GNU Linux-libre 4.9.301-gnu1
[releases.git] / include / linux / mtd / nand.h
1 /*
2  *  linux/include/linux/mtd/nand.h
3  *
4  *  Copyright © 2000-2010 David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
5  *                        Steven J. Hill <sjhill@realitydiluted.com>
6  *                        Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
10  * published by the Free Software Foundation.
11  *
12  * Info:
13  *      Contains standard defines and IDs for NAND flash devices
14  *
15  * Changelog:
16  *      See git changelog.
17  */
18 #ifndef __LINUX_MTD_NAND_H
19 #define __LINUX_MTD_NAND_H
20
21 #include <linux/wait.h>
22 #include <linux/spinlock.h>
23 #include <linux/mtd/mtd.h>
24 #include <linux/mtd/flashchip.h>
25 #include <linux/mtd/bbm.h>
26
27 struct nand_chip;
28 struct mtd_info;
29 struct nand_flash_dev;
30 struct device_node;
31
32 /* Scan and identify a NAND device */
33 int nand_scan(struct mtd_info *mtd, int max_chips);
34 /*
35  * Separate phases of nand_scan(), allowing board driver to intervene
36  * and override command or ECC setup according to flash type.
37  */
38 int nand_scan_ident(struct mtd_info *mtd, int max_chips,
39                            struct nand_flash_dev *table);
40 int nand_scan_tail(struct mtd_info *mtd);
41
42 /* Unregister the MTD device and free resources held by the NAND device */
43 void nand_release(struct nand_chip *chip);
44
45 /* Internal helper for board drivers which need to override command function */
46 void nand_wait_ready(struct mtd_info *mtd);
47
48 /* locks all blocks present in the device */
49 int nand_lock(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, uint64_t len);
50
51 /* unlocks specified locked blocks */
52 int nand_unlock(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, uint64_t len);
53
54 /* The maximum number of NAND chips in an array */
55 #define NAND_MAX_CHIPS          8
56
57 /*
58  * Constants for hardware specific CLE/ALE/NCE function
59  *
60  * These are bits which can be or'ed to set/clear multiple
61  * bits in one go.
62  */
63 /* Select the chip by setting nCE to low */
64 #define NAND_NCE                0x01
65 /* Select the command latch by setting CLE to high */
66 #define NAND_CLE                0x02
67 /* Select the address latch by setting ALE to high */
68 #define NAND_ALE                0x04
69
70 #define NAND_CTRL_CLE           (NAND_NCE | NAND_CLE)
71 #define NAND_CTRL_ALE           (NAND_NCE | NAND_ALE)
72 #define NAND_CTRL_CHANGE        0x80
73
74 /*
75  * Standard NAND flash commands
76  */
77 #define NAND_CMD_READ0          0
78 #define NAND_CMD_READ1          1
79 #define NAND_CMD_RNDOUT         5
80 #define NAND_CMD_PAGEPROG       0x10
81 #define NAND_CMD_READOOB        0x50
82 #define NAND_CMD_ERASE1         0x60
83 #define NAND_CMD_STATUS         0x70
84 #define NAND_CMD_SEQIN          0x80
85 #define NAND_CMD_RNDIN          0x85
86 #define NAND_CMD_READID         0x90
87 #define NAND_CMD_ERASE2         0xd0
88 #define NAND_CMD_PARAM          0xec
89 #define NAND_CMD_GET_FEATURES   0xee
90 #define NAND_CMD_SET_FEATURES   0xef
91 #define NAND_CMD_RESET          0xff
92
93 #define NAND_CMD_LOCK           0x2a
94 #define NAND_CMD_UNLOCK1        0x23
95 #define NAND_CMD_UNLOCK2        0x24
96
97 /* Extended commands for large page devices */
98 #define NAND_CMD_READSTART      0x30
99 #define NAND_CMD_RNDOUTSTART    0xE0
100 #define NAND_CMD_CACHEDPROG     0x15
101
102 #define NAND_CMD_NONE           -1
103
104 /* Status bits */
105 #define NAND_STATUS_FAIL        0x01
106 #define NAND_STATUS_FAIL_N1     0x02
107 #define NAND_STATUS_TRUE_READY  0x20
108 #define NAND_STATUS_READY       0x40
109 #define NAND_STATUS_WP          0x80
110
111 /*
112  * Constants for ECC_MODES
113  */
114 typedef enum {
115         NAND_ECC_NONE,
116         NAND_ECC_SOFT,
117         NAND_ECC_HW,
118         NAND_ECC_HW_SYNDROME,
119         NAND_ECC_HW_OOB_FIRST,
120 } nand_ecc_modes_t;
121
122 enum nand_ecc_algo {
123         NAND_ECC_UNKNOWN,
124         NAND_ECC_HAMMING,
125         NAND_ECC_BCH,
126 };
127
128 /*
129  * Constants for Hardware ECC
130  */
131 /* Reset Hardware ECC for read */
132 #define NAND_ECC_READ           0
133 /* Reset Hardware ECC for write */
134 #define NAND_ECC_WRITE          1
135 /* Enable Hardware ECC before syndrome is read back from flash */
136 #define NAND_ECC_READSYN        2
137
138 /*
139  * Enable generic NAND 'page erased' check. This check is only done when
140  * ecc.correct() returns -EBADMSG.
141  * Set this flag if your implementation does not fix bitflips in erased
142  * pages and you want to rely on the default implementation.
143  */
144 #define NAND_ECC_GENERIC_ERASED_CHECK   BIT(0)
145 #define NAND_ECC_MAXIMIZE               BIT(1)
146
147 /* Bit mask for flags passed to do_nand_read_ecc */
148 #define NAND_GET_DEVICE         0x80
149
150
151 /*
152  * Option constants for bizarre disfunctionality and real
153  * features.
154  */
155 /* Buswidth is 16 bit */
156 #define NAND_BUSWIDTH_16        0x00000002
157 /* Chip has cache program function */
158 #define NAND_CACHEPRG           0x00000008
159 /*
160  * Chip requires ready check on read (for auto-incremented sequential read).
161  * True only for small page devices; large page devices do not support
162  * autoincrement.
