Merge tag '4.9/mtd-pairing-scheme' of github.com:linux-nand/linux
[cascardo/linux.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 mtd_info;
28 struct nand_flash_dev;
29 struct device_node;
30
31 /* Scan and identify a NAND device */
32 int nand_scan(struct mtd_info *mtd, int max_chips);
33 /*
34  * Separate phases of nand_scan(), allowing board driver to intervene
35  * and override command or ECC setup according to flash type.
36  */
37 int nand_scan_ident(struct mtd_info *mtd, int max_chips,
38                            struct nand_flash_dev *table);
39 int nand_scan_tail(struct mtd_info *mtd);
40
41 /* Unregister the MTD device and free resources held by the NAND device */
42 void nand_release(struct mtd_info *mtd);
43
44 /* Internal helper for board drivers which need to override command function */
45 void nand_wait_ready(struct mtd_info *mtd);
46
47 /* locks all blocks present in the device */
48 int nand_lock(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, uint64_t len);
49
50 /* unlocks specified locked blocks */
51 int nand_unlock(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, uint64_t len);
52
53 /* The maximum number of NAND chips in an array */
54 #define NAND_MAX_CHIPS          8
55
56 /*
57  * Constants for hardware specific CLE/ALE/NCE function
58  *
59  * These are bits which can be or'ed to set/clear multiple
60  * bits in one go.
61  */
62 /* Select the chip by setting nCE to low */
63 #define NAND_NCE                0x01
64 /* Select the command latch by setting CLE to high */
65 #define NAND_CLE                0x02
66 /* Select the address latch by setting ALE to high */
67 #define NAND_ALE                0x04
68
69 #define NAND_CTRL_CLE           (NAND_NCE | NAND_CLE)
70 #define NAND_CTRL_ALE           (NAND_NCE | NAND_ALE)
71 #define NAND_CTRL_CHANGE        0x80
72
73 /*
74  * Standard NAND flash commands
75  */
76 #define NAND_CMD_READ0          0
77 #define NAND_CMD_READ1          1
78 #define NAND_CMD_RNDOUT         5
79 #define NAND_CMD_PAGEPROG       0x10
80 #define NAND_CMD_READOOB        0x50
81 #define NAND_CMD_ERASE1         0x60
82 #define NAND_CMD_STATUS         0x70
83 #define NAND_CMD_SEQIN          0x80
84 #define NAND_CMD_RNDIN          0x85
85 #define NAND_CMD_READID         0x90
86 #define NAND_CMD_ERASE2         0xd0
87 #define NAND_CMD_PARAM          0xec
88 #define NAND_CMD_GET_FEATURES   0xee
89 #define NAND_CMD_SET_FEATURES   0xef
90 #define NAND_CMD_RESET          0xff
91
92 #define NAND_CMD_LOCK           0x2a
93 #define NAND_CMD_UNLOCK1        0x23
94 #define NAND_CMD_UNLOCK2        0x24
95
96 /* Extended commands for large page devices */
97 #define NAND_CMD_READSTART      0x30
98 #define NAND_CMD_RNDOUTSTART    0xE0
99 #define NAND_CMD_CACHEDPROG     0x15
100
101 #define NAND_CMD_NONE           -1
102
103 /* Status bits */
104 #define NAND_STATUS_FAIL        0x01
105 #define NAND_STATUS_FAIL_N1     0x02
106 #define NAND_STATUS_TRUE_READY  0x20
107 #define NAND_STATUS_READY       0x40
108 #define NAND_STATUS_WP          0x80
109
110 /*
111  * Constants for ECC_MODES
112  */
113 typedef enum {
114         NAND_ECC_NONE,
115         NAND_ECC_SOFT,
116         NAND_ECC_HW,
117         NAND_ECC_HW_SYNDROME,
118         NAND_ECC_HW_OOB_FIRST,
119 } nand_ecc_modes_t;
120
121 enum nand_ecc_algo {
122         NAND_ECC_UNKNOWN,
123         NAND_ECC_HAMMING,
124         NAND_ECC_BCH,
125 };
126
127 /*
128  * Constants for Hardware ECC
129  */
130 /* Reset Hardware ECC for read */
131 #define NAND_ECC_READ           0
132 /* Reset Hardware ECC for write */
133 #define NAND_ECC_WRITE          1
134 /* Enable Hardware ECC before syndrome is read back from flash */
135 #define NAND_ECC_READSYN        2
136
137 /*
138  * Enable generic NAND 'page erased' check. This check is only done when
139  * ecc.correct() returns -EBADMSG.
140  * Set this flag if your implementation does not fix bitflips in erased
141  * pages and you want to rely on the default implementation.
142  */
143 #define NAND_ECC_GENERIC_ERASED_CHECK   BIT(0)
144 #define NAND_ECC_MAXIMIZE               BIT(1)
145
146 /* Bit mask for flags passed to do_nand_read_ecc */
147 #define NAND_GET_DEVICE         0x80
148
149
150 /*
151  * Option constants for bizarre disfunctionality and real
152  * features.
153  */
154 /* Buswidth is 16 bit */
155 #define NAND_BUSWIDTH_16        0x00000002
156 /* Chip has cache program function */
157 #define NAND_CACHEPRG           0x00000008
158 /*
159  * Chip requires ready check on read (for auto-incremented sequential read).
160  * True only for small page devices; large page devices do not support
161  * autoincrement.
162  */
163 #define NAND_NEED_READRDY       0x00000100
164
165 /* Chip does not allow subpage writes */
166 #define NAND_NO_SUBPAGE_WRITE   0x00000200
167
168 /* Device is one of 'new' xD cards that expose fake nand command set */
169 #define NAND_BROKEN_XD          0x00000400
170
171 /* Device behaves just like nand, but is readonly */
172 #define NAND_ROM                0x00000800
173
174 /* Device supports subpage reads */
175 #define NAND_SUBPAGE_READ       0x00001000
176
177 /*
178  * Some MLC NANDs need data scrambling to limit bitflips caused by repeated
179  * patterns.
