]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/mtd/nand/gpmi-nand/gpmi-nand.c
59ab0692f0b97f58fef750b6f5e29c11b6fa0367
[karo-tx-linux.git] / drivers / mtd / nand / gpmi-nand / gpmi-nand.c
1 /*
2  * Freescale GPMI NAND Flash Driver
3  *
4  * Copyright (C) 2010-2011 Freescale Semiconductor, Inc.
5  * Copyright (C) 2008 Embedded Alley Solutions, Inc.
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
9  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
10  * (at your option) any later version.
11  *
12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15  * GNU General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
18  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
19  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
20  */
21
22 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
23
24 #include <linux/clk.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/interrupt.h>
27 #include <linux/module.h>
28 #include <linux/mtd/partitions.h>
29 #include <linux/of.h>
30 #include <linux/of_device.h>
31 #include <linux/of_mtd.h>
32 #include "gpmi-nand.h"
33
34 /* Resource names for the GPMI NAND driver. */
35 #define GPMI_NAND_GPMI_REGS_ADDR_RES_NAME  "gpmi-nand"
36 #define GPMI_NAND_BCH_REGS_ADDR_RES_NAME   "bch"
37 #define GPMI_NAND_BCH_INTERRUPT_RES_NAME   "bch"
38
39 /* add our owner bbt descriptor */
40 static uint8_t scan_ff_pattern[] = { 0xff };
41 static struct nand_bbt_descr gpmi_bbt_descr = {
42         .options        = 0,
43         .offs           = 0,
44         .len            = 1,
45         .pattern        = scan_ff_pattern
46 };
47
48 /*  We will use all the (page + OOB). */
49 static struct nand_ecclayout gpmi_hw_ecclayout = {
50         .eccbytes = 0,
51         .eccpos = { 0, },
52         .oobfree = { {.offset = 0, .length = 0} }
53 };
54
55 static irqreturn_t bch_irq(int irq, void *cookie)
56 {
57         struct gpmi_nand_data *this = cookie;
58
59         gpmi_clear_bch(this);
60         complete(&this->bch_done);
61         return IRQ_HANDLED;
62 }
63
64 /*
65  *  Calculate the ECC strength by hand:
66  *      E : The ECC strength.
67  *      G : the length of Galois Field.
68  *      N : The chunk count of per page.
69  *      O : the oobsize of the NAND chip.
70  *      M : the metasize of per page.
71  *
72  *      The formula is :
73  *              E * G * N
74  *            ------------ <= (O - M)
75  *                  8
76  *
77  *      So, we get E by:
78  *                    (O - M) * 8
79  *              E <= -------------
80  *                       G * N
81  */
82 static inline int get_ecc_strength(struct gpmi_nand_data *this)
83 {
84         struct bch_geometry *geo = &this->bch_geometry;
85         struct mtd_info *mtd = &this->mtd;
86         int ecc_strength;
87
88         ecc_strength = ((mtd->oobsize - geo->metadata_size) * 8)
89                         / (geo->gf_len * geo->ecc_chunk_count);
90
91         /* We need the minor even number. */
92         return round_down(ecc_strength, 2);
93 }
94
95 static inline bool gpmi_check_ecc(struct gpmi_nand_data *this)
96 {
97         struct bch_geometry *geo = &this->bch_geometry;
98
99         /* Do the sanity check. */
100         if (GPMI_IS_MX23(this) || GPMI_IS_MX28(this)) {
101                 /* The mx23/mx28 only support the GF13. */
102                 if (geo->gf_len == 14)
103                         return false;
104
105                 if (geo->ecc_strength > MXS_ECC_STRENGTH_MAX)
106                         return false;
107         } else if (GPMI_IS_MX6Q(this)) {
108                 if (geo->ecc_strength > MX6_ECC_STRENGTH_MAX)
109                         return false;
110         }
111         return true;
112 }
113
114 /*
115  * If we can get the ECC information from the nand chip, we do not
116  * need to calculate them ourselves.
117  *
118  * We may have available oob space in this case.
119  */
120 static bool set_geometry_by_ecc_info(struct gpmi_nand_data *this)
121 {
122         struct bch_geometry *geo = &this->bch_geometry;
123         struct mtd_info *mtd = &this->mtd;
124         struct nand_chip *chip = mtd->priv;
125         struct nand_oobfree *of = gpmi_hw_ecclayout.oobfree;
126         unsigned int block_mark_bit_offset;
127
128         if (!(chip->ecc_strength_ds > 0 && chip->ecc_step_ds > 0))
129                 return false;
130
131         switch (chip->ecc_step_ds) {
132         case SZ_512:
133                 geo->gf_len = 13;
134                 break;
135         case SZ_1K:
136                 geo->gf_len = 14;
137                 break;
138         default:
139                 dev_err(this->dev,
140                         "unsupported nand chip. ecc bits : %d, ecc size : %d\n",
141                         chip->ecc_strength_ds, chip->ecc_step_ds);
142                 return false;
143         }
144         geo->ecc_chunk_size = chip->ecc_step_ds;
145         geo->ecc_strength = round_up(chip->ecc_strength_ds, 2);
146         if (!gpmi_check_ecc(this))
147                 return false;
148
149         /* Keep the C >= O */
150         if (geo->ecc_chunk_size < mtd->oobsize) {
151                 dev_err(this->dev,
152                         "unsupported nand chip. ecc size: %d, oob size : %d\n",
153                         chip->ecc_step_ds, mtd->oobsize);
154                 return false;
155         }
156
157         /* The default value, see comment in the legacy_set_geometry(). */
158         geo->metadata_size = 10;
159
160         geo->ecc_chunk_count = mtd->writesize / geo->ecc_chunk_size;
161
162         /*
163          * Now, the NAND chip with 2K page(data chunk is 512byte) shows below:
164          *
165          *    |                          P                            |
166          *    |<----------------------------------------------------->|
167          *    |                                                       |
168          *    |                                        (Block Mark)   |
169          *    |                      P'                      |      | |     |
170          *    |<-------------------------------------------->|  D   | |  O' |
171          *    |                                              |<---->| |<--->|
172          *    V                                              V      V V     V
173          *    +---+----------+-+----------+-+----------+-+----------+-+-----+
174          *    | M |   data   |E|   data   |E|   data   |E|   data   |E|     |
175          *    +---+----------+-+----------+-+----------+-+----------+-+-----+
176          *                                                   ^              ^
177          *                                                   |      O       |
178          *                                                   |<------------>|
179          *                                                   |              |
180          *
181          *      P : the page size for BCH module.
182          *      E : The ECC strength.
183          *      G : the length of Galois Field.
184          *      N : The chunk count of per page.
185          *      M : the metasize of per page.
186          *      C : the ecc chunk size, aka the "data" above.
187          *      P': the nand chip's page size.
188          *      O : the nand chip's oob size.
189          *      O': the free oob.
190          *
191          *      The formula for P is :
192          *
193          *                  E * G * N
194          *             P = ------------ + P' + M
195          *                      8
196          *
197          * The position of block mark moves forward in the ECC-based view
198          * of page, and the delta is:
199          *
200          *                   E * G * (N - 1)
201          *             D = (---------------- + M)
202          *                          8
203          *
204          * Please see the comment in legacy_set_geometry().
205          * With the condition C >= O , we still can get same result.
206          * So the bit position of the physical block mark within the ECC-based
207          * view of the page is :
208          *             (P' - D) * 8
209          */
210         geo->page_size = mtd->writesize + geo->metadata_size +
211                 (geo->gf_len * geo->ecc_strength * geo->ecc_chunk_count) / 8;
212
213         /* The available oob size we have. */
214         if (geo->page_size < mtd->writesize + mtd->oobsize) {
215                 of->offset = geo->page_size - mtd->writesize;
216                 of->length = mtd->oobsize - of->offset;
217         }
218
219         geo->payload_size = mtd->writesize;
220
221         geo->auxiliary_status_offset = ALIGN(geo->metadata_size, 4);
222         geo->auxiliary_size = ALIGN(geo->metadata_size, 4)
223                                 + ALIGN(geo->ecc_chunk_count, 4);
224
225         if (!this->swap_block_mark)
226                 return true;
227
228         /* For bit swap. */
229         block_mark_bit_offset = mtd->writesize * 8 -
230                 (geo->ecc_strength * geo->gf_len * (geo->ecc_chunk_count - 1)
231                                 + geo->metadata_size * 8);
232
233         geo->block_mark_byte_offset = block_mark_bit_offset / 8;
234         geo->block_mark_bit_offset  = block_mark_bit_offset % 8;
235         return true;
236 }
237
238 static int legacy_set_geometry(struct gpmi_nand_data *this)
239 {
240         struct bch_geometry *geo = &this->bch_geometry;
241         struct mtd_info *mtd = &this->mtd;
242         unsigned int metadata_size;
243         unsigned int status_size;
244         unsigned int block_mark_bit_offset;
245
246         /*
247          * The size of the metadata can be changed, though we set it to 10
248          * bytes now. But it can't be too large, because we have to save
249          * enough space for BCH.
