regs + DP_CONFIG);
 299         conf->strength = possible_strength[idx];
 300         spare_reg = readl(mxic->regs + SPARE_SIZE);
 301
 302         ctx->steps = steps;
 303         ctx->data_step_sz = mtd->writesize / steps;
 304         ctx->oob_step_sz = mtd->oobsize / steps;
 305         ctx->parity_sz = PARITY_SZ(spare_reg);
 306         ctx->meta_sz = META_SZ(spare_reg);
 307
 308         /* Ensure buffers will contain enough bytes to store the STAT_BYTES */
 309         ctx->req_ctx.oob_buffer_size = nanddev_per_page_oobsize(nand) +
 310                                         (ctx->steps * STAT_BYTES);
 311         ret = nand_ecc_init_req_tweaking(&ctx->req_ctx, nand);
 312         if (ret)
 313                 return ret;
 314
 315         ctx->oobwithstat = kmalloc(mtd->oobsize + (ctx->steps * STAT_BYTES),
 316                                    GFP_KERNEL);
 317         if (!ctx->oobwithstat) {
 318                 ret = -ENOMEM;
 319                 goto cleanup_req_tweak;
 320         }
 321
 322         sg_init_table(ctx->sg, 2);
 323
 324         /* Configuration dump and sanity checks */
 325         dev_err(dev, "DPE version number: %d\n",
 326                 readl(mxic->regs + DP_VER) >> DP_VER_OFFSET);
 327         dev_err(dev, "Chunk size: %d\n", readl(mxic->regs + CHUNK_SIZE));
 328         dev_err(dev, "Main size: %d\n", readl(mxic->regs + MAIN_SIZE));
 329         dev_err(dev, "Spare size: %d\n", SPARE_SZ(spare_reg));
 330         dev_err(dev, "Rsv size: %ld\n", RSV_SZ(spare_reg));
 331         dev_err(dev, "Parity size: %d\n", ctx->parity_sz);
 332         dev_err(dev, "Meta size: %d\n", ctx->meta_sz);
 333
 334         if ((ctx->meta_sz + ctx->parity_sz + RSV_SZ(spare_reg)) !=
 335             SPARE_SZ(spare_reg)) {
 336                 dev_err(dev, "Wrong OOB configuration: %d + %d + %ld != %d\n",
 337                         ctx->meta_sz, ctx->parity_sz, RSV_SZ(spare_reg),
 338                         SPARE_SZ(spare_reg));
 339                 ret = -EINVAL;
 340                 goto free_oobwithstat;
 341         }
 342
 343         if (ctx->oob_step_sz != SPARE_SZ(spare_reg)) {
 344                 dev_err(dev, "Wrong OOB configuration: %d != %d\n",
 345                         ctx->oob_step_sz, SPARE_SZ(spare_reg));
 346                 ret = -EINVAL;
 347                 goto free_oobwithstat;
 348         }
 349
 350         return 0;
 351
 352 free_oobwithstat:
 353         kfree(ctx->oobwithstat);
 354 cleanup_req_tweak:
 355         nand_ecc_cleanup_req_tweaking(&ctx->req_ctx);
 356
 357         return ret;
 358 }
 359
 360 static int mxic_ecc_init_ctx_external(struct nand_device *nand)
 361 {
 362         struct mxic_ecc_engine *mxic = nand_to_mxic(nand);
 363         struct device *dev = nand->ecc.engine->dev;
 364         int ret;
 365
 366         dev_info(dev, "Macronix ECC engine in external mode\n");
 367
 368         ret = mxic_ecc_init_ctx(nand, dev);
 369         if (ret)
 370                 return ret;
 371
 372         /* Trigger each step manually */
 373         writel(1, mxic->regs + CHUNK_CNT);
 374         writel(BURST_TYP_INCREASING | ECC_PACKED | MEM2MEM,
 375                mxic->regs + HC_CONFIG);
 376
 377         return 0;
 378 }
 379
 380 static int mxic_ecc_init_ctx_pipelined(struct nand_device *nand)
 381 {
 382         struct mxic_ecc_engine *mxic = nand_to_mxic(nand);
 383         struct mxic_ecc_ctx *ctx;
 384         struct device *dev;
 385         int ret;
 386
 387         dev = nand_ecc_get_engine_dev(nand->ecc.engine->dev);
 388         if (!dev)
 389                 return -EINVAL;
 390
 391         dev_info(dev, "Macronix ECC engine in pipelined/mapping mode\n");
 392
 393         ret = mxic_ecc_init_ctx(nand, dev);
 394         if (ret)
 395                 return ret;
 396
 397         ctx = nand_to_ecc_ctx(nand);
 398
 399         /* All steps should be handled in one go directly by the internal DMA */
 400         writel(ctx->steps, mxic->regs + CHUNK_CNT);
 401
 402         /*
 403          * Interleaved ECC scheme cannot be used otherwise factory bad block
 404          * markers would be lost. A packed layout is mandatory.