180  */
181 #define NAND_NEED_SCRAMBLING    0x00002000
182
183 /* Options valid for Samsung large page devices */
184 #define NAND_SAMSUNG_LP_OPTIONS NAND_CACHEPRG
185
186 /* Macros to identify the above */
187 #define NAND_HAS_CACHEPROG(chip) ((chip->options & NAND_CACHEPRG))
188 #define NAND_HAS_SUBPAGE_READ(chip) ((chip->options & NAND_SUBPAGE_READ))
189
190 /* Non chip related options */
191 /* This option skips the bbt scan during initialization. */
192 #define NAND_SKIP_BBTSCAN       0x00010000
193 /*
194  * This option is defined if the board driver allocates its own buffers
195  * (e.g. because it needs them DMA-coherent).
196  */
197 #define NAND_OWN_BUFFERS        0x00020000
198 /* Chip may not exist, so silence any errors in scan */
199 #define NAND_SCAN_SILENT_NODEV  0x00040000
200 /*
201  * Autodetect nand buswidth with readid/onfi.
202  * This suppose the driver will configure the hardware in 8 bits mode
203  * when calling nand_scan_ident, and update its configuration
204  * before calling nand_scan_tail.
205  */
206 #define NAND_BUSWIDTH_AUTO      0x00080000
207 /*
208  * This option could be defined by controller drivers to protect against
209  * kmap'ed, vmalloc'ed highmem buffers being passed from upper layers
210  */
211 #define NAND_USE_BOUNCE_BUFFER  0x00100000
212
213 /* Options set by nand scan */
214 /* Nand scan has allocated controller struct */
215 #define NAND_CONTROLLER_ALLOC   0x80000000
216
217 /* Cell info constants */
218 #define NAND_CI_CHIPNR_MSK      0x03
219 #define NAND_CI_CELLTYPE_MSK    0x0C
220 #define NAND_CI_CELLTYPE_SHIFT  2
221
222 /* Keep gcc happy */
223 struct nand_chip;
224
225 /* ONFI features */
226 #define ONFI_FEATURE_16_BIT_BUS         (1 << 0)
227 #define ONFI_FEATURE_EXT_PARAM_PAGE     (1 << 7)
228
229 /* ONFI timing mode, used in both asynchronous and synchronous mode */
230 #define ONFI_TIMING_MODE_0              (1 << 0)
231 #define ONFI_TIMING_MODE_1              (1 << 1)
232 #define ONFI_TIMING_MODE_2              (1 << 2)
233 #define ONFI_TIMING_MODE_3              (1 << 3)
234 #define ONFI_TIMING_MODE_4              (1 << 4)
235 #define ONFI_TIMING_MODE_5              (1 << 5)
236 #define ONFI_TIMING_MODE_UNKNOWN        (1 << 6)
237
238 /* ONFI feature address */
239 #define ONFI_FEATURE_ADDR_TIMING_MODE   0x1
240
241 /* Vendor-specific feature address (Micron) */
242 #define ONFI_FEATURE_ADDR_READ_RETRY    0x89
243
244 /* ONFI subfeature parameters length */
245 #define ONFI_SUBFEATURE_PARAM_LEN       4
246
247 /* ONFI optional commands SET/GET FEATURES supported? */
248 #define ONFI_OPT_CMD_SET_GET_FEATURES   (1 << 2)
249
250 struct nand_onfi_params {
251         /* rev info and features block */
252         /* 'O' 'N' 'F' 'I'  */
253         u8 sig[4];
254         __le16 revision;
255         __le16 features;
256         __le16 opt_cmd;
257         u8 reserved0[2];
258         __le16 ext_param_page_length; /* since ONFI 2.1 */
259         u8 num_of_param_pages;        /* since ONFI 2.1 */
260         u8 reserved1[17];
261
262         /* manufacturer information block */
263         char manufacturer[12];
264         char model[20];
265         u8 jedec_id;
266         __le16 date_code;
267         u8 reserved2[13];
268
269         /* memory organization block */
270         __le32 byte_per_page;
271         __le16 spare_bytes_per_page;
272         __le32 data_bytes_per_ppage;
273         __le16 spare_bytes_per_ppage;
274         __le32 pages_per_block;
275         __le32 blocks_per_lun;
276         u8 lun_count;
277         u8 addr_cycles;
278         u8 bits_per_cell;
279         __le16 bb_per_lun;
280         __le16 block_endurance;
281         u8 guaranteed_good_blocks;
282         __le16 guaranteed_block_endurance;
283         u8 programs_per_page;
284         u8 ppage_attr;
285         u8 ecc_bits;
286         u8 interleaved_bits;
287         u8 interleaved_ops;
288         u8 reserved3[13];
289
290         /* electrical parameter block */
291         u8 io_pin_capacitance_max;
292         __le16 async_timing_mode;
293         __le16 program_cache_timing_mode;
294         __le16 t_prog;
295         __le16 t_bers;
296         __le16 t_r;
297         __le16 t_ccs;
298         __le16 src_sync_timing_mode;
299         u8 src_ssync_features;
300         __le16 clk_pin_capacitance_typ;
301         __le16 io_pin_capacitance_typ;
302         __le16 input_pin_capacitance_typ;
303         u8 input_pin_capacitance_max;
304         u8 driver_strength_support;
305         __le16 t_int_r;
306         __le16 t_adl;
307         u8 reserved4[8];
308
309         /* vendor */
310         __le16 vendor_revision;
311         u8 vendor[88];
312
313         __le16 crc;
314 } __packed;
315
316 #define ONFI_CRC_BASE   0x4F4E
317
318 /* Extended ECC information Block Definition (since ONFI 2.1) */
319 struct onfi_ext_ecc_info {
320         u8 ecc_bits;
321         u8 codeword_size;
322         __le16 bb_per_lun;
323         __le16 block_endurance;
324         u8 reserved[2];
325 } __packed;
326
327 #define ONFI_SECTION_TYPE_0     0       /* Unused section. */
328 #define ONFI_SECTION_TYPE_1     1       /* for additional sections. */
329 #define ONFI_SECTION_TYPE_2     2       /* for ECC information. */
330 struct onfi_ext_section {
331         u8 type;
332         u8 length;
333 } __packed;
334
335 #define ONFI_EXT_SECTION_MAX 8
336
337 /* Extended Parameter Page Definition (since ONFI 2.1) */
338 struct onfi_ext_param_page {
339         __le16 crc;
340         u8 sig[4];             /* 'E' 'P' 'P' 'S' */
341         u8 reserved0[10];
342         struct onfi_ext_section sections[ONFI_EXT_SECTION_MAX];
343
344         /*
345          * The actual size of the Extended Parameter Page is in
346          * @ext_param_page_length of nand_onfi_params{}.