250          */
251         geo->metadata_size = 10;
252
253         /* The default for the length of Galois Field. */
254         geo->gf_len = 13;
255
256         /* The default for chunk size. */
257         geo->ecc_chunk_size = 512;
258         while (geo->ecc_chunk_size < mtd->oobsize) {
259                 geo->ecc_chunk_size *= 2; /* keep C >= O */
260                 geo->gf_len = 14;
261         }
262
263         geo->ecc_chunk_count = mtd->writesize / geo->ecc_chunk_size;
264
265         /* We use the same ECC strength for all chunks. */
266         geo->ecc_strength = get_ecc_strength(this);
267         if (!gpmi_check_ecc(this)) {
268                 dev_err(this->dev,
269                         "We can not support this nand chip."
270                         " Its required ecc strength(%d) is beyond our"
271                         " capability(%d).\n", geo->ecc_strength,
272                         (GPMI_IS_MX6Q(this) ? MX6_ECC_STRENGTH_MAX
273                                         : MXS_ECC_STRENGTH_MAX));
274                 return -EINVAL;
275         }
276
277         geo->page_size = mtd->writesize + mtd->oobsize;
278         geo->payload_size = mtd->writesize;
279
280         /*
281          * The auxiliary buffer contains the metadata and the ECC status. The
282          * metadata is padded to the nearest 32-bit boundary. The ECC status
283          * contains one byte for every ECC chunk, and is also padded to the
284          * nearest 32-bit boundary.
285          */
286         metadata_size = ALIGN(geo->metadata_size, 4);
287         status_size   = ALIGN(geo->ecc_chunk_count, 4);
288
289         geo->auxiliary_size = metadata_size + status_size;
290         geo->auxiliary_status_offset = metadata_size;
291
292         if (!this->swap_block_mark)
293                 return 0;
294
295         /*
296          * We need to compute the byte and bit offsets of
297          * the physical block mark within the ECC-based view of the page.
298          *
299          * NAND chip with 2K page shows below:
300          *                                             (Block Mark)
301          *                                                   |      |
302          *                                                   |  D   |
303          *                                                   |<---->|
304          *                                                   V      V
305          *    +---+----------+-+----------+-+----------+-+----------+-+
306          *    | M |   data   |E|   data   |E|   data   |E|   data   |E|
307          *    +---+----------+-+----------+-+----------+-+----------+-+
308          *
309          * The position of block mark moves forward in the ECC-based view
310          * of page, and the delta is:
311          *
312          *                   E * G * (N - 1)
313          *             D = (---------------- + M)
314          *                          8
315          *
316          * With the formula to compute the ECC strength, and the condition
317          *       : C >= O         (C is the ecc chunk size)
318          *
319          * It's easy to deduce to the following result:
320          *
321          *         E * G       (O - M)      C - M         C - M
322          *      ----------- <= ------- <=  --------  <  ---------
323          *           8            N           N          (N - 1)
324          *
325          *  So, we get:
326          *
327          *                   E * G * (N - 1)
328          *             D = (---------------- + M) < C
329          *                          8
330          *
331          *  The above inequality means the position of block mark
332          *  within the ECC-based view of the page is still in the data chunk,
333          *  and it's NOT in the ECC bits of the chunk.
334          *
335          *  Use the following to compute the bit position of the
336          *  physical block mark within the ECC-based view of the page:
337          *          (page_size - D) * 8
338          *
339          *  --Huang Shijie
340          */
341         block_mark_bit_offset = mtd->writesize * 8 -
342                 (geo->ecc_strength * geo->gf_len * (geo->ecc_chunk_count - 1)
343                                 + geo->metadata_size * 8);
344
345         geo->block_mark_byte_offset = block_mark_bit_offset / 8;
346         geo->block_mark_bit_offset  = block_mark_bit_offset % 8;
347         return 0;
348 }
349
350 int common_nfc_set_geometry(struct gpmi_nand_data *this)
351 {
352         return set_geometry_by_ecc_info(this) ? 0 : legacy_set_geometry(this);
353 }
354
355 struct dma_chan *get_dma_chan(struct gpmi_nand_data *this)
356 {
357         int chipnr = this->current_chip;
358
359         return this->dma_chans[chipnr];
360 }
361
362 /* Can we use the upper's buffer directly for DMA? */
363 void prepare_data_dma(struct gpmi_nand_data *this, enum dma_data_direction dr)
364 {
365         struct scatterlist *sgl = &this->data_sgl;
366         int ret;
367
368         this->direct_dma_map_ok = true;
369
370         /* first try to map the upper buffer directly */
371         sg_init_one(sgl, this->upper_buf, this->upper_len);
372         ret = dma_map_sg(this->dev, sgl, 1, dr);
373         if (ret == 0) {
374                 /* We have to use our own DMA buffer. */
375                 sg_init_one(sgl, this->data_buffer_dma, PAGE_SIZE);
376
377                 if (dr == DMA_TO_DEVICE)
378                         memcpy(this->data_buffer_dma, this->upper_buf,
379                                 this->upper_len);
380
381                 ret = dma_map_sg(this->dev, sgl, 1, dr);
382                 if (ret == 0)
383                         pr_err("DMA mapping failed.\n");
384
385                 this->direct_dma_map_ok = false;
386         }
387 }
388
389 /* This will be called after the DMA operation is finished. */
390 static void dma_irq_callback(void *param)
391 {
392         struct gpmi_nand_data *this = param;
393         struct completion *dma_c = &this->dma_done;
394
395         complete(dma_c);
396
397         switch (this->dma_type) {
398         case DMA_FOR_COMMAND:
399                 dma_unmap_sg(this->dev, &this->cmd_sgl, 1, DMA_TO_DEVICE);
400                 break;
401
402         case DMA_FOR_READ_DATA:
403                 dma_unmap_sg(this->dev, &this->data_sgl, 1, DMA_FROM_DEVICE);
404                 if (this->direct_dma_map_ok == false)
405                         memcpy(this->upper_buf, this->data_buffer_dma,
406                                 this->upper_len);
407                 break;
408
409         case DMA_FOR_WRITE_DATA:
410                 dma_unmap_sg(this->dev, &this->data_sgl, 1, DMA_TO_DEVICE);
411                 break;
412
413         case DMA_FOR_READ_ECC_PAGE:
414         case DMA_FOR_WRITE_ECC_PAGE:
415                 /* We have to wait the BCH interrupt to finish. */
416                 break;
417
418         default:
419                 pr_err("in wrong DMA operation.\n");
420         }
421 }
422
423 int start_dma_without_bch_irq(struct gpmi_nand_data *this,
424                                 struct dma_async_tx_descriptor *desc)
425 {
426         struct completion *dma_c = &this->dma_done;
427         int err;
428
429         init_completion(dma_c);
430
431         desc->callback          = dma_irq_callback;
432         desc->callback_param    = this;
433         dmaengine_submit(desc);
434         dma_async_issue_pending(get_dma_chan(this));
435
436         /* Wait for the interrupt from the DMA block. */
437         err = wait_for_completion_timeout(dma_c, msecs_to_jiffies(1000));
438         if (!err) {
439                 pr_err("DMA timeout, last DMA :%d\n", this->last_dma_type);
440                 gpmi_dump_info(this);
441                 return -ETIMEDOUT;
442         }
443         return 0;
444 }
445
446 /*
447  * This function is used in BCH reading or BCH writing pages.
448  * It will wait for the BCH interrupt as long as ONE second.
449  * Actually, we must wait for two interrupts :
450  *      [1] firstly the DMA interrupt and
451  *      [2] secondly the BCH interrupt.