 405          */
 406         writel(BURST_TYP_INCREASING | ECC_PACKED | MAPPING,
 407                mxic->regs + HC_CONFIG);
 408
 409         return 0;
 410 }
 411
 412 static void mxic_ecc_cleanup_ctx(struct nand_device *nand)
 413 {
 414         struct mxic_ecc_ctx *ctx = nand_to_ecc_ctx(nand);
 415
 416         if (ctx) {
 417                 nand_ecc_cleanup_req_tweaking(&ctx->req_ctx);
 418                 kfree(ctx->oobwithstat);
 419         }
 420 }
 421
 422 static int mxic_ecc_data_xfer_wait_for_completion(struct mxic_ecc_engine *mxic)
 423 {
 424         u32 val;
 425         int ret;
 426
 427         if (mxic->irq) {
 428                 reinit_completion(&mxic->complete);
 429                 mxic_ecc_enable_int(mxic);
 430                 ret = wait_for_completion_timeout(&mxic->complete,
 431                                                   msecs_to_jiffies(1000));
 432                 mxic_ecc_disable_int(mxic);
 433         } else {
 434                 ret = readl_poll_timeout(mxic->regs + INTRPT_STS, val,
 435                                          val & TRANS_CMPLT, 10, USEC_PER_SEC);
 436                 writel(val, mxic->regs + INTRPT_STS);
 437         }
 438
 439         if (ret) {
 440                 dev_err(mxic->dev, "Timeout on data xfer completion\n");
 441                 return -ETIMEDOUT;
 442         }
 443
 444         return 0;
 445 }
 446
 447 static int mxic_ecc_process_data(struct mxic_ecc_engine *mxic,
 448                                  unsigned int direction)
 449 {
 450         unsigned int dir = (direction == NAND_PAGE_READ) ?
 451                            READ_NAND : WRITE_NAND;
 452         int ret;
 453
 454         mxic_ecc_enable_engine(mxic);
 455
 456         /* Trigger processing */
 457         writel(SDMA_STRT | dir, mxic->regs + SDMA_CTRL);
 458
 459         /* Wait for completion */
 460         ret = mxic_ecc_data_xfer_wait_for_completion(mxic);
 461
 462         mxic_ecc_disable_engine(mxic);
 463
 464         return ret;
 465 }
 466
 467 int mxic_ecc_process_data_pipelined(struct nand_ecc_engine *eng,
 468                                     unsigned int direction, dma_addr_t dirmap)
 469 {
 470         struct mxic_ecc_engine *mxic = pip_ecc_eng_to_mxic(eng);
 471
 472         if (dirmap)
 473                 writel(dirmap, mxic->regs + HC_SLV_ADDR);
 474
 475         return mxic_ecc_process_data(mxic, direction);
 476 }
 477 EXPORT_SYMBOL_GPL(mxic_ecc_process_data_pipelined);
 478
 479 static void mxic_ecc_extract_status_bytes(struct mxic_ecc_ctx *ctx)
 480 {
 481         u8 *buf = ctx->oobwithstat;
 482         int next_stat_pos;
 483         int step;
 484
 485         /* Extract the ECC status */
 486         for (step = 0; step < ctx->steps; step++) {
 487                 next_stat_pos = ctx->oob_step_sz +
 488                                 ((STAT_BYTES + ctx->oob_step_sz) * step);
 489
 490                 ctx->status[step] = buf[next_stat_pos];
 491         }
 492 }
 493
 494 static void mxic_ecc_reconstruct_oobbuf(struct mxic_ecc_ctx *ctx,
 495                                         u8 *dst, const u8 *src)
 496 {
 497         int step;
 498
 499         /* Reconstruct the OOB buffer linearly (without the ECC status bytes) */
 500         for (step = 0; step < ctx->steps; step++)
 501                 memcpy(dst + (step * ctx->oob_step_sz),
 502                        src + (step * (ctx->oob_step_sz + STAT_BYTES)),
 503                        ctx->oob_step_sz);
 504 }
 505
 506 static void mxic_ecc_add_room_in_oobbuf(struct mxic_ecc_ctx *ctx,
 507                                         u8 *dst, const u8 *src)
 508 {
 509         int step;
 510