347          * The following are the variable length sections.
348          * So we do not add any fields below. Please see the ONFI spec.
349          */
350 } __packed;
351
352 struct nand_onfi_vendor_micron {
353         u8 two_plane_read;
354         u8 read_cache;
355         u8 read_unique_id;
356         u8 dq_imped;
357         u8 dq_imped_num_settings;
358         u8 dq_imped_feat_addr;
359         u8 rb_pulldown_strength;
360         u8 rb_pulldown_strength_feat_addr;
361         u8 rb_pulldown_strength_num_settings;
362         u8 otp_mode;
363         u8 otp_page_start;
364         u8 otp_data_prot_addr;
365         u8 otp_num_pages;
366         u8 otp_feat_addr;
367         u8 read_retry_options;
368         u8 reserved[72];
369         u8 param_revision;
370 } __packed;
371
372 struct jedec_ecc_info {
373         u8 ecc_bits;
374         u8 codeword_size;
375         __le16 bb_per_lun;
376         __le16 block_endurance;
377         u8 reserved[2];
378 } __packed;
379
380 /* JEDEC features */
381 #define JEDEC_FEATURE_16_BIT_BUS        (1 << 0)
382
383 struct nand_jedec_params {
384         /* rev info and features block */
385         /* 'J' 'E' 'S' 'D'  */
386         u8 sig[4];
387         __le16 revision;
388         __le16 features;
389         u8 opt_cmd[3];
390         __le16 sec_cmd;
391         u8 num_of_param_pages;
392         u8 reserved0[18];
393
394         /* manufacturer information block */
395         char manufacturer[12];
396         char model[20];
397         u8 jedec_id[6];
398         u8 reserved1[10];
399
400         /* memory organization block */
401         __le32 byte_per_page;
402         __le16 spare_bytes_per_page;
403         u8 reserved2[6];
404         __le32 pages_per_block;
405         __le32 blocks_per_lun;
406         u8 lun_count;
407         u8 addr_cycles;
408         u8 bits_per_cell;
409         u8 programs_per_page;
410         u8 multi_plane_addr;
411         u8 multi_plane_op_attr;
412         u8 reserved3[38];
413
414         /* electrical parameter block */
415         __le16 async_sdr_speed_grade;
416         __le16 toggle_ddr_speed_grade;
417         __le16 sync_ddr_speed_grade;
418         u8 async_sdr_features;
419         u8 toggle_ddr_features;
420         u8 sync_ddr_features;
421         __le16 t_prog;
422         __le16 t_bers;
423         __le16 t_r;
424         __le16 t_r_multi_plane;
425         __le16 t_ccs;
426         __le16 io_pin_capacitance_typ;
427         __le16 input_pin_capacitance_typ;
428         __le16 clk_pin_capacitance_typ;
429         u8 driver_strength_support;
430         __le16 t_adl;
431         u8 reserved4[36];
432
433         /* ECC and endurance block */
434         u8 guaranteed_good_blocks;
435         __le16 guaranteed_block_endurance;
436         struct jedec_ecc_info ecc_info[4];
437         u8 reserved5[29];
438
439         /* reserved */
440         u8 reserved6[148];
441
442         /* vendor */
443         __le16 vendor_rev_num;
444         u8 reserved7[88];
445
446         /* CRC for Parameter Page */
447         __le16 crc;
448 } __packed;
449
450 /**
451  * struct nand_hw_control - Control structure for hardware controller (e.g ECC generator) shared among independent devices
452  * @lock:               protection lock
453  * @active:             the mtd device which holds the controller currently
454  * @wq:                 wait queue to sleep on if a NAND operation is in
455  *                      progress used instead of the per chip wait queue
456  *                      when a hw controller is available.
457  */
458 struct nand_hw_control {
459         spinlock_t lock;
460         struct nand_chip *active;
461         wait_queue_head_t wq;
462 };
463
464 static inline void nand_hw_control_init(struct nand_hw_control *nfc)
465 {
466         nfc->active = NULL;
467         spin_lock_init(&nfc->lock);
468         init_waitqueue_head(&nfc->wq);
469 }
470
471 /**
472  * struct nand_ecc_ctrl - Control structure for ECC
473  * @mode:       ECC mode
474  * @algo:       ECC algorithm
475  * @steps:      number of ECC steps per page
476  * @size:       data bytes per ECC step
477  * @bytes:      ECC bytes per step
478  * @strength:   max number of correctible bits per ECC step
479  * @total:      total number of ECC bytes per page
480  * @prepad:     padding information for syndrome based ECC generators
481  * @postpad:    padding information for syndrome based ECC generators
482  * @options:    ECC specific options (see NAND_ECC_XXX flags defined above)
483  * @priv:       pointer to private ECC control data
484  * @hwctl:      function to control hardware ECC generator. Must only
485  *              be provided if an hardware ECC is available
486  * @calculate:  function for ECC calculation or readback from ECC hardware
487  * @correct:    function for ECC correction, matching to ECC generator (sw/hw).
488  *              Should return a positive number representing the number of
489  *              corrected bitflips, -EBADMSG if the number of bitflips exceed
490  *              ECC strength, or any other error code if the error is not
491  *              directly related to correction.
492  *              If -EBADMSG is returned the input buffers should be left
493  *              untouched.