163  */
164 #define NAND_NEED_READRDY       0x00000100
165
166 /* Chip does not allow subpage writes */
167 #define NAND_NO_SUBPAGE_WRITE   0x00000200
168
169 /* Device is one of 'new' xD cards that expose fake nand command set */
170 #define NAND_BROKEN_XD          0x00000400
171
172 /* Device behaves just like nand, but is readonly */
173 #define NAND_ROM                0x00000800
174
175 /* Device supports subpage reads */
176 #define NAND_SUBPAGE_READ       0x00001000
177
178 /*
179  * Some MLC NANDs need data scrambling to limit bitflips caused by repeated
180  * patterns.
181  */
182 #define NAND_NEED_SCRAMBLING    0x00002000
183
184 /* Options valid for Samsung large page devices */
185 #define NAND_SAMSUNG_LP_OPTIONS NAND_CACHEPRG
186
187 /* Macros to identify the above */
188 #define NAND_HAS_CACHEPROG(chip) ((chip->options & NAND_CACHEPRG))
189 #define NAND_HAS_SUBPAGE_READ(chip) ((chip->options & NAND_SUBPAGE_READ))
190
191 /* Non chip related options */
192 /* This option skips the bbt scan during initialization. */
193 #define NAND_SKIP_BBTSCAN       0x00010000
194 /*
195  * This option is defined if the board driver allocates its own buffers
196  * (e.g. because it needs them DMA-coherent).
197  */
198 #define NAND_OWN_BUFFERS        0x00020000
199 /* Chip may not exist, so silence any errors in scan */
200 #define NAND_SCAN_SILENT_NODEV  0x00040000
201 /*
202  * Autodetect nand buswidth with readid/onfi.
203  * This suppose the driver will configure the hardware in 8 bits mode
204  * when calling nand_scan_ident, and update its configuration
205  * before calling nand_scan_tail.
206  */
207 #define NAND_BUSWIDTH_AUTO      0x00080000
208 /*
209  * This option could be defined by controller drivers to protect against
210  * kmap'ed, vmalloc'ed highmem buffers being passed from upper layers
211  */
212 #define NAND_USE_BOUNCE_BUFFER  0x00100000
213
214 /* Options set by nand scan */
215 /* Nand scan has allocated controller struct */
216 #define NAND_CONTROLLER_ALLOC   0x80000000
217
218 /* Cell info constants */
219 #define NAND_CI_CHIPNR_MSK      0x03
220 #define NAND_CI_CELLTYPE_MSK    0x0C
221 #define NAND_CI_CELLTYPE_SHIFT  2
222
223 /* ONFI features */
224 #define ONFI_FEATURE_16_BIT_BUS         (1 << 0)
225 #define ONFI_FEATURE_EXT_PARAM_PAGE     (1 << 7)
226
227 /* ONFI timing mode, used in both asynchronous and synchronous mode */
228 #define ONFI_TIMING_MODE_0              (1 << 0)
229 #define ONFI_TIMING_MODE_1              (1 << 1)
230 #define ONFI_TIMING_MODE_2              (1 << 2)
231 #define ONFI_TIMING_MODE_3              (1 << 3)
232 #define ONFI_TIMING_MODE_4              (1 << 4)
233 #define ONFI_TIMING_MODE_5              (1 << 5)
234 #define ONFI_TIMING_MODE_UNKNOWN        (1 << 6)
235
236 /* ONFI feature address */
237 #define ONFI_FEATURE_ADDR_TIMING_MODE   0x1
238
239 /* Vendor-specific feature address (Micron) */
240 #define ONFI_FEATURE_ADDR_READ_RETRY    0x89
241
242 /* ONFI subfeature parameters length */
243 #define ONFI_SUBFEATURE_PARAM_LEN       4
244
245 /* ONFI optional commands SET/GET FEATURES supported? */
246 #define ONFI_OPT_CMD_SET_GET_FEATURES   (1 << 2)
247
248 struct nand_onfi_params {
249         /* rev info and features block */
250         /* 'O' 'N' 'F' 'I'  */
251         u8 sig[4];
252         __le16 revision;
253         __le16 features;
254         __le16 opt_cmd;
255         u8 reserved0[2];
256         __le16 ext_param_page_length; /* since ONFI 2.1 */
257         u8 num_of_param_pages;        /* since ONFI 2.1 */
258         u8 reserved1[17];
259
260         /* manufacturer information block */
261         char manufacturer[12];
262         char model[20];
263         u8 jedec_id;
264         __le16 date_code;
265         u8 reserved2[13];
266
267         /* memory organization block */
268         __le32 byte_per_page;
269         __le16 spare_bytes_per_page;
270         __le32 data_bytes_per_ppage;
271         __le16 spare_bytes_per_ppage;
272         __le32 pages_per_block;
273         __le32 blocks_per_lun;
274         u8 lun_count;
275         u8 addr_cycles;
276         u8 bits_per_cell;
277         __le16 bb_per_lun;
278         __le16 block_endurance;
279         u8 guaranteed_good_blocks;
280         __le16 guaranteed_block_endurance;
281         u8 programs_per_page;
282         u8 ppage_attr;
283         u8 ecc_bits;
284         u8 interleaved_bits;
285         u8 interleaved_ops;
286         u8 reserved3[13];
287
288         /* electrical parameter block */
289         u8 io_pin_capacitance_max;
290         __le16 async_timing_mode;
291         __le16 program_cache_timing_mode;
292         __le16 t_prog;
293         __le16 t_bers;
294         __le16 t_r;
295         __le16 t_ccs;
296         __le16 src_sync_timing_mode;
297         u8 src_ssync_features;
298         __le16 clk_pin_capacitance_typ;
299         __le16 io_pin_capacitance_typ;
300         __le16 input_pin_capacitance_typ;
301         u8 input_pin_capacitance_max;
302         u8 driver_strength_support;
303         __le16 t_int_r;
304         __le16 t_adl;
305         u8 reserved4[8];
306
307         /* vendor */
308         __le16 vendor_revision;
309         u8 vendor[88];
310
311         __le16 crc;
312 } __packed;
313
314 #define ONFI_CRC_BASE   0x4F4E
315
316 /* Extended ECC information Block Definition (since ONFI 2.1) */
317 struct onfi_ext_ecc_info {
318         u8 ecc_bits;
319         u8 codeword_size;
320         __le16 bb_per_lun;
321         __le16 block_endurance;
322         u8 reserved[2];
323 } __packed;
324
325 #define ONFI_SECTION_TYPE_0     0       /* Unused section. */
326 #define ONFI_SECTION_TYPE_1     1       /* for additional sections. */
327 #define ONFI_SECTION_TYPE_2     2       /* for ECC information. */
328 struct onfi_ext_section {
329         u8 type;
330         u8 length;
331 } __packed;
332
333 #define ONFI_EXT_SECTION_MAX 8
334
335 /* Extended Parameter Page Definition (since ONFI 2.1) */
336 struct onfi_ext_param_page {
337         __le16 crc;
338         u8 sig[4];             /* 'E' 'P' 'P' 'S' */
339         u8 reserved0[10];
340         struct onfi_ext_section sections[ONFI_EXT_SECTION_MAX];
341
342         /*
343          * The actual size of the Extended Parameter Page is in
344          * @ext_param_page_length of nand_onfi_params{}.