452  */
453 int start_dma_with_bch_irq(struct gpmi_nand_data *this,
454                         struct dma_async_tx_descriptor *desc)
455 {
456         struct completion *bch_c = &this->bch_done;
457         int err;
458
459         /* Prepare to receive an interrupt from the BCH block. */
460         init_completion(bch_c);
461
462         /* start the DMA */
463         start_dma_without_bch_irq(this, desc);
464
465         /* Wait for the interrupt from the BCH block. */
466         err = wait_for_completion_timeout(bch_c, msecs_to_jiffies(1000));
467         if (!err) {
468                 pr_err("BCH timeout, last DMA :%d\n", this->last_dma_type);
469                 gpmi_dump_info(this);
470                 return -ETIMEDOUT;
471         }
472         return 0;
473 }
474
475 static int acquire_register_block(struct gpmi_nand_data *this,
476                                   const char *res_name)
477 {
478         struct platform_device *pdev = this->pdev;
479         struct resources *res = &this->resources;
480         struct resource *r;
481         void __iomem *p;
482
483         r = platform_get_resource_byname(pdev, IORESOURCE_MEM, res_name);
484         if (!r) {
485                 pr_err("Can't get resource for %s\n", res_name);
486                 return -ENODEV;
487         }
488
489         p = ioremap(r->start, resource_size(r));
490         if (!p) {
491                 pr_err("Can't remap %s\n", res_name);
492                 return -ENOMEM;
493         }
494
495         if (!strcmp(res_name, GPMI_NAND_GPMI_REGS_ADDR_RES_NAME))
496                 res->gpmi_regs = p;
497         else if (!strcmp(res_name, GPMI_NAND_BCH_REGS_ADDR_RES_NAME))
498                 res->bch_regs = p;
499         else
500                 pr_err("unknown resource name : %s\n", res_name);
501
502         return 0;
503 }
504
505 static void release_register_block(struct gpmi_nand_data *this)
506 {
507         struct resources *res = &this->resources;
508         if (res->gpmi_regs)
509                 iounmap(res->gpmi_regs);
510         if (res->bch_regs)
511                 iounmap(res->bch_regs);
512         res->gpmi_regs = NULL;
513         res->bch_regs = NULL;
514 }
515
516 static int acquire_bch_irq(struct gpmi_nand_data *this, irq_handler_t irq_h)
517 {
518         struct platform_device *pdev = this->pdev;
519         struct resources *res = &this->resources;
520         const char *res_name = GPMI_NAND_BCH_INTERRUPT_RES_NAME;
521         struct resource *r;
522         int err;
523
524         r = platform_get_resource_byname(pdev, IORESOURCE_IRQ, res_name);
525         if (!r) {
526                 pr_err("Can't get resource for %s\n", res_name);
527                 return -ENODEV;
528         }
529
530         err = request_irq(r->start, irq_h, 0, res_name, this);
531         if (err) {
532                 pr_err("Can't own %s\n", res_name);
533                 return err;
534         }
535
536         res->bch_low_interrupt = r->start;
537         res->bch_high_interrupt = r->end;
538         return 0;
539 }
540
541 static void release_bch_irq(struct gpmi_nand_data *this)
542 {
543         struct resources *res = &this->resources;
544         int i = res->bch_low_interrupt;
545
546         for (; i <= res->bch_high_interrupt; i++)
547                 free_irq(i, this);
548 }
549
550 static void release_dma_channels(struct gpmi_nand_data *this)
551 {
552         unsigned int i;
553         for (i = 0; i < DMA_CHANS; i++)
554                 if (this->dma_chans[i]) {
555                         dma_release_channel(this->dma_chans[i]);
556                         this->dma_chans[i] = NULL;
557                 }
558 }
559
560 static int acquire_dma_channels(struct gpmi_nand_data *this)
561 {
562         struct platform_device *pdev = this->pdev;
563         struct dma_chan *dma_chan;
564
565         /* request dma channel */
566         dma_chan = dma_request_slave_channel(&pdev->dev, "rx-tx");
567         if (!dma_chan) {
568                 pr_err("Failed to request DMA channel.\n");
569                 goto acquire_err;
570         }
571
572         this->dma_chans[0] = dma_chan;
573         return 0;
574
575 acquire_err:
576         release_dma_channels(this);
577         return -EINVAL;
578 }
579
580 static void gpmi_put_clks(struct gpmi_nand_data *this)
581 {
582         struct resources *r = &this->resources;
583         struct clk *clk;
584         int i;
585
586         for (i = 0; i < GPMI_CLK_MAX; i++) {
587                 clk = r->clock[i];
588                 if (clk) {
589                         clk_put(clk);
590                         r->clock[i] = NULL;
591                 }
592         }
593 }
594
595 static char *extra_clks_for_mx6q[GPMI_CLK_MAX] = {
596         "gpmi_apb", "gpmi_bch", "gpmi_bch_apb", "per1_bch",
597 };
598
599 static int gpmi_get_clks(struct gpmi_nand_data *this)
600 {
601         struct resources *r = &this->resources;
602         char **extra_clks = NULL;
603         struct clk *clk;
604         int err, i;
605
606         /* The main clock is stored in the first. */
607         r->clock[0] = clk_get(this->dev, "gpmi_io");
608         if (IS_ERR(r->clock[0])) {
609                 err = PTR_ERR(r->clock[0]);
610                 goto err_clock;
611         }
612
613         /* Get extra clocks */
614         if (GPMI_IS_MX6Q(this))
615                 extra_clks = extra_clks_for_mx6q;
616         if (!extra_clks)
617                 return 0;
618
619         for (i = 1; i < GPMI_CLK_MAX; i++) {
620                 if (extra_clks[i - 1] == NULL)
621                         break;
622
623                 clk = clk_get(this->dev, extra_clks[i - 1]);
624                 if (IS_ERR(clk)) {
625                         err = PTR_ERR(clk);
626                         goto err_clock;
627                 }
628
629                 r->clock[i] = clk;
630         }
631
632         if (GPMI_IS_MX6Q(this))
633                 /*
634                  * Set the default value for the gpmi clock in mx6q:
635                  *
636                  * If you want to use the ONFI nand which is in the
637                  * Synchronous Mode, you should change the clock as you need.
638                  */
639                 clk_set_rate(r->clock[0], 22000000);
640
641         return 0;
642
643 err_clock:
644         dev_dbg(this->dev, "failed in finding the clocks.\n");
645         gpmi_put_clks(this);
646         return err;
647 }
648
649 static int acquire_resources(struct gpmi_nand_data *this)
650 {
651         int ret;
652
653         ret = acquire_register_block(this, GPMI_NAND_GPMI_REGS_ADDR_RES_NAME);
654         if (ret)
655                 goto exit_regs;
656
657         ret = acquire_register_block(this, GPMI_NAND_BCH_REGS_ADDR_RES_NAME);
658         if (ret)
659                 goto exit_regs;
660
661         ret = acquire_bch_irq(this, bch_irq);
662         if (ret)
663                 goto exit_regs;
664
665         ret = acquire_dma_channels(this);
666         if (ret)
667                 goto exit_dma_channels;
668
669         ret = gpmi_get_clks(this);
670         if (ret)
671                 goto exit_clock;
672         return 0;
673
674 exit_clock:
675         release_dma_channels(this);
676 exit_dma_channels:
677         release_bch_irq(this);
678 exit_regs:
679         release_register_block(this);
680         return ret;
681 }
682
683 static void release_resources(struct gpmi_nand_data *this)
684 {
685         gpmi_put_clks(this);
686         release_register_block(this);
687         release_bch_irq(this);
688         release_dma_channels(this);
689 }
690
691 static int init_hardware(struct gpmi_nand_data *this)
692 {
693         int ret;
694
695         /*
696          * This structure contains the "safe" GPMI timing that should succeed
697          * with any NAND Flash device
698          * (although, with less-than-optimal performance).