494  * @read_page_raw:      function to read a raw page without ECC. This function
495  *                      should hide the specific layout used by the ECC
496  *                      controller and always return contiguous in-band and
497  *                      out-of-band data even if they're not stored
498  *                      contiguously on the NAND chip (e.g.
499  *                      NAND_ECC_HW_SYNDROME interleaves in-band and
500  *                      out-of-band data).
501  * @write_page_raw:     function to write a raw page without ECC. This function
502  *                      should hide the specific layout used by the ECC
503  *                      controller and consider the passed data as contiguous
504  *                      in-band and out-of-band data. ECC controller is
505  *                      responsible for doing the appropriate transformations
506  *                      to adapt to its specific layout (e.g.
507  *                      NAND_ECC_HW_SYNDROME interleaves in-band and
508  *                      out-of-band data).
509  * @read_page:  function to read a page according to the ECC generator
510  *              requirements; returns maximum number of bitflips corrected in
511  *              any single ECC step, 0 if bitflips uncorrectable, -EIO hw error
512  * @read_subpage:       function to read parts of the page covered by ECC;
513  *                      returns same as read_page()
514  * @write_subpage:      function to write parts of the page covered by ECC.
515  * @write_page: function to write a page according to the ECC generator
516  *              requirements.
517  * @write_oob_raw:      function to write chip OOB data without ECC
518  * @read_oob_raw:       function to read chip OOB data without ECC
519  * @read_oob:   function to read chip OOB data
520  * @write_oob:  function to write chip OOB data
521  */
522 struct nand_ecc_ctrl {
523         nand_ecc_modes_t mode;
524         enum nand_ecc_algo algo;
525         int steps;
526         int size;
527         int bytes;
528         int total;
529         int strength;
530         int prepad;
531         int postpad;
532         unsigned int options;
533         void *priv;
534         void (*hwctl)(struct mtd_info *mtd, int mode);
535         int (*calculate)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *dat,
536                         uint8_t *ecc_code);
537         int (*correct)(struct mtd_info *mtd, uint8_t *dat, uint8_t *read_ecc,
538                         uint8_t *calc_ecc);
539         int (*read_page_raw)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
540                         uint8_t *buf, int oob_required, int page);
541         int (*write_page_raw)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
542                         const uint8_t *buf, int oob_required, int page);
543         int (*read_page)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
544                         uint8_t *buf, int oob_required, int page);
545         int (*read_subpage)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
546                         uint32_t offs, uint32_t len, uint8_t *buf, int page);
547         int (*write_subpage)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
548                         uint32_t offset, uint32_t data_len,
549                         const uint8_t *data_buf, int oob_required, int page);
550         int (*write_page)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
551                         const uint8_t *buf, int oob_required, int page);
552         int (*write_oob_raw)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
553                         int page);
554         int (*read_oob_raw)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
555                         int page);
556         int (*read_oob)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, int page);
557         int (*write_oob)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
558                         int page);
559 };
560
561 /**
562  * struct nand_buffers - buffer structure for read/write
563  * @ecccalc:    buffer pointer for calculated ECC, size is oobsize.
564  * @ecccode:    buffer pointer for ECC read from flash, size is oobsize.
565  * @databuf:    buffer pointer for data, size is (page size + oobsize).
566  *
567  * Do not change the order of buffers. databuf and oobrbuf must be in
568  * consecutive order.
569  */
570 struct nand_buffers {
571         uint8_t *ecccalc;
572         uint8_t *ecccode;
573         uint8_t *databuf;
574 };
575
576 /**
577  * struct nand_sdr_timings - SDR NAND chip timings
578  *
579  * This struct defines the timing requirements of a SDR NAND chip.
580  * These information can be found in every NAND datasheets and the timings
581  * meaning are described in the ONFI specifications:
582  * www.onfi.org/~/media/ONFI/specs/onfi_3_1_spec.pdf (chapter 4.15 Timing
583  * Parameters)
584  *
585  * All these timings are expressed in picoseconds.
586  *
587  * @tALH_min: ALE hold time
588  * @tADL_min: ALE to data loading time
589  * @tALS_min: ALE setup time
590  * @tAR_min: ALE to RE# delay
591  * @tCEA_max: CE# access time
592  * @tCEH_min:
593  * @tCH_min:  CE# hold time
594  * @tCHZ_max: CE# high to output hi-Z
595  * @tCLH_min: CLE hold time
596  * @tCLR_min: CLE to RE# delay
597  * @tCLS_min: CLE setup time
598  * @tCOH_min: CE# high to output hold
599  * @tCS_min: CE# setup time
600  * @tDH_min: Data hold time
601  * @tDS_min: Data setup time
602  * @tFEAT_max: Busy time for Set Features and Get Features
603  * @tIR_min: Output hi-Z to RE# low
604  * @tITC_max: Interface and Timing Mode Change time
605  * @tRC_min: RE# cycle time
606  * @tREA_max: RE# access time
607  * @tREH_min: RE# high hold time
608  * @tRHOH_min: RE# high to output hold
609  * @tRHW_min: RE# high to WE# low
610  * @tRHZ_max: RE# high to output hi-Z
611  * @tRLOH_min: RE# low to output hold
612  * @tRP_min: RE# pulse width
613  * @tRR_min: Ready to RE# low (data only)
614  * @tRST_max: Device reset time, measured from the falling edge of R/B# to the
615  *            rising edge of R/B#.