345          * The following are the variable length sections.
346          * So we do not add any fields below. Please see the ONFI spec.
347          */
348 } __packed;
349
350 struct nand_onfi_vendor_micron {
351         u8 two_plane_read;
352         u8 read_cache;
353         u8 read_unique_id;
354         u8 dq_imped;
355         u8 dq_imped_num_settings;
356         u8 dq_imped_feat_addr;
357         u8 rb_pulldown_strength;
358         u8 rb_pulldown_strength_feat_addr;
359         u8 rb_pulldown_strength_num_settings;
360         u8 otp_mode;
361         u8 otp_page_start;
362         u8 otp_data_prot_addr;
363         u8 otp_num_pages;
364         u8 otp_feat_addr;
365         u8 read_retry_options;
366         u8 reserved[72];
367         u8 param_revision;
368 } __packed;
369
370 struct jedec_ecc_info {
371         u8 ecc_bits;
372         u8 codeword_size;
373         __le16 bb_per_lun;
374         __le16 block_endurance;
375         u8 reserved[2];
376 } __packed;
377
378 /* JEDEC features */
379 #define JEDEC_FEATURE_16_BIT_BUS        (1 << 0)
380
381 struct nand_jedec_params {
382         /* rev info and features block */
383         /* 'J' 'E' 'S' 'D'  */
384         u8 sig[4];
385         __le16 revision;
386         __le16 features;
387         u8 opt_cmd[3];
388         __le16 sec_cmd;
389         u8 num_of_param_pages;
390         u8 reserved0[18];
391
392         /* manufacturer information block */
393         char manufacturer[12];
394         char model[20];
395         u8 jedec_id[6];
396         u8 reserved1[10];
397
398         /* memory organization block */
399         __le32 byte_per_page;
400         __le16 spare_bytes_per_page;
401         u8 reserved2[6];
402         __le32 pages_per_block;
403         __le32 blocks_per_lun;
404         u8 lun_count;
405         u8 addr_cycles;
406         u8 bits_per_cell;
407         u8 programs_per_page;
408         u8 multi_plane_addr;
409         u8 multi_plane_op_attr;
410         u8 reserved3[38];
411
412         /* electrical parameter block */
413         __le16 async_sdr_speed_grade;
414         __le16 toggle_ddr_speed_grade;
415         __le16 sync_ddr_speed_grade;
416         u8 async_sdr_features;
417         u8 toggle_ddr_features;
418         u8 sync_ddr_features;
419         __le16 t_prog;
420         __le16 t_bers;
421         __le16 t_r;
422         __le16 t_r_multi_plane;
423         __le16 t_ccs;
424         __le16 io_pin_capacitance_typ;
425         __le16 input_pin_capacitance_typ;
426         __le16 clk_pin_capacitance_typ;
427         u8 driver_strength_support;
428         __le16 t_adl;
429         u8 reserved4[36];
430
431         /* ECC and endurance block */
432         u8 guaranteed_good_blocks;
433         __le16 guaranteed_block_endurance;
434         struct jedec_ecc_info ecc_info[4];
435         u8 reserved5[29];
436
437         /* reserved */
438         u8 reserved6[148];
439
440         /* vendor */
441         __le16 vendor_rev_num;
442         u8 reserved7[88];
443
444         /* CRC for Parameter Page */
445         __le16 crc;
446 } __packed;
447
448 /**
449  * struct nand_hw_control - Control structure for hardware controller (e.g ECC generator) shared among independent devices
450  * @lock:               protection lock
451  * @active:             the mtd device which holds the controller currently
452  * @wq:                 wait queue to sleep on if a NAND operation is in
453  *                      progress used instead of the per chip wait queue
454  *                      when a hw controller is available.
455  */
456 struct nand_hw_control {
457         spinlock_t lock;
458         struct nand_chip *active;
459         wait_queue_head_t wq;
460 };
461
462 static inline void nand_hw_control_init(struct nand_hw_control *nfc)
463 {
464         nfc->active = NULL;
465         spin_lock_init(&nfc->lock);
466         init_waitqueue_head(&nfc->wq);
467 }
468
469 /**
470  * struct nand_ecc_ctrl - Control structure for ECC
471  * @mode:       ECC mode
472  * @algo:       ECC algorithm
473  * @steps:      number of ECC steps per page
474  * @size:       data bytes per ECC step
475  * @bytes:      ECC bytes per step
476  * @strength:   max number of correctible bits per ECC step
477  * @total:      total number of ECC bytes per page
478  * @prepad:     padding information for syndrome based ECC generators
479  * @postpad:    padding information for syndrome based ECC generators
480  * @options:    ECC specific options (see NAND_ECC_XXX flags defined above)
481  * @priv:       pointer to private ECC control data
482  * @hwctl:      function to control hardware ECC generator. Must only
483  *              be provided if an hardware ECC is available
484  * @calculate:  function for ECC calculation or readback from ECC hardware
485  * @correct:    function for ECC correction, matching to ECC generator (sw/hw).