 511         /* Add some space in the OOB buffer for the status bytes */
 512         for (step = 0; step < ctx->steps; step++)
 513                 memcpy(dst + (step * (ctx->oob_step_sz + STAT_BYTES)),
 514                        src + (step * ctx->oob_step_sz),
 515                        ctx->oob_step_sz);
 516 }
 517
 518 static int mxic_ecc_count_biterrs(struct mxic_ecc_engine *mxic,
 519                                   struct nand_device *nand)
 520 {
 521         struct mxic_ecc_ctx *ctx = nand_to_ecc_ctx(nand);
 522         struct mtd_info *mtd = nanddev_to_mtd(nand);
 523         struct device *dev = mxic->dev;
 524         unsigned int max_bf = 0;
 525         bool failure = false;
 526         int step;
 527
 528         for (step = 0; step < ctx->steps; step++) {
 529                 u8 stat = ctx->status[step];
 530
 531                 if (stat == NO_ERR) {
 532                         dev_dbg(dev, "ECC step %d: no error\n", step);
 533                 } else if (stat == ERASED_CHUNK) {
 534                         dev_dbg(dev, "ECC step %d: erased\n", step);
 535                 } else if (stat == UNCORR_ERR || stat > MAX_CORR_ERR) {
 536                         dev_dbg(dev, "ECC step %d: uncorrectable\n", step);
 537                         mtd->ecc_stats.failed++;
 538                         failure = true;
 539                 } else {
 540                         dev_dbg(dev, "ECC step %d: %d bits corrected\n",
 541                                 step, stat);
 542                         max_bf = max_t(unsigned int, max_bf, stat);
 543                         mtd->ecc_stats.corrected += stat;
 544                 }
 545         }
 546
 547         return failure ? -EBADMSG : max_bf;
 548 }
 549
 550 /* External ECC engine helpers */
 551 static int mxic_ecc_prepare_io_req_external(struct nand_device *nand,
 552                                             struct nand_page_io_req *req)
 553 {
 554         struct mxic_ecc_engine *mxic = nand_to_mxic(nand);
 555         struct mxic_ecc_ctx *ctx = nand_to_ecc_ctx(nand);
 556         struct mtd_info *mtd = nanddev_to_mtd(nand);
 557         int offset, nents, step, ret;
 558
 559         if (req->mode == MTD_OPS_RAW)
 560                 return 0;
 561
 562         nand_ecc_tweak_req(&ctx->req_ctx, req);
 563         ctx->req = req;
 564
 565         if (req->type == NAND_PAGE_READ)
 566                 return 0;
 567
 568         mxic_ecc_add_room_in_oobbuf(ctx, ctx->oobwithstat,
 569                                     ctx->req->oobbuf.out);
 570
 571         sg_set_buf(&ctx->sg[0], req->databuf.out, req->datalen);
 572         sg_set_buf(&ctx->sg[1], ctx->oobwithstat,
 573                    req->ooblen + (ctx->steps * STAT_BYTES));
 574
 575         nents = dma_map_sg(mxic->dev, ctx->sg, 2, DMA_BIDIRECTIONAL);
 576         if (!nents)
 577                 return -EINVAL;
 578
 579         mutex_lock(&mxic->lock);
 580
 581         for (step = 0; step < ctx->steps; step++) {
 582                 writel(sg_dma_address(&ctx->sg[0]) + (step * ctx->data_step_sz),
 583                        mxic->regs + SDMA_MAIN_ADDR);
 584                 writel(sg_dma_address(&ctx->sg[1]) + (step * (ctx->oob_step_sz + STAT_BYTES)),
 585                        mxic->regs + SDMA_SPARE_ADDR);
 586                 ret = mxic_ecc_process_data(mxic, ctx->req->type);
 587                 if (ret)
 588                         break;
 589         }
 590
 591         mutex_unlock(&mxic->lock);
 592
 593         dma_unmap_sg(mxic->dev, ctx->sg, 2, DMA_BIDIRECTIONAL);
 594
 595         if (ret)
 596                 return ret;
 597
 598         /* Retrieve the calculated ECC bytes */
 599         for (step = 0; step < ctx->steps; step++) {