616  * @tWB_max: WE# high to SR[6] low
617  * @tWC_min: WE# cycle time
618  * @tWH_min: WE# high hold time
619  * @tWHR_min: WE# high to RE# low
620  * @tWP_min: WE# pulse width
621  * @tWW_min: WP# transition to WE# low
622  */
623 struct nand_sdr_timings {
624         u32 tALH_min;
625         u32 tADL_min;
626         u32 tALS_min;
627         u32 tAR_min;
628         u32 tCEA_max;
629         u32 tCEH_min;
630         u32 tCH_min;
631         u32 tCHZ_max;
632         u32 tCLH_min;
633         u32 tCLR_min;
634         u32 tCLS_min;
635         u32 tCOH_min;
636         u32 tCS_min;
637         u32 tDH_min;
638         u32 tDS_min;
639         u32 tFEAT_max;
640         u32 tIR_min;
641         u32 tITC_max;
642         u32 tRC_min;
643         u32 tREA_max;
644         u32 tREH_min;
645         u32 tRHOH_min;
646         u32 tRHW_min;
647         u32 tRHZ_max;
648         u32 tRLOH_min;
649         u32 tRP_min;
650         u32 tRR_min;
651         u64 tRST_max;
652         u32 tWB_max;
653         u32 tWC_min;
654         u32 tWH_min;
655         u32 tWHR_min;
656         u32 tWP_min;
657         u32 tWW_min;
658 };
659
660 /**
661  * enum nand_data_interface_type - NAND interface timing type
662  * @NAND_SDR_IFACE:     Single Data Rate interface
663  */
664 enum nand_data_interface_type {
665         NAND_SDR_IFACE,
666 };
667
668 /**
669  * struct nand_data_interface - NAND interface timing
670  * @type:       type of the timing
671  * @timings:    The timing, type according to @type
672  */
673 struct nand_data_interface {
674         enum nand_data_interface_type type;
675         union {
676                 struct nand_sdr_timings sdr;
677         } timings;
678 };
679
680 /**
681  * nand_get_sdr_timings - get SDR timing from data interface
682  * @conf:       The data interface
683  */
684 static inline const struct nand_sdr_timings *
685 nand_get_sdr_timings(const struct nand_data_interface *conf)
686 {
687         if (conf->type != NAND_SDR_IFACE)
688                 return ERR_PTR(-EINVAL);
689
690         return &conf->timings.sdr;
691 }
692
693 /**
694  * struct nand_chip - NAND Private Flash Chip Data
695  * @mtd:                MTD device registered to the MTD framework
696  * @IO_ADDR_R:          [BOARDSPECIFIC] address to read the 8 I/O lines of the
697  *                      flash device
698  * @IO_ADDR_W:          [BOARDSPECIFIC] address to write the 8 I/O lines of the
699  *                      flash device.
700  * @read_byte:          [REPLACEABLE] read one byte from the chip
701  * @read_word:          [REPLACEABLE] read one word from the chip
702  * @write_byte:         [REPLACEABLE] write a single byte to the chip on the
703  *                      low 8 I/O lines
704  * @write_buf:          [REPLACEABLE] write data from the buffer to the chip
705  * @read_buf:           [REPLACEABLE] read data from the chip into the buffer
706  * @select_chip:        [REPLACEABLE] select chip nr
707  * @block_bad:          [REPLACEABLE] check if a block is bad, using OOB markers
708  * @block_markbad:      [REPLACEABLE] mark a block bad
709  * @cmd_ctrl:           [BOARDSPECIFIC] hardwarespecific function for controlling
710  *                      ALE/CLE/nCE. Also used to write command and address
711  * @dev_ready:          [BOARDSPECIFIC] hardwarespecific function for accessing
712  *                      device ready/busy line. If set to NULL no access to
713  *                      ready/busy is available and the ready/busy information
714  *                      is read from the chip status register.
715  * @cmdfunc:            [REPLACEABLE] hardwarespecific function for writing
716  *                      commands to the chip.
717  * @waitfunc:           [REPLACEABLE] hardwarespecific function for wait on
718  *                      ready.
719  * @setup_read_retry:   [FLASHSPECIFIC] flash (vendor) specific function for
720  *                      setting the read-retry mode. Mostly needed for MLC NAND.
721  * @ecc:                [BOARDSPECIFIC] ECC control structure
722  * @buffers:            buffer structure for read/write
723  * @hwcontrol:          platform-specific hardware control structure
724  * @erase:              [REPLACEABLE] erase function
725  * @scan_bbt:           [REPLACEABLE] function to scan bad block table
726  * @chip_delay:         [BOARDSPECIFIC] chip dependent delay for transferring
727  *                      data from array to read regs (tR).
728  * @state:              [INTERN] the current state of the NAND device
729  * @oob_poi:            "poison value buffer," used for laying out OOB data
730  *                      before writing
731  * @page_shift:         [INTERN] number of address bits in a page (column
732  *                      address bits).
733  * @phys_erase_shift:   [INTERN] number of address bits in a physical eraseblock
734  * @bbt_erase_shift:    [INTERN] number of address bits in a bbt entry
735  * @chip_shift:         [INTERN] number of address bits in one chip
736  * @options:            [BOARDSPECIFIC] various chip options. They can partly
737  *                      be set to inform nand_scan about special functionality.
738  *                      See the defines for further explanation.
739  * @bbt_options:        [INTERN] bad block specific options. All options used
740  *                      here must come from bbm.h. By default, these options
741  *                      will be copied to the appropriate nand_bbt_descr's.
742  * @badblockpos:        [INTERN] position of the bad block marker in the oob
743  *                      area.
744  * @badblockbits:       [INTERN] minimum number of set bits in a good block's
745  *                      bad block marker position; i.e., BBM == 11110111b is
746  *                      not bad when badblockbits == 7
747  * @bits_per_cell:      [INTERN] number of bits per cell. i.e., 1 means SLC.
748  * @ecc_strength_ds:    [INTERN] ECC correctability from the datasheet.
749  *                      Minimum amount of bit errors per @ecc_step_ds guaranteed
750  *                      to be correctable. If unknown, set to zero.
751  * @ecc_step_ds:        [INTERN] ECC step required by the @ecc_strength_ds,
752  *                      also from the datasheet. It is the recommended ECC step
753  *                      size, if known; if unknown, set to zero.
754  * @onfi_timing_mode_default: [INTERN] default ONFI timing mode. This field is
755  *                            set to the actually used ONFI mode if the chip is
756  *                            ONFI compliant or deduced from the datasheet if
757  *                            the NAND chip is not ONFI compliant.
758  * @numchips:           [INTERN] number of physical chips
759  * @chipsize:           [INTERN] the size of one chip for multichip arrays
760  * @pagemask:           [INTERN] page number mask = number of (pages / chip) - 1
761  * @pagebuf:            [INTERN] holds the pagenumber which is currently in
762  *                      data_buf.