699          */
700         struct nand_timing  safe_timing = {
701                 .data_setup_in_ns        = 80,
702                 .data_hold_in_ns         = 60,
703                 .address_setup_in_ns     = 25,
704                 .gpmi_sample_delay_in_ns =  6,
705                 .tREA_in_ns              = -1,
706                 .tRLOH_in_ns             = -1,
707                 .tRHOH_in_ns             = -1,
708         };
709
710         /* Initialize the hardwares. */
711         ret = gpmi_init(this);
712         if (ret)
713                 return ret;
714
715         this->timing = safe_timing;
716         return 0;
717 }
718
719 static int read_page_prepare(struct gpmi_nand_data *this,
720                         void *destination, unsigned length,
721                         void *alt_virt, dma_addr_t alt_phys, unsigned alt_size,
722                         void **use_virt, dma_addr_t *use_phys)
723 {
724         struct device *dev = this->dev;
725
726         if (virt_addr_valid(destination)) {
727                 dma_addr_t dest_phys;
728
729                 dest_phys = dma_map_single(dev, destination,
730                                                 length, DMA_FROM_DEVICE);
731                 if (dma_mapping_error(dev, dest_phys)) {
732                         if (alt_size < length) {
733                                 pr_err("%s, Alternate buffer is too small\n",
734                                         __func__);
735                                 return -ENOMEM;
736                         }
737                         goto map_failed;
738                 }
739                 *use_virt = destination;
740                 *use_phys = dest_phys;
741                 this->direct_dma_map_ok = true;
742                 return 0;
743         }
744
745 map_failed:
746         *use_virt = alt_virt;
747         *use_phys = alt_phys;
748         this->direct_dma_map_ok = false;
749         return 0;
750 }
751
752 static inline void read_page_end(struct gpmi_nand_data *this,
753                         void *destination, unsigned length,
754                         void *alt_virt, dma_addr_t alt_phys, unsigned alt_size,
755                         void *used_virt, dma_addr_t used_phys)
756 {
757         if (this->direct_dma_map_ok)
758                 dma_unmap_single(this->dev, used_phys, length, DMA_FROM_DEVICE);
759 }
760
761 static inline void read_page_swap_end(struct gpmi_nand_data *this,
762                         void *destination, unsigned length,
763                         void *alt_virt, dma_addr_t alt_phys, unsigned alt_size,
764                         void *used_virt, dma_addr_t used_phys)
765 {
766         if (!this->direct_dma_map_ok)
767                 memcpy(destination, alt_virt, length);
768 }
769
770 static int send_page_prepare(struct gpmi_nand_data *this,
771                         const void *source, unsigned length,
772                         void *alt_virt, dma_addr_t alt_phys, unsigned alt_size,
773                         const void **use_virt, dma_addr_t *use_phys)
774 {
775         struct device *dev = this->dev;
776
777         if (virt_addr_valid(source)) {
778                 dma_addr_t source_phys;
779
780                 source_phys = dma_map_single(dev, (void *)source, length,
781                                                 DMA_TO_DEVICE);
782                 if (dma_mapping_error(dev, source_phys)) {
783                         if (alt_size < length) {
784                                 pr_err("%s, Alternate buffer is too small\n",
785                                         __func__);
786                                 return -ENOMEM;
787                         }
788                         goto map_failed;
789                 }
790                 *use_virt = source;
791                 *use_phys = source_phys;
792                 return 0;
793         }
794 map_failed:
795         /*
796          * Copy the content of the source buffer into the alternate
797          * buffer and set up the return values accordingly.
798          */
799         memcpy(alt_virt, source, length);
800
801         *use_virt = alt_virt;
802         *use_phys = alt_phys;
803         return 0;
804 }
805
806 static void send_page_end(struct gpmi_nand_data *this,
807                         const void *source, unsigned length,
808                         void *alt_virt, dma_addr_t alt_phys, unsigned alt_size,
809                         const void *used_virt, dma_addr_t used_phys)
810 {
811         struct device *dev = this->dev;
812         if (used_virt == source)
813                 dma_unmap_single(dev, used_phys, length, DMA_TO_DEVICE);
814 }
815
816 static void gpmi_free_dma_buffer(struct gpmi_nand_data *this)
817 {
818         struct device *dev = this->dev;
819
820         if (this->page_buffer_virt && virt_addr_valid(this->page_buffer_virt))
821                 dma_free_coherent(dev, this->page_buffer_size,
822                                         this->page_buffer_virt,
823                                         this->page_buffer_phys);
824         kfree(this->cmd_buffer);
825         kfree(this->data_buffer_dma);
826
827         this->cmd_buffer        = NULL;
828         this->data_buffer_dma   = NULL;
829         this->page_buffer_virt  = NULL;
830         this->page_buffer_size  =  0;
831 }
832
833 /* Allocate the DMA buffers */
834 static int gpmi_alloc_dma_buffer(struct gpmi_nand_data *this)
835 {
836         struct bch_geometry *geo = &this->bch_geometry;
837         struct device *dev = this->dev;
838
839         /* [1] Allocate a command buffer. PAGE_SIZE is enough. */
840         this->cmd_buffer = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_DMA | GFP_KERNEL);
841         if (this->cmd_buffer == NULL)
842                 goto error_alloc;
843
844         /* [2] Allocate a read/write data buffer. PAGE_SIZE is enough. */
845         this->data_buffer_dma = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_DMA | GFP_KERNEL);
846         if (this->data_buffer_dma == NULL)
847                 goto error_alloc;
848
849         /*
850          * [3] Allocate the page buffer.
851          *
852          * Both the payload buffer and the auxiliary buffer must appear on
853          * 32-bit boundaries. We presume the size of the payload buffer is a
854          * power of two and is much larger than four, which guarantees the
855          * auxiliary buffer will appear on a 32-bit boundary.
856          */
857         this->page_buffer_size = geo->payload_size + geo->auxiliary_size;
858         this->page_buffer_virt = dma_alloc_coherent(dev, this->page_buffer_size,
859                                         &this->page_buffer_phys, GFP_DMA);
860         if (!this->page_buffer_virt)
861                 goto error_alloc;
862
863
864         /* Slice up the page buffer. */
865         this->payload_virt = this->page_buffer_virt;
866         this->payload_phys = this->page_buffer_phys;
867         this->auxiliary_virt = this->payload_virt + geo->payload_size;
868         this->auxiliary_phys = this->payload_phys + geo->payload_size;
869         return 0;
870
871 error_alloc:
872         gpmi_free_dma_buffer(this);
873         pr_err("Error allocating DMA buffers!\n");
874         return -ENOMEM;
875 }
876
877 static void gpmi_cmd_ctrl(struct mtd_info *mtd, int data, unsigned int ctrl)
878 {
879         struct nand_chip *chip = mtd->priv;
880         struct gpmi_nand_data *this = chip->priv;
881         int ret;
882
883         /*
884          * Every operation begins with a command byte and a series of zero or
885          * more address bytes. These are distinguished by either the Address
886          * Latch Enable (ALE) or Command Latch Enable (CLE) signals being
887          * asserted. When MTD is ready to execute the command, it will deassert
888          * both latch enables.
889          *
890          * Rather than run a separate DMA operation for every single byte, we
891          * queue them up and run a single DMA operation for the entire series
892          * of command and data bytes. NAND_CMD_NONE means the END of the queue.
893          */
894         if ((ctrl & (NAND_ALE | NAND_CLE))) {
895                 if (data != NAND_CMD_NONE)
896                         this->cmd_buffer[this->command_length++] = data;
897                 return;
898         }
899
900         if (!this->command_length)
901                 return;
902
903         ret = gpmi_send_command(this);
904         if (ret)
905                 pr_err("Chip: %u, Error %d\n", this->current_chip, ret);
906
907         this->command_length = 0;
908 }
909
910 static int gpmi_dev_ready(struct mtd_info *mtd)
911 {
912         struct nand_chip *chip = mtd->priv;
913         struct gpmi_nand_data *this = chip->priv;
914
915         return gpmi_is_ready(this, this->current_chip);
916 }
917
918 static void gpmi_select_chip(struct mtd_info *mtd, int chipnr)
919 {
920         struct nand_chip *chip = mtd->priv;
921         struct gpmi_nand_data *this = chip->priv;
922
923         if ((this->current_chip < 0) && (chipnr >= 0))
924                 gpmi_begin(this);
925         else if ((this->current_chip >= 0) && (chipnr < 0))
926                 gpmi_end(this);
927
928         this->current_chip = chipnr;
929 }
930
931 static void gpmi_read_buf(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int len)
932 {
933         struct nand_chip *chip = mtd->priv;
934         struct gpmi_nand_data *this = chip->priv;
935
936         pr_debug("len is %d\n", len);
937         this->upper_buf = buf;
938         this->upper_len = len;
939
940         gpmi_read_data(this);
941 }
942
943 static void gpmi_write_buf(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len)
944 {
945         struct nand_chip *chip = mtd->priv;
946         struct gpmi_nand_data *this = chip->priv;
947
948         pr_debug("len is %d\n", len);
949         this->upper_buf = (uint8_t *)buf;
950         this->upper_len = len;
951
952         gpmi_send_data(this);
953 }
954
955 static uint8_t gpmi_read_byte(struct mtd_info *mtd)
956 {
957         struct nand_chip *chip = mtd->priv;
958         struct gpmi_nand_data *this = chip->priv;
959         uint8_t *buf = this->data_buffer_dma;
960
961         gpmi_read_buf(mtd, buf, 1);
962         return buf[0];
963 }
964
965 /*
966  * Handles block mark swapping.