486  *              Should return a positive number representing the number of
487  *              corrected bitflips, -EBADMSG if the number of bitflips exceed
488  *              ECC strength, or any other error code if the error is not
489  *              directly related to correction.
490  *              If -EBADMSG is returned the input buffers should be left
491  *              untouched.
492  * @read_page_raw:      function to read a raw page without ECC. This function
493  *                      should hide the specific layout used by the ECC
494  *                      controller and always return contiguous in-band and
495  *                      out-of-band data even if they're not stored
496  *                      contiguously on the NAND chip (e.g.
497  *                      NAND_ECC_HW_SYNDROME interleaves in-band and
498  *                      out-of-band data).
499  * @write_page_raw:     function to write a raw page without ECC. This function
500  *                      should hide the specific layout used by the ECC
501  *                      controller and consider the passed data as contiguous
502  *                      in-band and out-of-band data. ECC controller is
503  *                      responsible for doing the appropriate transformations
504  *                      to adapt to its specific layout (e.g.
505  *                      NAND_ECC_HW_SYNDROME interleaves in-band and
506  *                      out-of-band data).
507  * @read_page:  function to read a page according to the ECC generator
508  *              requirements; returns maximum number of bitflips corrected in
509  *              any single ECC step, 0 if bitflips uncorrectable, -EIO hw error
510  * @read_subpage:       function to read parts of the page covered by ECC;
511  *                      returns same as read_page()
512  * @write_subpage:      function to write parts of the page covered by ECC.
513  * @write_page: function to write a page according to the ECC generator
514  *              requirements.
515  * @write_oob_raw:      function to write chip OOB data without ECC
516  * @read_oob_raw:       function to read chip OOB data without ECC
517  * @read_oob:   function to read chip OOB data
518  * @write_oob:  function to write chip OOB data
519  */
520 struct nand_ecc_ctrl {
521         nand_ecc_modes_t mode;
522         enum nand_ecc_algo algo;
523         int steps;
524         int size;
525         int bytes;
526         int total;
527         int strength;
528         int prepad;
529         int postpad;
530         unsigned int options;
531         void *priv;
532         void (*hwctl)(struct mtd_info *mtd, int mode);
533         int (*calculate)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *dat,
534                         uint8_t *ecc_code);
535         int (*correct)(struct mtd_info *mtd, uint8_t *dat, uint8_t *read_ecc,
536                         uint8_t *calc_ecc);
537         int (*read_page_raw)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
538                         uint8_t *buf, int oob_required, int page);
539         int (*write_page_raw)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
540                         const uint8_t *buf, int oob_required, int page);
541         int (*read_page)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
542                         uint8_t *buf, int oob_required, int page);
543         int (*read_subpage)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
544                         uint32_t offs, uint32_t len, uint8_t *buf, int page);
545         int (*write_subpage)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
546                         uint32_t offset, uint32_t data_len,
547                         const uint8_t *data_buf, int oob_required, int page);
548         int (*write_page)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
549                         const uint8_t *buf, int oob_required, int page);
550         int (*write_oob_raw)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
551                         int page);
552         int (*read_oob_raw)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
553                         int page);
554         int (*read_oob)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, int page);
555         int (*write_oob)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
556                         int page);
557 };
558
559 /**
560  * struct nand_buffers - buffer structure for read/write
561  * @ecccalc:    buffer pointer for calculated ECC, size is oobsize.
562  * @ecccode:    buffer pointer for ECC read from flash, size is oobsize.
563  * @databuf:    buffer pointer for data, size is (page size + oobsize).
564  *
565  * Do not change the order of buffers. databuf and oobrbuf must be in
566  * consecutive order.
567  */
568 struct nand_buffers {
569         uint8_t *ecccalc;
570         uint8_t *ecccode;
571         uint8_t *databuf;
572 };
573
574 /**
575  * struct nand_sdr_timings - SDR NAND chip timings
576  *
577  * This struct defines the timing requirements of a SDR NAND chip.
578  * These information can be found in every NAND datasheets and the timings
579  * meaning are described in the ONFI specifications:
580  * www.onfi.org/~/media/ONFI/specs/onfi_3_1_spec.pdf (chapter 4.15 Timing
581  * Parameters)
582  *
583  * All these timings are expressed in picoseconds.
584  *
585  * @tALH_min: ALE hold time
586  * @tADL_min: ALE to data loading time
587  * @tALS_min: ALE setup time
588  * @tAR_min: ALE to RE# delay
589  * @tCEA_max: CE# access time
590  * @tCEH_min:
591  * @tCH_min:  CE# hold time
592  * @tCHZ_max: CE# high to output hi-Z
593  * @tCLH_min: CLE hold time
594  * @tCLR_min: CLE to RE# delay
595  * @tCLS_min: CLE setup time
596  * @tCOH_min: CE# high to output hold
597  * @tCS_min: CE# setup time
598  * @tDH_min: Data hold time
599  * @tDS_min: Data setup time
600  * @tFEAT_max: Busy time for Set Features and Get Features
601  * @tIR_min: Output hi-Z to RE# low
602  * @tITC_max: Interface and Timing Mode Change time
603  * @tRC_min: RE# cycle time
604  * @tREA_max: RE# access time
605  * @tREH_min: RE# high hold time
606  * @tRHOH_min: RE# high to output hold
607  * @tRHW_min: RE# high to WE# low
608  * @tRHZ_max: RE# high to output hi-Z
609  * @tRLOH_min: RE# low to output hold
610  * @tRP_min: RE# pulse width
611  * @tRR_min: Ready to RE# low (data only)
612  * @tRST_max: Device reset time, measured from the falling edge of R/B# to the
613  *            rising edge of R/B#.