763  * @pagebuf_bitflips:   [INTERN] holds the bitflip count for the page which is
764  *                      currently in data_buf.
765  * @subpagesize:        [INTERN] holds the subpagesize
766  * @onfi_version:       [INTERN] holds the chip ONFI version (BCD encoded),
767  *                      non 0 if ONFI supported.
768  * @jedec_version:      [INTERN] holds the chip JEDEC version (BCD encoded),
769  *                      non 0 if JEDEC supported.
770  * @onfi_params:        [INTERN] holds the ONFI page parameter when ONFI is
771  *                      supported, 0 otherwise.
772  * @jedec_params:       [INTERN] holds the JEDEC parameter page when JEDEC is
773  *                      supported, 0 otherwise.
774  * @read_retries:       [INTERN] the number of read retry modes supported
775  * @onfi_set_features:  [REPLACEABLE] set the features for ONFI nand
776  * @onfi_get_features:  [REPLACEABLE] get the features for ONFI nand
777  * @setup_data_interface: [OPTIONAL] setup the data interface and timing
778  * @bbt:                [INTERN] bad block table pointer
779  * @bbt_td:             [REPLACEABLE] bad block table descriptor for flash
780  *                      lookup.
781  * @bbt_md:             [REPLACEABLE] bad block table mirror descriptor
782  * @badblock_pattern:   [REPLACEABLE] bad block scan pattern used for initial
783  *                      bad block scan.
784  * @controller:         [REPLACEABLE] a pointer to a hardware controller
785  *                      structure which is shared among multiple independent
786  *                      devices.
787  * @priv:               [OPTIONAL] pointer to private chip data
788  * @errstat:            [OPTIONAL] hardware specific function to perform
789  *                      additional error status checks (determine if errors are
790  *                      correctable).
791  * @write_page:         [REPLACEABLE] High-level page write function
792  */
793
794 struct nand_chip {
795         struct mtd_info mtd;
796         void __iomem *IO_ADDR_R;
797         void __iomem *IO_ADDR_W;
798
799         uint8_t (*read_byte)(struct mtd_info *mtd);
800         u16 (*read_word)(struct mtd_info *mtd);
801         void (*write_byte)(struct mtd_info *mtd, uint8_t byte);
802         void (*write_buf)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len);
803         void (*read_buf)(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int len);
804         void (*select_chip)(struct mtd_info *mtd, int chip);
805         int (*block_bad)(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);
806         int (*block_markbad)(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);
807         void (*cmd_ctrl)(struct mtd_info *mtd, int dat, unsigned int ctrl);
808         int (*dev_ready)(struct mtd_info *mtd);
809         void (*cmdfunc)(struct mtd_info *mtd, unsigned command, int column,
810                         int page_addr);
811         int(*waitfunc)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *this);
812         int (*erase)(struct mtd_info *mtd, int page);
813         int (*scan_bbt)(struct mtd_info *mtd);
814         int (*errstat)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *this, int state,
815                         int status, int page);
816         int (*write_page)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
817                         uint32_t offset, int data_len, const uint8_t *buf,
818                         int oob_required, int page, int cached, int raw);
819         int (*onfi_set_features)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
820                         int feature_addr, uint8_t *subfeature_para);
821         int (*onfi_get_features)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
822                         int feature_addr, uint8_t *subfeature_para);
823         int (*setup_read_retry)(struct mtd_info *mtd, int retry_mode);
824         int (*setup_data_interface)(struct mtd_info *mtd,
825                                     const struct nand_data_interface *conf,
826                                     bool check_only);
827
828
829         int chip_delay;
830         unsigned int options;
831         unsigned int bbt_options;
832
833         int page_shift;
834         int phys_erase_shift;
835         int bbt_erase_shift;
836         int chip_shift;
837         int numchips;
838         uint64_t chipsize;
839         int pagemask;
840         int pagebuf;
841         unsigned int pagebuf_bitflips;
842         int subpagesize;
843         uint8_t bits_per_cell;
844         uint16_t ecc_strength_ds;
845         uint16_t ecc_step_ds;
846         int onfi_timing_mode_default;
847         int badblockpos;
848         int badblockbits;
849
850         int onfi_version;
851         int jedec_version;
852         union {
853                 struct nand_onfi_params onfi_params;
854                 struct nand_jedec_params jedec_params;
855         };
856
857         struct nand_data_interface *data_interface;
858
859         int read_retries;
860
861         flstate_t state;
862
863         uint8_t *oob_poi;
864         struct nand_hw_control *controller;
865
866         struct nand_ecc_ctrl ecc;
867         struct nand_buffers *buffers;
868         struct nand_hw_control hwcontrol;
869
870         uint8_t *bbt;
871         struct nand_bbt_descr *bbt_td;
872         struct nand_bbt_descr *bbt_md;
873
874         struct nand_bbt_descr *badblock_pattern;
875
876         void *priv;
877 };
878
879 extern const struct mtd_ooblayout_ops nand_ooblayout_sp_ops;
880 extern const struct mtd_ooblayout_ops nand_ooblayout_lp_ops;
881
882 static inline void nand_set_flash_node(struct nand_chip *chip,
883                                        struct device_node *np)
884 {
885         mtd_set_of_node(&chip->mtd, np);
886 }
887
888 static inline struct device_node *nand_get_flash_node(struct nand_chip *chip)
889 {
890         return mtd_get_of_node(&chip->mtd);
891 }
892
893 static inline struct nand_chip *mtd_to_nand(struct mtd_info *mtd)
894 {
895         return container_of(mtd, struct nand_chip, mtd);
896 }
897
898 static inline struct mtd_info *nand_to_mtd(struct nand_chip *chip)
899 {
900         return &chip->mtd;
901 }
902
903 static inline void *nand_get_controller_data(struct nand_chip *chip)
904 {
905         return chip->priv;
906 }
907
908 static inline void nand_set_controller_data(struct nand_chip *chip, void *priv)
909 {
910         chip->priv = priv;
911 }
912
913 /*
914  * NAND Flash Manufacturer ID Codes
915  */
916 #define NAND_MFR_TOSHIBA        0x98
917 #define NAND_MFR_ESMT           0xc8
918 #define NAND_MFR_SAMSUNG        0xec
919 #define NAND_MFR_FUJITSU        0x04
920 #define NAND_MFR_NATIONAL       0x8f
921 #define NAND_MFR_RENESAS        0x07
922 #define NAND_MFR_STMICRO        0x20
923 #define NAND_MFR_HYNIX          0xad
924 #define NAND_MFR_MICRON         0x2c
925 #define NAND_MFR_AMD            0x01
926 #define NAND_MFR_MACRONIX       0xc2
927 #define NAND_MFR_EON            0x92
928 #define NAND_MFR_SANDISK        0x45
929 #define NAND_MFR_INTEL          0x89
930 #define NAND_MFR_ATO            0x9b
931
932 /* The maximum expected count of bytes in the NAND ID sequence */
933 #define NAND_MAX_ID_LEN 8
934
935 /*
936  * A helper for defining older NAND chips where the second ID byte fully
937  * defined the chip, including the geometry (chip size, eraseblock size, page
938  * size). All these chips have 512 bytes NAND page size.