967  * It can be called in swapping the block mark, or swapping it back,
968  * because the the operations are the same.
969  */
970 static void block_mark_swapping(struct gpmi_nand_data *this,
971                                 void *payload, void *auxiliary)
972 {
973         struct bch_geometry *nfc_geo = &this->bch_geometry;
974         unsigned char *p;
975         unsigned char *a;
976         unsigned int  bit;
977         unsigned char mask;
978         unsigned char from_data;
979         unsigned char from_oob;
980
981         if (!this->swap_block_mark)
982                 return;
983
984         /*
985          * If control arrives here, we're swapping. Make some convenience
986          * variables.
987          */
988         bit = nfc_geo->block_mark_bit_offset;
989         p   = payload + nfc_geo->block_mark_byte_offset;
990         a   = auxiliary;
991
992         /*
993          * Get the byte from the data area that overlays the block mark. Since
994          * the ECC engine applies its own view to the bits in the page, the
995          * physical block mark won't (in general) appear on a byte boundary in
996          * the data.
997          */
998         from_data = (p[0] >> bit) | (p[1] << (8 - bit));
999
1000         /* Get the byte from the OOB. */
1001         from_oob = a[0];
1002
1003         /* Swap them. */
1004         a[0] = from_data;
1005
1006         mask = (0x1 << bit) - 1;
1007         p[0] = (p[0] & mask) | (from_oob << bit);
1008
1009         mask = ~0 << bit;
1010         p[1] = (p[1] & mask) | (from_oob >> (8 - bit));
1011 }
1012
1013 static int gpmi_ecc_read_page(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1014                                 uint8_t *buf, int oob_required, int page)
1015 {
1016         struct gpmi_nand_data *this = chip->priv;
1017         struct bch_geometry *nfc_geo = &this->bch_geometry;
1018         void          *payload_virt;
1019         dma_addr_t    payload_phys;
1020         void          *auxiliary_virt;
1021         dma_addr_t    auxiliary_phys;
1022         unsigned int  i;
1023         unsigned char *status;
1024         unsigned int  max_bitflips = 0;
1025         int           ret;
1026
1027         pr_debug("page number is : %d\n", page);
1028         ret = read_page_prepare(this, buf, mtd->writesize,
1029                                         this->payload_virt, this->payload_phys,
1030                                         nfc_geo->payload_size,
1031                                         &payload_virt, &payload_phys);
1032         if (ret) {
1033                 pr_err("Inadequate DMA buffer\n");
1034                 ret = -ENOMEM;
1035                 return ret;
1036         }
1037         auxiliary_virt = this->auxiliary_virt;
1038         auxiliary_phys = this->auxiliary_phys;
1039
1040         /* go! */
1041         ret = gpmi_read_page(this, payload_phys, auxiliary_phys);
1042         read_page_end(this, buf, mtd->writesize,
1043                         this->payload_virt, this->payload_phys,
1044                         nfc_geo->payload_size,
1045                         payload_virt, payload_phys);
1046         if (ret) {
1047                 pr_err("Error in ECC-based read: %d\n", ret);
1048                 return ret;
1049         }
1050
1051         /* handle the block mark swapping */
1052         block_mark_swapping(this, payload_virt, auxiliary_virt);
1053
1054         /* Loop over status bytes, accumulating ECC status. */
1055         status = auxiliary_virt + nfc_geo->auxiliary_status_offset;
1056
1057         for (i = 0; i < nfc_geo->ecc_chunk_count; i++, status++) {
1058                 if ((*status == STATUS_GOOD) || (*status == STATUS_ERASED))
1059                         continue;
1060
1061                 if (*status == STATUS_UNCORRECTABLE) {
1062                         mtd->ecc_stats.failed++;
1063                         continue;
1064                 }
1065                 mtd->ecc_stats.corrected += *status;
1066                 max_bitflips = max_t(unsigned int, max_bitflips, *status);
1067         }
1068
1069         if (oob_required) {
1070                 /*
1071                  * It's time to deliver the OOB bytes. See gpmi_ecc_read_oob()
1072                  * for details about our policy for delivering the OOB.
1073                  *
1074                  * We fill the caller's buffer with set bits, and then copy the
1075                  * block mark to th caller's buffer. Note that, if block mark
1076                  * swapping was necessary, it has already been done, so we can
1077                  * rely on the first byte of the auxiliary buffer to contain
1078                  * the block mark.
1079                  */
1080                 memset(chip->oob_poi, ~0, mtd->oobsize);
1081                 chip->oob_poi[0] = ((uint8_t *) auxiliary_virt)[0];
1082         }
1083
1084         read_page_swap_end(this, buf, mtd->writesize,
1085                         this->payload_virt, this->payload_phys,
1086                         nfc_geo->payload_size,
1087                         payload_virt, payload_phys);
1088
1089         return max_bitflips;
1090 }
1091
1092 static int gpmi_ecc_write_page(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1093                                 const uint8_t *buf, int oob_required)
1094 {
1095         struct gpmi_nand_data *this = chip->priv;
1096         struct bch_geometry *nfc_geo = &this->bch_geometry;
1097         const void *payload_virt;
1098         dma_addr_t payload_phys;
1099         const void *auxiliary_virt;
1100         dma_addr_t auxiliary_phys;
1101         int        ret;
1102
1103         pr_debug("ecc write page.\n");
1104         if (this->swap_block_mark) {
1105                 /*
1106                  * If control arrives here, we're doing block mark swapping.
1107                  * Since we can't modify the caller's buffers, we must copy them
1108                  * into our own.
1109                  */
1110                 memcpy(this->payload_virt, buf, mtd->writesize);
1111                 payload_virt = this->payload_virt;
1112                 payload_phys = this->payload_phys;
1113
1114                 memcpy(this->auxiliary_virt, chip->oob_poi,
1115                                 nfc_geo->auxiliary_size);
1116                 auxiliary_virt = this->auxiliary_virt;
1117                 auxiliary_phys = this->auxiliary_phys;
1118
1119                 /* Handle block mark swapping. */
1120                 block_mark_swapping(this,
1121                                 (void *) payload_virt, (void *) auxiliary_virt);
1122         } else {
1123                 /*
1124                  * If control arrives here, we're not doing block mark swapping,
1125                  * so we can to try and use the caller's buffers.
1126                  */
1127                 ret = send_page_prepare(this,
1128                                 buf, mtd->writesize,
1129                                 this->payload_virt, this->payload_phys,
1130                                 nfc_geo->payload_size,
1131                                 &payload_virt, &payload_phys);
1132                 if (ret) {
1133                         pr_err("Inadequate payload DMA buffer\n");
1134                         return 0;
1135                 }
1136
1137                 ret = send_page_prepare(this,
1138                                 chip->oob_poi, mtd->oobsize,
1139                                 this->auxiliary_virt, this->auxiliary_phys,
1140                                 nfc_geo->auxiliary_size,
1141                                 &auxiliary_virt, &auxiliary_phys);
1142                 if (ret) {
1143                         pr_err("Inadequate auxiliary DMA buffer\n");
1144                         goto exit_auxiliary;
1145                 }
1146         }
1147
1148         /* Ask the NFC. */
1149         ret = gpmi_send_page(this, payload_phys, auxiliary_phys);
1150         if (ret)
1151                 pr_err("Error in ECC-based write: %d\n", ret);
1152
1153         if (!this->swap_block_mark) {
1154                 send_page_end(this, chip->oob_poi, mtd->oobsize,
1155                                 this->auxiliary_virt, this->auxiliary_phys,
1156                                 nfc_geo->auxiliary_size,
1157                                 auxiliary_virt, auxiliary_phys);
1158 exit_auxiliary:
1159                 send_page_end(this, buf, mtd->writesize,
1160                                 this->payload_virt, this->payload_phys,
1161                                 nfc_geo->payload_size,
1162                                 payload_virt, payload_phys);
1163         }
1164
1165         return 0;
1166 }
1167
1168 /*
1169  * There are several places in this driver where we have to handle the OOB and
1170  * block marks. This is the function where things are the most complicated, so
1171  * this is where we try to explain it all. All the other places refer back to
1172  * here.