614  * @tWB_max: WE# high to SR[6] low
615  * @tWC_min: WE# cycle time
616  * @tWH_min: WE# high hold time
617  * @tWHR_min: WE# high to RE# low
618  * @tWP_min: WE# pulse width
619  * @tWW_min: WP# transition to WE# low
620  */
621 struct nand_sdr_timings {
622         u32 tALH_min;
623         u32 tADL_min;
624         u32 tALS_min;
625         u32 tAR_min;
626         u32 tCEA_max;
627         u32 tCEH_min;
628         u32 tCH_min;
629         u32 tCHZ_max;
630         u32 tCLH_min;
631         u32 tCLR_min;
632         u32 tCLS_min;
633         u32 tCOH_min;
634         u32 tCS_min;
635         u32 tDH_min;
636         u32 tDS_min;
637         u32 tFEAT_max;
638         u32 tIR_min;
639         u32 tITC_max;
640         u32 tRC_min;
641         u32 tREA_max;
642         u32 tREH_min;
643         u32 tRHOH_min;
644         u32 tRHW_min;
645         u32 tRHZ_max;
646         u32 tRLOH_min;
647         u32 tRP_min;
648         u32 tRR_min;
649         u64 tRST_max;
650         u32 tWB_max;
651         u32 tWC_min;
652         u32 tWH_min;
653         u32 tWHR_min;
654         u32 tWP_min;
655         u32 tWW_min;
656 };
657
658 /**
659  * enum nand_data_interface_type - NAND interface timing type
660  * @NAND_SDR_IFACE:     Single Data Rate interface
661  */
662 enum nand_data_interface_type {
663         NAND_SDR_IFACE,
664 };
665
666 /**
667  * struct nand_data_interface - NAND interface timing
668  * @type:       type of the timing
669  * @timings:    The timing, type according to @type
670  */
671 struct nand_data_interface {
672         enum nand_data_interface_type type;
673         union {
674                 struct nand_sdr_timings sdr;
675         } timings;
676 };
677
678 /**
679  * nand_get_sdr_timings - get SDR timing from data interface
680  * @conf:       The data interface
681  */
682 static inline const struct nand_sdr_timings *
683 nand_get_sdr_timings(const struct nand_data_interface *conf)
684 {
685         if (conf->type != NAND_SDR_IFACE)
686                 return ERR_PTR(-EINVAL);
687
688         return &conf->timings.sdr;
689 }
690
691 /**
692  * struct nand_chip - NAND Private Flash Chip Data
693  * @mtd:                MTD device registered to the MTD framework
694  * @IO_ADDR_R:          [BOARDSPECIFIC] address to read the 8 I/O lines of the
695  *                      flash device
696  * @IO_ADDR_W:          [BOARDSPECIFIC] address to write the 8 I/O lines of the
697  *                      flash device.
698  * @read_byte:          [REPLACEABLE] read one byte from the chip
699  * @read_word:          [REPLACEABLE] read one word from the chip
700  * @write_byte:         [REPLACEABLE] write a single byte to the chip on the
701  *                      low 8 I/O lines
702  * @write_buf:          [REPLACEABLE] write data from the buffer to the chip
703  * @read_buf:           [REPLACEABLE] read data from the chip into the buffer
704  * @select_chip:        [REPLACEABLE] select chip nr
705  * @block_bad:          [REPLACEABLE] check if a block is bad, using OOB markers
706  * @block_markbad:      [REPLACEABLE] mark a block bad
707  * @cmd_ctrl:           [BOARDSPECIFIC] hardwarespecific function for controlling
708  *                      ALE/CLE/nCE. Also used to write command and address
709  * @dev_ready:          [BOARDSPECIFIC] hardwarespecific function for accessing
710  *                      device ready/busy line. If set to NULL no access to
711  *                      ready/busy is available and the ready/busy information
712  *                      is read from the chip status register.
713  * @cmdfunc:            [REPLACEABLE] hardwarespecific function for writing
714  *                      commands to the chip.
715  * @waitfunc:           [REPLACEABLE] hardwarespecific function for wait on
716  *                      ready.
717  * @setup_read_retry:   [FLASHSPECIFIC] flash (vendor) specific function for
718  *                      setting the read-retry mode. Mostly needed for MLC NAND.
719  * @ecc:                [BOARDSPECIFIC] ECC control structure
720  * @buffers:            buffer structure for read/write
721  * @hwcontrol:          platform-specific hardware control structure
722  * @erase:              [REPLACEABLE] erase function
723  * @scan_bbt:           [REPLACEABLE] function to scan bad block table
724  * @chip_delay:         [BOARDSPECIFIC] chip dependent delay for transferring
725  *                      data from array to read regs (tR).
726  * @state:              [INTERN] the current state of the NAND device
727  * @oob_poi:            "poison value buffer," used for laying out OOB data
728  *                      before writing
729  * @page_shift:         [INTERN] number of address bits in a page (column
730  *                      address bits).
731  * @phys_erase_shift:   [INTERN] number of address bits in a physical eraseblock
732  * @bbt_erase_shift:    [INTERN] number of address bits in a bbt entry
733  * @chip_shift:         [INTERN] number of address bits in one chip
734  * @options:            [BOARDSPECIFIC] various chip options. They can partly
735  *                      be set to inform nand_scan about special functionality.
736  *                      See the defines for further explanation.
737  * @bbt_options:        [INTERN] bad block specific options. All options used
738  *                      here must come from bbm.h. By default, these options
739  *                      will be copied to the appropriate nand_bbt_descr's.
740  * @badblockpos:        [INTERN] position of the bad block marker in the oob
741  *                      area.
742  * @badblockbits:       [INTERN] minimum number of set bits in a good block's
743  *                      bad block marker position; i.e., BBM == 11110111b is
744  *                      not bad when badblockbits == 7
745  * @bits_per_cell:      [INTERN] number of bits per cell. i.e., 1 means SLC.
746  * @ecc_strength_ds:    [INTERN] ECC correctability from the datasheet.
747  *                      Minimum amount of bit errors per @ecc_step_ds guaranteed
748  *                      to be correctable. If unknown, set to zero.
749  * @ecc_step_ds:        [INTERN] ECC step required by the @ecc_strength_ds,
750  *                      also from the datasheet. It is the recommended ECC step
751  *                      size, if known; if unknown, set to zero.
752  * @onfi_timing_mode_default: [INTERN] default ONFI timing mode. This field is
753  *                            set to the actually used ONFI mode if the chip is
754  *                            ONFI compliant or deduced from the datasheet if
755  *                            the NAND chip is not ONFI compliant.