939  */
940 #define LEGACY_ID_NAND(nm, devid, chipsz, erasesz, opts)          \
941         { .name = (nm), {{ .dev_id = (devid) }}, .pagesize = 512, \
942           .chipsize = (chipsz), .erasesize = (erasesz), .options = (opts) }
943
944 /*
945  * A helper for defining newer chips which report their page size and
946  * eraseblock size via the extended ID bytes.
947  *
948  * The real difference between LEGACY_ID_NAND and EXTENDED_ID_NAND is that with
949  * EXTENDED_ID_NAND, manufacturers overloaded the same device ID so that the
950  * device ID now only represented a particular total chip size (and voltage,
951  * buswidth), and the page size, eraseblock size, and OOB size could vary while
952  * using the same device ID.
953  */
954 #define EXTENDED_ID_NAND(nm, devid, chipsz, opts)                      \
955         { .name = (nm), {{ .dev_id = (devid) }}, .chipsize = (chipsz), \
956           .options = (opts) }
957
958 #define NAND_ECC_INFO(_strength, _step) \
959                         { .strength_ds = (_strength), .step_ds = (_step) }
960 #define NAND_ECC_STRENGTH(type)         ((type)->ecc.strength_ds)
961 #define NAND_ECC_STEP(type)             ((type)->ecc.step_ds)
962
963 /**
964  * struct nand_flash_dev - NAND Flash Device ID Structure
965  * @name: a human-readable name of the NAND chip
966  * @dev_id: the device ID (the second byte of the full chip ID array)
967  * @mfr_id: manufecturer ID part of the full chip ID array (refers the same
968  *          memory address as @id[0])
969  * @dev_id: device ID part of the full chip ID array (refers the same memory
970  *          address as @id[1])
971  * @id: full device ID array
972  * @pagesize: size of the NAND page in bytes; if 0, then the real page size (as
973  *            well as the eraseblock size) is determined from the extended NAND
974  *            chip ID array)
975  * @chipsize: total chip size in MiB
976  * @erasesize: eraseblock size in bytes (determined from the extended ID if 0)
977  * @options: stores various chip bit options
978  * @id_len: The valid length of the @id.
979  * @oobsize: OOB size
980  * @ecc: ECC correctability and step information from the datasheet.
981  * @ecc.strength_ds: The ECC correctability from the datasheet, same as the
982  *                   @ecc_strength_ds in nand_chip{}.
983  * @ecc.step_ds: The ECC step required by the @ecc.strength_ds, same as the
984  *               @ecc_step_ds in nand_chip{}, also from the datasheet.
985  *               For example, the "4bit ECC for each 512Byte" can be set with
986  *               NAND_ECC_INFO(4, 512).
987  * @onfi_timing_mode_default: the default ONFI timing mode entered after a NAND
988  *                            reset. Should be deduced from timings described
989  *                            in the datasheet.
990  *
991  */
992 struct nand_flash_dev {
993         char *name;
994         union {
995                 struct {
996                         uint8_t mfr_id;
997                         uint8_t dev_id;
998                 };
999                 uint8_t id[NAND_MAX_ID_LEN];
1000         };
1001         unsigned int pagesize;
1002         unsigned int chipsize;
1003         unsigned int erasesize;
1004         unsigned int options;
1005         uint16_t id_len;
1006         uint16_t oobsize;
1007         struct {
1008                 uint16_t strength_ds;
1009                 uint16_t step_ds;
1010         } ecc;
1011         int onfi_timing_mode_default;
1012 };
1013
1014 /**
1015  * struct nand_manufacturers - NAND Flash Manufacturer ID Structure
1016  * @name:       Manufacturer name
1017  * @id:         manufacturer ID code of device.