1173  *
1174  * These are the rules, in order of decreasing importance:
1175  *
1176  * 1) Nothing the caller does can be allowed to imperil the block mark.
1177  *
1178  * 2) In read operations, the first byte of the OOB we return must reflect the
1179  *    true state of the block mark, no matter where that block mark appears in
1180  *    the physical page.
1181  *
1182  * 3) ECC-based read operations return an OOB full of set bits (since we never
1183  *    allow ECC-based writes to the OOB, it doesn't matter what ECC-based reads
1184  *    return).
1185  *
1186  * 4) "Raw" read operations return a direct view of the physical bytes in the
1187  *    page, using the conventional definition of which bytes are data and which
1188  *    are OOB. This gives the caller a way to see the actual, physical bytes
1189  *    in the page, without the distortions applied by our ECC engine.
1190  *
1191  *
1192  * What we do for this specific read operation depends on two questions:
1193  *
1194  * 1) Are we doing a "raw" read, or an ECC-based read?
1195  *
1196  * 2) Are we using block mark swapping or transcription?
1197  *
1198  * There are four cases, illustrated by the following Karnaugh map:
1199  *
1200  *                    |           Raw           |         ECC-based       |
1201  *       -------------+-------------------------+-------------------------+
1202  *                    | Read the conventional   |                         |
1203  *                    | OOB at the end of the   |                         |
1204  *       Swapping     | page and return it. It  |                         |
1205  *                    | contains exactly what   |                         |
1206  *                    | we want.                | Read the block mark and |
1207  *       -------------+-------------------------+ return it in a buffer   |
1208  *                    | Read the conventional   | full of set bits.       |
1209  *                    | OOB at the end of the   |                         |
1210  *                    | page and also the block |                         |
1211  *       Transcribing | mark in the metadata.   |                         |
1212  *                    | Copy the block mark     |                         |
1213  *                    | into the first byte of  |                         |
1214  *                    | the OOB.                |                         |
1215  *       -------------+-------------------------+-------------------------+
1216  *
1217  * Note that we break rule #4 in the Transcribing/Raw case because we're not
1218  * giving an accurate view of the actual, physical bytes in the page (we're
1219  * overwriting the block mark). That's OK because it's more important to follow
1220  * rule #2.
1221  *
1222  * It turns out that knowing whether we want an "ECC-based" or "raw" read is not
1223  * easy. When reading a page, for example, the NAND Flash MTD code calls our
1224  * ecc.read_page or ecc.read_page_raw function. Thus, the fact that MTD wants an
1225  * ECC-based or raw view of the page is implicit in which function it calls
1226  * (there is a similar pair of ECC-based/raw functions for writing).
1227  *
1228  * FIXME: The following paragraph is incorrect, now that there exist
1229  * ecc.read_oob_raw and ecc.write_oob_raw functions.
1230  *
1231  * Since MTD assumes the OOB is not covered by ECC, there is no pair of
1232  * ECC-based/raw functions for reading or or writing the OOB. The fact that the
1233  * caller wants an ECC-based or raw view of the page is not propagated down to
1234  * this driver.
1235  */
1236 static int gpmi_ecc_read_oob(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1237                                 int page)
1238 {
1239         struct gpmi_nand_data *this = chip->priv;
1240
1241         pr_debug("page number is %d\n", page);
1242         /* clear the OOB buffer */
1243         memset(chip->oob_poi, ~0, mtd->oobsize);
1244
1245         /* Read out the conventional OOB. */
1246         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READ0, mtd->writesize, page);
1247         chip->read_buf(mtd, chip->oob_poi, mtd->oobsize);
1248
1249         /*
1250          * Now, we want to make sure the block mark is correct. In the
1251          * Swapping/Raw case, we already have it. Otherwise, we need to
1252          * explicitly read it.
1253          */
1254         if (!this->swap_block_mark) {
1255                 /* Read the block mark into the first byte of the OOB buffer. */
1256                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READ0, 0, page);
1257                 chip->oob_poi[0] = chip->read_byte(mtd);
1258         }
1259
1260         return 0;
1261 }
1262
1263 static int
1264 gpmi_ecc_write_oob(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, int page)
1265 {
1266         /*
1267          * The BCH will use all the (page + oob).
1268          * Our gpmi_hw_ecclayout can only prohibit the JFFS2 to write the oob.
1269          * But it can not stop some ioctls such MEMWRITEOOB which uses
1270          * MTD_OPS_PLACE_OOB. So We have to implement this function to prohibit
1271          * these ioctls too.
1272          */
1273         return -EPERM;
1274 }
1275
1276 static int gpmi_block_markbad(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs)
1277 {
1278         struct nand_chip *chip = mtd->priv;
1279         struct gpmi_nand_data *this = chip->priv;
1280         int ret = 0;
1281         uint8_t *block_mark;
1282         int column, page, status, chipnr;
1283
1284         chipnr = (int)(ofs >> chip->chip_shift);
1285         chip->select_chip(mtd, chipnr);
1286
1287         column = this->swap_block_mark ? mtd->writesize : 0;
1288
1289         /* Write the block mark. */
1290         block_mark = this->data_buffer_dma;
1291         block_mark[0] = 0; /* bad block marker */
1292
1293         /* Shift to get page */
1294         page = (int)(ofs >> chip->page_shift);
1295
1296         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_SEQIN, column, page);
1297         chip->write_buf(mtd, block_mark, 1);
1298         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_PAGEPROG, -1, -1);
1299
1300         status = chip->waitfunc(mtd, chip);
1301         if (status & NAND_STATUS_FAIL)
1302                 ret = -EIO;
1303
1304         chip->select_chip(mtd, -1);
1305
1306         return ret;
1307 }
1308
1309 static int nand_boot_set_geometry(struct gpmi_nand_data *this)
1310 {
1311         struct boot_rom_geometry *geometry = &this->rom_geometry;
1312
1313         /*
1314          * Set the boot block stride size.
1315          *
1316          * In principle, we should be reading this from the OTP bits, since
1317          * that's where the ROM is going to get it. In fact, we don't have any
1318          * way to read the OTP bits, so we go with the default and hope for the
1319          * best.
1320          */
1321         geometry->stride_size_in_pages = 64;
1322
1323         /*
1324          * Set the search area stride exponent.
1325          *
1326          * In principle, we should be reading this from the OTP bits, since
1327          * that's where the ROM is going to get it. In fact, we don't have any
1328          * way to read the OTP bits, so we go with the default and hope for the
1329          * best.
1330          */
1331         geometry->search_area_stride_exponent = 2;
1332         return 0;
1333 }
1334
1335 static const char  *fingerprint = "STMP";
1336 static int mx23_check_transcription_stamp(struct gpmi_nand_data *this)
1337 {
1338         struct boot_rom_geometry *rom_geo = &this->rom_geometry;
1339         struct device *dev = this->dev;
1340         struct mtd_info *mtd = &this->mtd;
1341         struct nand_chip *chip = &this->nand;
1342         unsigned int search_area_size_in_strides;
1343         unsigned int stride;
1344         unsigned int page;
1345         uint8_t *buffer = chip->buffers->databuf;
1346         int saved_chip_number;
1347         int found_an_ncb_fingerprint = false;
1348
1349         /* Compute the number of strides in a search area. */
1350         search_area_size_in_strides = 1 << rom_geo->search_area_stride_exponent;
1351
1352         saved_chip_number = this->current_chip;
1353         chip->select_chip(mtd, 0);
1354
1355         /*
1356          * Loop through the first search area, looking for the NCB fingerprint.