756  * @numchips:           [INTERN] number of physical chips
757  * @chipsize:           [INTERN] the size of one chip for multichip arrays
758  * @pagemask:           [INTERN] page number mask = number of (pages / chip) - 1
759  * @pagebuf:            [INTERN] holds the pagenumber which is currently in
760  *                      data_buf.
761  * @pagebuf_bitflips:   [INTERN] holds the bitflip count for the page which is
762  *                      currently in data_buf.
763  * @subpagesize:        [INTERN] holds the subpagesize
764  * @onfi_version:       [INTERN] holds the chip ONFI version (BCD encoded),
765  *                      non 0 if ONFI supported.
766  * @jedec_version:      [INTERN] holds the chip JEDEC version (BCD encoded),
767  *                      non 0 if JEDEC supported.
768  * @onfi_params:        [INTERN] holds the ONFI page parameter when ONFI is
769  *                      supported, 0 otherwise.
770  * @jedec_params:       [INTERN] holds the JEDEC parameter page when JEDEC is
771  *                      supported, 0 otherwise.
772  * @read_retries:       [INTERN] the number of read retry modes supported
773  * @onfi_set_features:  [REPLACEABLE] set the features for ONFI nand
774  * @onfi_get_features:  [REPLACEABLE] get the features for ONFI nand
775  * @setup_data_interface: [OPTIONAL] setup the data interface and timing
776  * @bbt:                [INTERN] bad block table pointer
777  * @bbt_td:             [REPLACEABLE] bad block table descriptor for flash
778  *                      lookup.
779  * @bbt_md:             [REPLACEABLE] bad block table mirror descriptor
780  * @badblock_pattern:   [REPLACEABLE] bad block scan pattern used for initial
781  *                      bad block scan.
782  * @controller:         [REPLACEABLE] a pointer to a hardware controller
783  *                      structure which is shared among multiple independent
784  *                      devices.
785  * @priv:               [OPTIONAL] pointer to private chip data
786  * @errstat:            [OPTIONAL] hardware specific function to perform
787  *                      additional error status checks (determine if errors are
788  *                      correctable).
789  * @write_page:         [REPLACEABLE] High-level page write function
790  */
791
792 struct nand_chip {
793         struct mtd_info mtd;
794         void __iomem *IO_ADDR_R;
795         void __iomem *IO_ADDR_W;
796
797         uint8_t (*read_byte)(struct mtd_info *mtd);
798         u16 (*read_word)(struct mtd_info *mtd);
799         void (*write_byte)(struct mtd_info *mtd, uint8_t byte);
800         void (*write_buf)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len);
801         void (*read_buf)(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int len);
802         void (*select_chip)(struct mtd_info *mtd, int chip);
803         int (*block_bad)(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);
804         int (*block_markbad)(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);
805         void (*cmd_ctrl)(struct mtd_info *mtd, int dat, unsigned int ctrl);
806         int (*dev_ready)(struct mtd_info *mtd);
807         void (*cmdfunc)(struct mtd_info *mtd, unsigned command, int column,
808                         int page_addr);
809         int(*waitfunc)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *this);
810         int (*erase)(struct mtd_info *mtd, int page);
811         int (*scan_bbt)(struct mtd_info *mtd);
812         int (*errstat)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *this, int state,
813                         int status, int page);
814         int (*write_page)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
815                         uint32_t offset, int data_len, const uint8_t *buf,
816                         int oob_required, int page, int cached, int raw);
817         int (*onfi_set_features)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
818                         int feature_addr, uint8_t *subfeature_para);
819         int (*onfi_get_features)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
820                         int feature_addr, uint8_t *subfeature_para);
821         int (*setup_read_retry)(struct mtd_info *mtd, int retry_mode);
822         int (*setup_data_interface)(struct mtd_info *mtd,
823                                     const struct nand_data_interface *conf,
824                                     bool check_only);
825
826
827         int chip_delay;
828         unsigned int options;
829         unsigned int bbt_options;
830
831         int page_shift;
832         int phys_erase_shift;
833         int bbt_erase_shift;
834         int chip_shift;
835         int numchips;
836         uint64_t chipsize;
837         int pagemask;
838         int pagebuf;
839         unsigned int pagebuf_bitflips;
840         int subpagesize;
841         uint8_t bits_per_cell;
842         uint16_t ecc_strength_ds;
843         uint16_t ecc_step_ds;
844         int onfi_timing_mode_default;
845         int badblockpos;
846         int badblockbits;
847
848         int onfi_version;
849         int jedec_version;
850         union {
851                 struct nand_onfi_params onfi_params;
852                 struct nand_jedec_params jedec_params;
853         };
854
855         struct nand_data_interface *data_interface;
856
857         int read_retries;
858
859         flstate_t state;
860
861         uint8_t *oob_poi;
862         struct nand_hw_control *controller;
863
864         struct nand_ecc_ctrl ecc;
865         struct nand_buffers *buffers;
866         struct nand_hw_control hwcontrol;
867
868         uint8_t *bbt;
869         struct nand_bbt_descr *bbt_td;
870         struct nand_bbt_descr *bbt_md;
871
872         struct nand_bbt_descr *badblock_pattern;
873
874         void *priv;
875 };
876
877 extern const struct mtd_ooblayout_ops nand_ooblayout_sp_ops;
878 extern const struct mtd_ooblayout_ops nand_ooblayout_lp_ops;
879
880 static inline void nand_set_flash_node(struct nand_chip *chip,
881                                        struct device_node *np)
882 {
883         mtd_set_of_node(&chip->mtd, np);
884 }
885
886 static inline struct device_node *nand_get_flash_node(struct nand_chip *chip)
887 {
888         return mtd_get_of_node(&chip->mtd);
889 }
890
891 static inline struct nand_chip *mtd_to_nand(struct mtd_info *mtd)
892 {
893         return container_of(mtd, struct nand_chip, mtd);
894 }
895
896 static inline struct mtd_info *nand_to_mtd(struct nand_chip *chip)
897 {
898         return &chip->mtd;
899 }
900
901 static inline void *nand_get_controller_data(struct nand_chip *chip)
902 {
903         return chip->priv;
904 }
905
906 static inline void nand_set_controller_data(struct nand_chip *chip, void *priv)
907 {
908         chip->priv = priv;
909 }
910
911 /*
912  * NAND Flash Manufacturer ID Codes
913  */
914 #define NAND_MFR_TOSHIBA        0x98
915 #define NAND_MFR_ESMT           0xc8
916 #define NAND_MFR_SAMSUNG        0xec
917 #define NAND_MFR_FUJITSU        0x04
918 #define NAND_MFR_NATIONAL       0x8f
919 #define NAND_MFR_RENESAS        0x07
920 #define NAND_MFR_STMICRO        0x20
921 #define NAND_MFR_HYNIX          0xad
922 #define NAND_MFR_MICRON         0x2c
923 #define NAND_MFR_AMD            0x01
924 #define NAND_MFR_MACRONIX       0xc2
925 #define NAND_MFR_EON            0x92
926 #define NAND_MFR_SANDISK        0x45
927 #define NAND_MFR_INTEL          0x89
928 #define NAND_MFR_ATO            0x9b
929
930 /* The maximum expected count of bytes in the NAND ID sequence */
931 #define NAND_MAX_ID_LEN 8
932
933 /*
934  * A helper for defining older NAND chips where the second ID byte fully
935  * defined the chip, including the geometry (chip size, eraseblock size, page
936  * size). All these chips have 512 bytes NAND page size.