 600                 offset = ctx->meta_sz + (step * ctx->oob_step_sz);
 601                 mtd_ooblayout_get_eccbytes(mtd,
 602                                            (u8 *)ctx->req->oobbuf.out + offset,
 603                                            ctx->oobwithstat + (step * STAT_BYTES),
 604                                            step * ctx->parity_sz,
 605                                            ctx->parity_sz);
 606         }
 607
 608         return 0;
 609 }
 610
 611 static int mxic_ecc_finish_io_req_external(struct nand_device *nand,
 612                                            struct nand_page_io_req *req)
 613 {
 614         struct mxic_ecc_engine *mxic = nand_to_mxic(nand);
 615         struct mxic_ecc_ctx *ctx = nand_to_ecc_ctx(nand);
 616         int nents, step, ret;
 617
 618         if (req->mode == MTD_OPS_RAW)
 619                 return 0;
 620
 621         if (req->type == NAND_PAGE_WRITE) {
 622                 nand_ecc_restore_req(&ctx->req_ctx, req);
 623                 return 0;
 624         }
 625
 626         /* Copy the OOB buffer and add room for the ECC engine status bytes */
 627         mxic_ecc_add_room_in_oobbuf(ctx, ctx->oobwithstat, ctx->req->oobbuf.in);
 628
 629         sg_set_buf(&ctx->sg[0], req->databuf.in, req->datalen);
 630         sg_set_buf(&ctx->sg[1], ctx->oobwithstat,
 631                    req->ooblen + (ctx->steps * STAT_BYTES));
 632         nents = dma_map_sg(mxic->dev, ctx->sg, 2, DMA_BIDIRECTIONAL);
 633         if (!nents)
 634                 return -EINVAL;
 635
 636         mutex_lock(&mxic->lock);
 637
 638         for (step = 0; step < ctx->steps; step++) {
 639                 writel(sg_dma_address(&ctx->sg[0]) + (step * ctx->data_step_sz),
 640                        mxic->regs + SDMA_MAIN_ADDR);
 641                 writel(sg_dma_address(&ctx->sg[1]) + (step * (ctx->oob_step_sz + STAT_BYTES)),
 642                        mxic->regs + SDMA_SPARE_ADDR);
 643                 ret = mxic_ecc_process_data(mxic, ctx->req->type);
 644                 if (ret)
 645                         break;
 646         }
 647
 648         mutex_unlock(&mxic->lock);
 649
 650         dma_unmap_sg(mxic->dev, ctx->sg, 2, DMA_BIDIRECTIONAL);
 651
 652         if (ret) {
 653                 nand_ecc_restore_req(&ctx->req_ctx, req);
 654                 return ret;
 655         }
 656
 657         /* Extract the status bytes and reconstruct the buffer */
 658         mxic_ecc_extract_status_bytes(ctx);
 659         mxic_ecc_reconstruct_oobbuf(ctx, ctx->req->oobbuf.in, ctx->oobwithstat);
 660
 661         nand_ecc_restore_req(&ctx->req_ctx, req);
 662
 663         return mxic_ecc_count_biterrs(mxic, nand);
 664 }
 665
 666 /* Pipelined ECC engine helpers */
 667 static int mxic_ecc_prepare_io_req_pipelined(struct nand_device *nand,
 668                                              struct nand_page_io_req *req)
 669 {
 670         struct mxic_ecc_engine *mxic = nand_to_mxic(nand);
 671         struct mxic_ecc_ctx *ctx = nand_to_ecc_ctx(nand);
 672         int nents;
 673
 674         if (req->mode == MTD_OPS_RAW)
 675                 return 0;
 676
 677         nand_ecc_tweak_req(&ctx->req_ctx, req);
 678         ctx->req = req;
 679
 680         /* Copy the OOB buffer and add room for the ECC engine status bytes */
 681         mxic_ecc_add_room_in_oobbuf(ctx, ctx->oobwithstat, ctx->req->oobbuf.in);
 682
 683         sg_set_buf(&ctx->sg[0], req->databuf.in, req->datalen);
 684         sg_set_buf(&ctx->sg[1], ctx->oobwithstat,
 685                    req->ooblen + (ctx->steps * STAT_BYTES));
 686
 687         nents = dma_map_sg(mxic->dev, ctx->sg, 2, DMA_BIDIRECTIONAL);
 688         if (!nents)