1018 */
1019 struct nand_manufacturers {
1020         int id;
1021         char *name;
1022 };
1023
1024 extern struct nand_flash_dev nand_flash_ids[];
1025 extern struct nand_manufacturers nand_manuf_ids[];
1026
1027 int nand_default_bbt(struct mtd_info *mtd);
1028 int nand_markbad_bbt(struct mtd_info *mtd, loff_t offs);
1029 int nand_isreserved_bbt(struct mtd_info *mtd, loff_t offs);
1030 int nand_isbad_bbt(struct mtd_info *mtd, loff_t offs, int allowbbt);
1031 int nand_erase_nand(struct mtd_info *mtd, struct erase_info *instr,
1032                     int allowbbt);
1033 int nand_do_read(struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len,
1034                  size_t *retlen, uint8_t *buf);
1035
1036 /**
1037  * struct platform_nand_chip - chip level device structure
1038  * @nr_chips:           max. number of chips to scan for
1039  * @chip_offset:        chip number offset
1040  * @nr_partitions:      number of partitions pointed to by partitions (or zero)
1041  * @partitions:         mtd partition list
1042  * @chip_delay:         R/B delay value in us
1043  * @options:            Option flags, e.g. 16bit buswidth
1044  * @bbt_options:        BBT option flags, e.g. NAND_BBT_USE_FLASH
1045  * @part_probe_types:   NULL-terminated array of probe types
1046  */
1047 struct platform_nand_chip {
1048         int nr_chips;
1049         int chip_offset;
1050         int nr_partitions;
1051         struct mtd_partition *partitions;
1052         int chip_delay;
1053         unsigned int options;
1054         unsigned int bbt_options;
1055         const char **part_probe_types;
1056 };
1057
1058 /* Keep gcc happy */
1059 struct platform_device;
1060
1061 /**
1062  * struct platform_nand_ctrl - controller level device structure
1063  * @probe:              platform specific function to probe/setup hardware
1064  * @remove:             platform specific function to remove/teardown hardware
1065  * @hwcontrol:          platform specific hardware control structure
1066  * @dev_ready:          platform specific function to read ready/busy pin
1067  * @select_chip:        platform specific chip select function
1068  * @cmd_ctrl:           platform specific function for controlling
1069  *                      ALE/CLE/nCE. Also used to write command and address
1070  * @write_buf:          platform specific function for write buffer
1071  * @read_buf:           platform specific function for read buffer
1072  * @read_byte:          platform specific function to read one byte from chip
1073  * @priv:               private data to transport driver specific settings
1074  *
1075  * All fields are optional and depend on the hardware driver requirements
1076  */
1077 struct platform_nand_ctrl {
1078         int (*probe)(struct platform_device *pdev);
1079         void (*remove)(struct platform_device *pdev);
1080         void (*hwcontrol)(struct mtd_info *mtd, int cmd);
1081         int (*dev_ready)(struct mtd_info *mtd);
1082         void (*select_chip)(struct mtd_info *mtd, int chip);
1083         void (*cmd_ctrl)(struct mtd_info *mtd, int dat, unsigned int ctrl);
1084         void (*write_buf)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len);
1085         void (*read_buf)(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int len);
1086         unsigned char (*read_byte)(struct mtd_info *mtd);
1087         void *priv;
1088 };
1089
1090 /**
1091  * struct platform_nand_data - container structure for platform-specific data
1092  * @chip:               chip level chip structure
1093  * @ctrl:               controller level device structure
1094  */
1095 struct platform_nand_data {
1096         struct platform_nand_chip chip;
1097         struct platform_nand_ctrl ctrl;
1098 };
1099
1100 /* return the supported features. */
1101 static inline int onfi_feature(struct nand_chip *chip)
1102 {
1103         return chip->onfi_version ? le16_to_cpu(chip->onfi_params.features) : 0;
1104 }
1105
1106 /* return the supported asynchronous timing mode. */
1107 static inline int onfi_get_async_timing_mode(struct nand_chip *chip)
1108 {
1109         if (!chip->onfi_version)
1110                 return ONFI_TIMING_MODE_UNKNOWN;
1111         return le16_to_cpu(chip->onfi_params.async_timing_mode);
1112 }
1113
1114 /* return the supported synchronous timing mode. */
1115 static inline int onfi_get_sync_timing_mode(struct nand_chip *chip)
1116 {
1117         if (!chip->onfi_version)
1118                 return ONFI_TIMING_MODE_UNKNOWN;
1119         return le16_to_cpu(chip->onfi_params.src_sync_timing_mode);
1120 }
1121
1122 int onfi_init_data_interface(struct nand_chip *chip,
1123                              struct nand_data_interface *iface,
1124                              enum nand_data_interface_type type,
1125                              int timing_mode);
1126
1127 /*
1128  * Check if it is a SLC nand.
1129  * The !nand_is_slc() can be used to check the MLC/TLC nand chips.
1130  * We do not distinguish the MLC and TLC now.
1131  */
1132 static inline bool nand_is_slc(struct nand_chip *chip)
1133 {
1134         return chip->bits_per_cell == 1;
1135 }
1136
1137 /**
1138  * Check if the opcode's address should be sent only on the lower 8 bits
1139  * @command: opcode to check
1140  */
1141 static inline int nand_opcode_8bits(unsigned int command)
1142 {
1143         switch (command) {
1144         case NAND_CMD_READID:
1145         case NAND_CMD_PARAM:
1146         case NAND_CMD_GET_FEATURES:
1147         case NAND_CMD_SET_FEATURES:
1148                 return 1;
1149         default:
1150                 break;
1151         }
1152         return 0;
1153 }
1154
1155 /* return the supported JEDEC features. */
1156 static inline int jedec_feature(struct nand_chip *chip)
1157 {
1158         return chip->jedec_version ? le16_to_cpu(chip->jedec_params.features)
1159                 : 0;
1160 }
1161
1162 /* get timing characteristics from ONFI timing mode. */
1163 const struct nand_sdr_timings *onfi_async_timing_mode_to_sdr_timings(int mode);
1164 /* get data interface from ONFI timing mode 0, used after reset. */
1165 const struct nand_data_interface *nand_get_default_data_interface(void);
1166
1167 int nand_check_erased_ecc_chunk(void *data, int datalen,
1168                                 void *ecc, int ecclen,
1169                                 void *extraoob, int extraooblen,
1170                                 int threshold);
1171
1172 /* Default write_oob implementation */
1173 int nand_write_oob_std(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, int page);
1174
1175 /* Default write_oob syndrome implementation */
1176 int nand_write_oob_syndrome(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1177                             int page);
1178
1179 /* Default read_oob implementation */
1180 int nand_read_oob_std(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, int page);
1181
1182 /* Default read_oob syndrome implementation */
1183 int nand_read_oob_syndrome(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1184                            int page);
1185
1186 /* Reset and initialize a NAND device */
1187 int nand_reset(struct nand_chip *chip);
1188
1189 /* Free resources held by the NAND device */
1190 void nand_cleanup(struct nand_chip *chip);
1191
1192 #endif /* __LINUX_MTD_NAND_H */