937  */
938 #define LEGACY_ID_NAND(nm, devid, chipsz, erasesz, opts)          \
939         { .name = (nm), {{ .dev_id = (devid) }}, .pagesize = 512, \
940           .chipsize = (chipsz), .erasesize = (erasesz), .options = (opts) }
941
942 /*
943  * A helper for defining newer chips which report their page size and
944  * eraseblock size via the extended ID bytes.
945  *
946  * The real difference between LEGACY_ID_NAND and EXTENDED_ID_NAND is that with
947  * EXTENDED_ID_NAND, manufacturers overloaded the same device ID so that the
948  * device ID now only represented a particular total chip size (and voltage,
949  * buswidth), and the page size, eraseblock size, and OOB size could vary while
950  * using the same device ID.
951  */
952 #define EXTENDED_ID_NAND(nm, devid, chipsz, opts)                      \
953         { .name = (nm), {{ .dev_id = (devid) }}, .chipsize = (chipsz), \
954           .options = (opts) }
955
956 #define NAND_ECC_INFO(_strength, _step) \
957                         { .strength_ds = (_strength), .step_ds = (_step) }
958 #define NAND_ECC_STRENGTH(type)         ((type)->ecc.strength_ds)
959 #define NAND_ECC_STEP(type)             ((type)->ecc.step_ds)
960
961 /**
962  * struct nand_flash_dev - NAND Flash Device ID Structure
963  * @name: a human-readable name of the NAND chip
964  * @dev_id: the device ID (the second byte of the full chip ID array)
965  * @mfr_id: manufecturer ID part of the full chip ID array (refers the same
966  *          memory address as @id[0])
967  * @dev_id: device ID part of the full chip ID array (refers the same memory
968  *          address as @id[1])
969  * @id: full device ID array
970  * @pagesize: size of the NAND page in bytes; if 0, then the real page size (as
971  *            well as the eraseblock size) is determined from the extended NAND
972  *            chip ID array)
973  * @chipsize: total chip size in MiB
974  * @erasesize: eraseblock size in bytes (determined from the extended ID if 0)
975  * @options: stores various chip bit options
976  * @id_len: The valid length of the @id.
977  * @oobsize: OOB size
978  * @ecc: ECC correctability and step information from the datasheet.
979  * @ecc.strength_ds: The ECC correctability from the datasheet, same as the
980  *                   @ecc_strength_ds in nand_chip{}.
981  * @ecc.step_ds: The ECC step required by the @ecc.strength_ds, same as the
982  *               @ecc_step_ds in nand_chip{}, also from the datasheet.
983  *               For example, the "4bit ECC for each 512Byte" can be set with
984  *               NAND_ECC_INFO(4, 512).
985  * @onfi_timing_mode_default: the default ONFI timing mode entered after a NAND
986  *                            reset. Should be deduced from timings described
987  *                            in the datasheet.
988  *
989  */
990 struct nand_flash_dev {
991         char *name;
992         union {
993                 struct {
994                         uint8_t mfr_id;
995                         uint8_t dev_id;
996                 };
997                 uint8_t id[NAND_MAX_ID_LEN];
998         };
999         unsigned int pagesize;
1000         unsigned int chipsize;
1001         unsigned int erasesize;
1002         unsigned int options;
1003         uint16_t id_len;
1004         uint16_t oobsize;
1005         struct {
1006                 uint16_t strength_ds;
1007                 uint16_t step_ds;
1008         } ecc;
1009         int onfi_timing_mode_default;
1010 };
1011
1012 /**
1013  * struct nand_manufacturers - NAND Flash Manufacturer ID Structure
1014  * @name:       Manufacturer name
1015  * @id:         manufacturer ID code of device.