 689                 return -EINVAL;
 690
 691         mutex_lock(&mxic->lock);
 692
 693         writel(sg_dma_address(&ctx->sg[0]), mxic->regs + SDMA_MAIN_ADDR);
 694         writel(sg_dma_address(&ctx->sg[1]), mxic->regs + SDMA_SPARE_ADDR);
 695
 696         return 0;
 697 }
 698
 699 static int mxic_ecc_finish_io_req_pipelined(struct nand_device *nand,
 700                                             struct nand_page_io_req *req)
 701 {
 702         struct mxic_ecc_engine *mxic = nand_to_mxic(nand);
 703         struct mxic_ecc_ctx *ctx = nand_to_ecc_ctx(nand);
 704         int ret = 0;
 705
 706         if (req->mode == MTD_OPS_RAW)
 707                 return 0;
 708
 709         mutex_unlock(&mxic->lock);
 710
 711         dma_unmap_sg(mxic->dev, ctx->sg, 2, DMA_BIDIRECTIONAL);
 712
 713         if (req->type == NAND_PAGE_READ) {
 714                 mxic_ecc_extract_status_bytes(ctx);
 715                 mxic_ecc_reconstruct_oobbuf(ctx, ctx->req->oobbuf.in,
 716                                             ctx->oobwithstat);
 717                 ret = mxic_ecc_count_biterrs(mxic, nand);
 718         }
 719
 720         nand_ecc_restore_req(&ctx->req_ctx, req);
 721
 722         return ret;
 723 }
 724
 725 static struct nand_ecc_engine_ops mxic_ecc_engine_external_ops = {
 726         .init_ctx = mxic_ecc_init_ctx_external,
 727         .cleanup_ctx = mxic_ecc_cleanup_ctx,
 728         .prepare_io_req = mxic_ecc_prepare_io_req_external,
 729         .finish_io_req = mxic_ecc_finish_io_req_external,
 730 };
 731
 732 static struct nand_ecc_engine_ops mxic_ecc_engine_pipelined_ops = {
 733         .init_ctx = mxic_ecc_init_ctx_pipelined,
 734         .cleanup_ctx = mxic_ecc_cleanup_ctx,
 735         .prepare_io_req = mxic_ecc_prepare_io_req_pipelined,
 736         .finish_io_req = mxic_ecc_finish_io_req_pipelined,
 737 };
 738
 739 struct nand_ecc_engine_ops *mxic_ecc_get_pipelined_ops(void)
 740 {
 741         return &mxic_ecc_engine_pipelined_ops;
 742 }
 743 EXPORT_SYMBOL_GPL(mxic_ecc_get_pipelined_ops);
 744
 745 static struct platform_device *
 746 mxic_ecc_get_pdev(struct platform_device *spi_pdev)
 747 {
 748         struct platform_device *eng_pdev;
 749         struct device_node *np;
 750
 751         /* Retrieve the nand-ecc-engine phandle */
 752         np = of_parse_phandle(spi_pdev->dev.of_node, "nand-ecc-engine", 0);
 753         if (!np)
 754                 return NULL;
 755
 756         /* Jump to the engine's device node */
 757         eng_pdev = of_find_device_by_node(np);
 758         of_node_put(np);
 759
 760         return eng_pdev;
 761 }
 762
 763 void mxic_ecc_put_pipelined_engine(struct nand_ecc_engine *eng)
 764 {
 765         struct mxic_ecc_engine *mxic = pip_ecc_eng_to_mxic(eng);
 766
 767         platform_device_put(to_platform_device(mxic->dev));
 768 }
 769 EXPORT_SYMBOL_GPL(mxic_ecc_put_pipelined_engine);
 770
 771 struct nand_ecc_engine *
 772 mxic_ecc_get_pipelined_engine(struct platform_device *spi_pdev)
 773 {
 774         struct platform_device *eng_pdev;
 775         struct mxic_ecc_engine *mxic;
 776
 777         eng_pdev = mxic_ecc_get_pdev(spi_pdev);
 778         if (!eng_pdev)
 779                 return ERR_PTR(-ENODEV);
 780
 781         mxic = platform_get_drvdata(eng_pdev);
 782         if (!mxic) {
 783                 platform_device_put(eng_pdev);
 784                 return ERR_PTR(-EPROBE_DEFER);
 785         }
 786
 787         return &mxic->pipelined_engine;
 788 }
 789 EXPORT_SYMBOL_GPL(mxic_ecc_get_pipelined_engine);
 790
 791 /*
 792  * Only the external ECC engine is exported as the pipelined is SoC specific, so
 793  * it is registered directly by the drivers that wrap it.