1357          */
1358         dev_dbg(dev, "Scanning for an NCB fingerprint...\n");
1359
1360         for (stride = 0; stride < search_area_size_in_strides; stride++) {
1361                 /* Compute the page addresses. */
1362                 page = stride * rom_geo->stride_size_in_pages;
1363
1364                 dev_dbg(dev, "Looking for a fingerprint in page 0x%x\n", page);
1365
1366                 /*
1367                  * Read the NCB fingerprint. The fingerprint is four bytes long
1368                  * and starts in the 12th byte of the page.
1369                  */
1370                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READ0, 12, page);
1371                 chip->read_buf(mtd, buffer, strlen(fingerprint));
1372
1373                 /* Look for the fingerprint. */
1374                 if (!memcmp(buffer, fingerprint, strlen(fingerprint))) {
1375                         found_an_ncb_fingerprint = true;
1376                         break;
1377                 }
1378
1379         }
1380
1381         chip->select_chip(mtd, saved_chip_number);
1382
1383         if (found_an_ncb_fingerprint)
1384                 dev_dbg(dev, "\tFound a fingerprint\n");
1385         else
1386                 dev_dbg(dev, "\tNo fingerprint found\n");
1387         return found_an_ncb_fingerprint;
1388 }
1389
1390 /* Writes a transcription stamp. */
1391 static int mx23_write_transcription_stamp(struct gpmi_nand_data *this)
1392 {
1393         struct device *dev = this->dev;
1394         struct boot_rom_geometry *rom_geo = &this->rom_geometry;
1395         struct mtd_info *mtd = &this->mtd;
1396         struct nand_chip *chip = &this->nand;
1397         unsigned int block_size_in_pages;
1398         unsigned int search_area_size_in_strides;
1399         unsigned int search_area_size_in_pages;
1400         unsigned int search_area_size_in_blocks;
1401         unsigned int block;
1402         unsigned int stride;
1403         unsigned int page;
1404         uint8_t      *buffer = chip->buffers->databuf;
1405         int saved_chip_number;
1406         int status;
1407
1408         /* Compute the search area geometry. */
1409         block_size_in_pages = mtd->erasesize / mtd->writesize;
1410         search_area_size_in_strides = 1 << rom_geo->search_area_stride_exponent;
1411         search_area_size_in_pages = search_area_size_in_strides *
1412                                         rom_geo->stride_size_in_pages;
1413         search_area_size_in_blocks =
1414                   (search_area_size_in_pages + (block_size_in_pages - 1)) /
1415                                     block_size_in_pages;
1416
1417         dev_dbg(dev, "Search Area Geometry :\n");
1418         dev_dbg(dev, "\tin Blocks : %u\n", search_area_size_in_blocks);
1419         dev_dbg(dev, "\tin Strides: %u\n", search_area_size_in_strides);
1420         dev_dbg(dev, "\tin Pages  : %u\n", search_area_size_in_pages);
1421
1422         /* Select chip 0. */
1423         saved_chip_number = this->current_chip;
1424         chip->select_chip(mtd, 0);
1425
1426         /* Loop over blocks in the first search area, erasing them. */
1427         dev_dbg(dev, "Erasing the search area...\n");
1428
1429         for (block = 0; block < search_area_size_in_blocks; block++) {
1430                 /* Compute the page address. */
1431                 page = block * block_size_in_pages;
1432
1433                 /* Erase this block. */
1434                 dev_dbg(dev, "\tErasing block 0x%x\n", block);
1435                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_ERASE1, -1, page);
1436                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_ERASE2, -1, -1);
1437
1438                 /* Wait for the erase to finish. */
1439                 status = chip->waitfunc(mtd, chip);
1440                 if (status & NAND_STATUS_FAIL)
1441                         dev_err(dev, "[%s] Erase failed.\n", __func__);
1442         }
1443
1444         /* Write the NCB fingerprint into the page buffer. */
1445         memset(buffer, ~0, mtd->writesize);
1446         memset(chip->oob_poi, ~0, mtd->oobsize);
1447         memcpy(buffer + 12, fingerprint, strlen(fingerprint));
1448
1449         /* Loop through the first search area, writing NCB fingerprints. */
1450         dev_dbg(dev, "Writing NCB fingerprints...\n");
1451         for (stride = 0; stride < search_area_size_in_strides; stride++) {
1452                 /* Compute the page addresses. */
1453                 page = stride * rom_geo->stride_size_in_pages;
1454
1455                 /* Write the first page of the current stride. */
1456                 dev_dbg(dev, "Writing an NCB fingerprint in page 0x%x\n", page);
1457                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_SEQIN, 0x00, page);
1458                 chip->ecc.write_page_raw(mtd, chip, buffer, 0);
1459                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_PAGEPROG, -1, -1);
1460
1461                 /* Wait for the write to finish. */
1462                 status = chip->waitfunc(mtd, chip);
1463                 if (status & NAND_STATUS_FAIL)
1464                         dev_err(dev, "[%s] Write failed.\n", __func__);
1465         }
1466
1467         /* Deselect chip 0. */
1468         chip->select_chip(mtd, saved_chip_number);
1469         return 0;
1470 }
1471
1472 static int mx23_boot_init(struct gpmi_nand_data  *this)
1473 {
1474         struct device *dev = this->dev;
1475         struct nand_chip *chip = &this->nand;
1476         struct mtd_info *mtd = &this->mtd;
1477         unsigned int block_count;
1478         unsigned int block;
1479         int     chipnr;
1480         int     page;
1481         loff_t  byte;
1482         uint8_t block_mark;
1483         int     ret = 0;
1484
1485         /*
1486          * If control arrives here, we can't use block mark swapping, which
1487          * means we're forced to use transcription. First, scan for the
1488          * transcription stamp. If we find it, then we don't have to do
1489          * anything -- the block marks are already transcribed.
1490          */
1491         if (mx23_check_transcription_stamp(this))
1492                 return 0;
1493
1494         /*
1495          * If control arrives here, we couldn't find a transcription stamp, so
1496          * so we presume the block marks are in the conventional location.
1497          */
1498         dev_dbg(dev, "Transcribing bad block marks...\n");
1499
1500         /* Compute the number of blocks in the entire medium. */
1501         block_count = chip->chipsize >> chip->phys_erase_shift;
1502
1503         /*
1504          * Loop over all the blocks in the medium, transcribing block marks as
1505          * we go.
1506          */
1507         for (block = 0; block < block_count; block++) {
1508                 /*
1509                  * Compute the chip, page and byte addresses for this block's
1510                  * conventional mark.
1511                  */
1512                 chipnr = block >> (chip->chip_shift - chip->phys_erase_shift);
1513                 page = block << (chip->phys_erase_shift - chip->page_shift);
1514                 byte = block <<  chip->phys_erase_shift;
1515
1516                 /* Send the command to read the conventional block mark. */
1517                 chip->select_chip(mtd, chipnr);
1518                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READ0, mtd->writesize, page);
1519                 block_mark = chip->read_byte(mtd);
1520                 chip->select_chip(mtd, -1);
1521
1522                 /*
1523                  * Check if the block is marked bad. If so, we need to mark it
1524                  * again, but this time the result will be a mark in the
1525                  * location where we transcribe block marks.