1016 */
1017 struct nand_manufacturers {
1018         int id;
1019         char *name;
1020 };
1021
1022 extern struct nand_flash_dev nand_flash_ids[];
1023 extern struct nand_manufacturers nand_manuf_ids[];
1024
1025 int nand_default_bbt(struct mtd_info *mtd);
1026 int nand_markbad_bbt(struct mtd_info *mtd, loff_t offs);
1027 int nand_isreserved_bbt(struct mtd_info *mtd, loff_t offs);
1028 int nand_isbad_bbt(struct mtd_info *mtd, loff_t offs, int allowbbt);
1029 int nand_erase_nand(struct mtd_info *mtd, struct erase_info *instr,
1030                     int allowbbt);
1031 int nand_do_read(struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len,
1032                  size_t *retlen, uint8_t *buf);
1033
1034 /**
1035  * struct platform_nand_chip - chip level device structure
1036  * @nr_chips:           max. number of chips to scan for
1037  * @chip_offset:        chip number offset
1038  * @nr_partitions:      number of partitions pointed to by partitions (or zero)
1039  * @partitions:         mtd partition list
1040  * @chip_delay:         R/B delay value in us
1041  * @options:            Option flags, e.g. 16bit buswidth
1042  * @bbt_options:        BBT option flags, e.g. NAND_BBT_USE_FLASH
1043  * @part_probe_types:   NULL-terminated array of probe types
1044  */
1045 struct platform_nand_chip {
1046         int nr_chips;
1047         int chip_offset;
1048         int nr_partitions;
1049         struct mtd_partition *partitions;
1050         int chip_delay;
1051         unsigned int options;
1052         unsigned int bbt_options;
1053         const char **part_probe_types;
1054 };
1055
1056 /* Keep gcc happy */
1057 struct platform_device;
1058
1059 /**
1060  * struct platform_nand_ctrl - controller level device structure
1061  * @probe:              platform specific function to probe/setup hardware
1062  * @remove:             platform specific function to remove/teardown hardware
1063  * @hwcontrol:          platform specific hardware control structure
1064  * @dev_ready:          platform specific function to read ready/busy pin
1065  * @select_chip:        platform specific chip select function
1066  * @cmd_ctrl:           platform specific function for controlling
1067  *                      ALE/CLE/nCE. Also used to write command and address
1068  * @write_buf:          platform specific function for write buffer
1069  * @read_buf:           platform specific function for read buffer
1070  * @read_byte:          platform specific function to read one byte from chip
1071  * @priv:               private data to transport driver specific settings
1072  *
1073  * All fields are optional and depend on the hardware driver requirements
1074  */
1075 struct platform_nand_ctrl {
1076         int (*probe)(struct platform_device *pdev);
1077         void (*remove)(struct platform_device *pdev);
1078         void (*hwcontrol)(struct mtd_info *mtd, int cmd);
1079         int (*dev_ready)(struct mtd_info *mtd);
1080         void (*select_chip)(struct mtd_info *mtd, int chip);
1081         void (*cmd_ctrl)(struct mtd_info *mtd, int dat, unsigned int ctrl);
1082         void (*write_buf)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len);
1083         void (*read_buf)(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int len);
1084         unsigned char (*read_byte)(struct mtd_info *mtd);
1085         void *priv;
1086 };
1087
1088 /**
1089  * struct platform_nand_data - container structure for platform-specific data
1090  * @chip:               chip level chip structure
1091  * @ctrl:               controller level device structure
1092  */
1093 struct platform_nand_data {
1094         struct platform_nand_chip chip;
1095         struct platform_nand_ctrl ctrl;
1096 };
1097
1098 /* return the supported features. */
1099 static inline int onfi_feature(struct nand_chip *chip)
1100 {
1101         return chip->onfi_version ? le16_to_cpu(chip->onfi_params.features) : 0;
1102 }
1103
1104 /* return the supported asynchronous timing mode. */
1105 static inline int onfi_get_async_timing_mode(struct nand_chip *chip)
1106 {
1107         if (!chip->onfi_version)
1108                 return ONFI_TIMING_MODE_UNKNOWN;
1109         return le16_to_cpu(chip->onfi_params.async_timing_mode);
1110 }
1111
1112 /* return the supported synchronous timing mode. */
1113 static inline int onfi_get_sync_timing_mode(struct nand_chip *chip)
1114 {
1115         if (!chip->onfi_version)
1116                 return ONFI_TIMING_MODE_UNKNOWN;
1117         return le16_to_cpu(chip->onfi_params.src_sync_timing_mode);
1118 }
1119
1120 int onfi_init_data_interface(struct nand_chip *chip,
1121                              struct nand_data_interface *iface,
1122                              enum nand_data_interface_type type,
1123                              int timing_mode);
1124
1125 /*
1126  * Check if it is a SLC nand.
1127  * The !nand_is_slc() can be used to check the MLC/TLC nand chips.
1128  * We do not distinguish the MLC and TLC now.
1129  */
1130 static inline bool nand_is_slc(struct nand_chip *chip)
1131 {
1132         return chip->bits_per_cell == 1;
1133 }
1134
1135 /**
1136  * Check if the opcode's address should be sent only on the lower 8 bits
1137  * @command: opcode to check
1138  */
1139 static inline int nand_opcode_8bits(unsigned int command)
1140 {
1141         switch (command) {
1142         case NAND_CMD_READID:
1143         case NAND_CMD_PARAM:
1144         case NAND_CMD_GET_FEATURES:
1145         case NAND_CMD_SET_FEATURES:
1146                 return 1;
1147         default:
1148                 break;
1149         }
1150         return 0;
1151 }
1152
1153 /* return the supported JEDEC features. */
1154 static inline int jedec_feature(struct nand_chip *chip)
1155 {
1156         return chip->jedec_version ? le16_to_cpu(chip->jedec_params.features)
1157                 : 0;
1158 }
1159
1160 /* get timing characteristics from ONFI timing mode. */
1161 const struct nand_sdr_timings *onfi_async_timing_mode_to_sdr_timings(int mode);
1162 /* get data interface from ONFI timing mode 0, used after reset. */
1163 const struct nand_data_interface *nand_get_default_data_interface(void);
1164
1165 int nand_check_erased_ecc_chunk(void *data, int datalen,
1166                                 void *ecc, int ecclen,
1167                                 void *extraoob, int extraooblen,
1168                                 int threshold);
1169
1170 /* Default write_oob implementation */
1171 int nand_write_oob_std(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, int page);
1172
1173 /* Default write_oob syndrome implementation */
1174 int nand_write_oob_syndrome(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1175                             int page);
1176
1177 /* Default read_oob implementation */
1178 int nand_read_oob_std(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, int page);
1179
1180 /* Default read_oob syndrome implementation */
1181 int nand_read_oob_syndrome(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1182                            int page);
1183
1184 /* Reset and initialize a NAND device */
1185 int nand_reset(struct nand_chip *chip, int chipnr);
1186
1187 /* Free resources held by the NAND device */
1188 void nand_cleanup(struct nand_chip *chip);
1189
1190 #endif /* __LINUX_MTD_NAND_H */