 794  */
 795 static int mxic_ecc_probe(struct platform_device *pdev)
 796 {
 797         struct device *dev = &pdev->dev;
 798         struct mxic_ecc_engine *mxic;
 799         int ret;
 800
 801         mxic = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*mxic), GFP_KERNEL);
 802         if (!mxic)
 803                 return -ENOMEM;
 804
 805         mxic->dev = &pdev->dev;
 806
 807         /*
 808          * Both memory regions for the ECC engine itself and the AXI slave
 809          * address are mandatory.
 810          */
 811         mxic->regs = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0);
 812         if (IS_ERR(mxic->regs)) {
 813                 dev_err(&pdev->dev, "Missing memory region\n");
 814                 return PTR_ERR(mxic->regs);
 815         }
 816
 817         mxic_ecc_disable_engine(mxic);
 818         mxic_ecc_disable_int(mxic);
 819
 820         /* IRQ is optional yet much more efficient */
 821         mxic->irq = platform_get_irq_byname_optional(pdev, "ecc-engine");
 822         if (mxic->irq > 0) {
 823                 ret = devm_request_irq(&pdev->dev, mxic->irq, mxic_ecc_isr, 0,
 824                                        "mxic-ecc", mxic);
 825                 if (ret)
 826                         return ret;
 827         } else {
 828                 dev_info(dev, "Invalid or missing IRQ, fallback to polling\n");
 829                 mxic->irq = 0;
 830         }
 831
 832         mutex_init(&mxic->lock);
 833
 834         /*
 835          * In external mode, the device is the ECC engine. In pipelined mode,
 836          * the device is the host controller. The device is used to match the
 837          * right ECC engine based on the DT properties.
 838          */
 839         mxic->external_engine.dev = &pdev->dev;
 840         mxic->external_engine.integration = NAND_ECC_ENGINE_INTEGRATION_EXTERNAL;
 841         mxic->external_engine.ops = &mxic_ecc_engine_external_ops;
 842
 843         nand_ecc_register_on_host_hw_engine(&mxic->external_engine);
 844
 845         platform_set_drvdata(pdev, mxic);
 846
 847         return 0;
 848 }
 849
 850 static int mxic_ecc_remove(struct platform_device *pdev)
 851 {
 852         struct mxic_ecc_engine *mxic = platform_get_drvdata(pdev);
 853
 854         nand_ecc_unregister_on_host_hw_engine(&mxic->external_engine);
 855
 856         return 0;
 857 }
 858
 859 static const struct of_device_id mxic_ecc_of_ids[] = {
 860         {
 861                 .compatible = "mxicy,nand-ecc-engine-rev3",
 862         },
 863         { /* sentinel */ },
 864 };
 865 MODULE_DEVICE_TABLE(of, mxic_ecc_of_ids);
 866
 867 static struct platform_driver mxic_ecc_driver = {
 868         .driver = {
 869                 .name = "mxic-nand-ecc-engine",
 870                 .of_match_table = mxic_ecc_of_ids,
 871         },
 872         .probe = mxic_ecc_probe,
 873         .remove = mxic_ecc_remove,
 874 };
 875 module_platform_driver(mxic_ecc_driver);
 876
 877 MODULE_LICENSE("GPL");
 878 MODULE_AUTHOR("Miquel Raynal <miquel.raynal@bootlin.com>");
 879 MODULE_DESCRIPTION("Macronix NAND hardware ECC controller");