1526                  */
1527                 if (block_mark != 0xff) {
1528                         dev_dbg(dev, "Transcribing mark in block %u\n", block);
1529                         ret = chip->block_markbad(mtd, byte);
1530                         if (ret)
1531                                 dev_err(dev, "Failed to mark block bad with "
1532                                                         "ret %d\n", ret);
1533                 }
1534         }
1535
1536         /* Write the stamp that indicates we've transcribed the block marks. */
1537         mx23_write_transcription_stamp(this);
1538         return 0;
1539 }
1540
1541 static int nand_boot_init(struct gpmi_nand_data  *this)
1542 {
1543         nand_boot_set_geometry(this);
1544
1545         /* This is ROM arch-specific initilization before the BBT scanning. */
1546         if (GPMI_IS_MX23(this))
1547                 return mx23_boot_init(this);
1548         return 0;
1549 }
1550
1551 static int gpmi_set_geometry(struct gpmi_nand_data *this)
1552 {
1553         int ret;
1554
1555         /* Free the temporary DMA memory for reading ID. */
1556         gpmi_free_dma_buffer(this);
1557
1558         /* Set up the NFC geometry which is used by BCH. */
1559         ret = bch_set_geometry(this);
1560         if (ret) {
1561                 pr_err("Error setting BCH geometry : %d\n", ret);
1562                 return ret;
1563         }
1564
1565         /* Alloc the new DMA buffers according to the pagesize and oobsize */
1566         return gpmi_alloc_dma_buffer(this);
1567 }
1568
1569 static int gpmi_pre_bbt_scan(struct gpmi_nand_data  *this)
1570 {
1571         int ret;
1572
1573         /* Set up swap_block_mark, must be set before the gpmi_set_geometry() */
1574         if (GPMI_IS_MX23(this))
1575                 this->swap_block_mark = false;
1576         else
1577                 this->swap_block_mark = true;
1578
1579         /* Set up the medium geometry */
1580         ret = gpmi_set_geometry(this);
1581         if (ret)
1582                 return ret;
1583
1584         /* NAND boot init, depends on the gpmi_set_geometry(). */
1585         return nand_boot_init(this);
1586 }
1587
1588 static void gpmi_nfc_exit(struct gpmi_nand_data *this)
1589 {
1590         nand_release(&this->mtd);
1591         gpmi_free_dma_buffer(this);
1592 }
1593
1594 static int gpmi_init_last(struct gpmi_nand_data *this)
1595 {
1596         struct mtd_info *mtd = &this->mtd;
1597         struct nand_chip *chip = mtd->priv;
1598         struct nand_ecc_ctrl *ecc = &chip->ecc;
1599         struct bch_geometry *bch_geo = &this->bch_geometry;
1600         int ret;
1601
1602         /* Prepare for the BBT scan. */
1603         ret = gpmi_pre_bbt_scan(this);
1604         if (ret)
1605                 return ret;
1606
1607         /* Init the nand_ecc_ctrl{} */
1608         ecc->read_page  = gpmi_ecc_read_page;
1609         ecc->write_page = gpmi_ecc_write_page;
1610         ecc->read_oob   = gpmi_ecc_read_oob;
1611         ecc->write_oob  = gpmi_ecc_write_oob;
1612         ecc->mode       = NAND_ECC_HW;
1613         ecc->size       = bch_geo->ecc_chunk_size;
1614         ecc->strength   = bch_geo->ecc_strength;
1615         ecc->layout     = &gpmi_hw_ecclayout;
1616
1617         /*
1618          * Can we enable the extra features? such as EDO or Sync mode.
1619          *
1620          * We do not check the return value now. That's means if we fail in
1621          * enable the extra features, we still can run in the normal way.
1622          */
1623         gpmi_extra_init(this);
1624
1625         return 0;
1626 }
1627
1628 static int gpmi_nfc_init(struct gpmi_nand_data *this)
1629 {
1630         struct mtd_info  *mtd = &this->mtd;
1631         struct nand_chip *chip = &this->nand;
1632         struct mtd_part_parser_data ppdata = {};
1633         int ret;
1634
1635         /* init current chip */
1636         this->current_chip      = -1;
1637
1638         /* init the MTD data structures */
1639         mtd->priv               = chip;
1640         mtd->name               = "gpmi-nand";
1641         mtd->owner              = THIS_MODULE;
1642
1643         /* init the nand_chip{}, we don't support a 16-bit NAND Flash bus. */
1644         chip->priv              = this;
1645         chip->select_chip       = gpmi_select_chip;
1646         chip->cmd_ctrl          = gpmi_cmd_ctrl;
1647         chip->dev_ready         = gpmi_dev_ready;
1648         chip->read_byte         = gpmi_read_byte;
1649         chip->read_buf          = gpmi_read_buf;
1650         chip->write_buf         = gpmi_write_buf;
1651         chip->badblock_pattern  = &gpmi_bbt_descr;
1652         chip->block_markbad     = gpmi_block_markbad;
1653         chip->options           |= NAND_NO_SUBPAGE_WRITE;
1654         if (of_get_nand_on_flash_bbt(this->dev->of_node))
1655                 chip->bbt_options |= NAND_BBT_USE_FLASH | NAND_BBT_NO_OOB;
1656
1657         /*
1658          * Allocate a temporary DMA buffer for reading ID in the
1659          * nand_scan_ident().
1660          */
1661         this->bch_geometry.payload_size = 1024;
1662         this->bch_geometry.auxiliary_size = 128;
1663         ret = gpmi_alloc_dma_buffer(this);
1664         if (ret)
1665                 goto err_out;
1666
1667         ret = nand_scan_ident(mtd, 1, NULL);
1668         if (ret)
1669                 goto err_out;
1670
1671         ret = gpmi_init_last(this);
1672         if (ret)
1673                 goto err_out;
1674
1675         ret = nand_scan_tail(mtd);
1676         if (ret)
1677                 goto err_out;
1678
1679         ppdata.of_node = this->pdev->dev.of_node;
1680         ret = mtd_device_parse_register(mtd, NULL, &ppdata, NULL, 0);
1681         if (ret)
1682                 goto err_out;
1683         return 0;
1684
1685 err_out:
1686         gpmi_nfc_exit(this);
1687         return ret;
1688 }
1689
1690 static const struct platform_device_id gpmi_ids[] = {
1691         { .name = "imx23-gpmi-nand", .driver_data = IS_MX23, },
1692         { .name = "imx28-gpmi-nand", .driver_data = IS_MX28, },
1693         { .name = "imx6q-gpmi-nand", .driver_data = IS_MX6Q, },
1694         {},
1695 };
1696
1697 static const struct of_device_id gpmi_nand_id_table[] = {
1698         {
1699                 .compatible = "fsl,imx23-gpmi-nand",
1700                 .data = (void *)&gpmi_ids[IS_MX23]
1701         }, {
1702                 .compatible = "fsl,imx28-gpmi-nand",
1703                 .data = (void *)&gpmi_ids[IS_MX28]
1704         }, {
1705                 .compatible = "fsl,imx6q-gpmi-nand",
1706                 .data = (void *)&gpmi_ids[IS_MX6Q]
1707         }, {}
1708 };
1709 MODULE_DEVICE_TABLE(of, gpmi_nand_id_table);
1710
1711 static int gpmi_nand_probe(struct platform_device *pdev)
1712 {
1713         struct gpmi_nand_data *this;
1714         const struct of_device_id *of_id;
1715         int ret;
1716
1717         of_id = of_match_device(gpmi_nand_id_table, &pdev->dev);
1718         if (of_id) {
1719                 pdev->id_entry = of_id->data;
1720         } else {
1721                 pr_err("Failed to find the right device id.\n");
1722                 return -ENODEV;
1723         }
1724
1725         this = kzalloc(sizeof(*this), GFP_KERNEL);
1726         if (!this) {
1727                 pr_err("Failed to allocate per-device memory\n");
1728                 return -ENOMEM;
1729         }
1730
1731         platform_set_drvdata(pdev, this);
1732         this->pdev  = pdev;
1733         this->dev   = &pdev->dev;
1734
1735         ret = acquire_resources(this);
1736         if (ret)
1737                 goto exit_acquire_resources;
1738
1739         ret = init_hardware(this);
1740         if (ret)
1741                 goto exit_nfc_init;
1742
1743         ret = gpmi_nfc_init(this);
1744         if (ret)
1745                 goto exit_nfc_init;
1746
1747         dev_info(this->dev, "driver registered.\n");
1748
1749         return 0;
1750
1751 exit_nfc_init:
1752         release_resources(this);
1753 exit_acquire_resources:
1754         dev_err(this->dev, "driver registration failed: %d\n", ret);
1755         kfree(this);
1756
1757         return ret;
1758 }
1759
1760 static int gpmi_nand_remove(struct platform_device *pdev)
1761 {
1762         struct gpmi_nand_data *this = platform_get_drvdata(pdev);
1763
1764         gpmi_nfc_exit(this);
1765         release_resources(this);
1766         kfree(this);
1767         return 0;
1768 }
1769
1770 static struct platform_driver gpmi_nand_driver = {
1771         .driver = {
1772                 .name = "gpmi-nand",
1773                 .of_match_table = gpmi_nand_id_table,
1774         },
1775         .probe   = gpmi_nand_probe,
1776         .remove  = gpmi_nand_remove,
1777         .id_table = gpmi_ids,
1778 };
1779 module_platform_driver(gpmi_nand_driver);
1780
1781 MODULE_AUTHOR("Freescale Semiconductor, Inc.");
1782 MODULE_DESCRIPTION("i.MX GPMI NAND Flash Controller Driver");
1783 MODULE_LICENSE("GPL");