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  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
   9  *
  10  * Info:
  11  *      Contains standard defines and IDs for NAND flash devices
  12  *
  13  * Changelog:
  14  *      See git changelog.
  15  */
  16 #ifndef __LINUX_MTD_NAND_H
  17 #define __LINUX_MTD_NAND_H
  18
  19 #ifndef __UBOOT__
  20 #include <linux/wait.h>
  21 #include <linux/spinlock.h>
  22 #include <linux/mtd/mtd.h>
  23 #include <linux/mtd/flashchip.h>
  24 #include <linux/mtd/bbm.h>
  25 #else
  26 #include "config.h"
  27
  28 #include "linux/compat.h"
  29 #include "linux/mtd/mtd.h"
  30 #include "linux/mtd/flashchip.h"
  31 #include "linux/mtd/bbm.h"
  32 #endif
  33
  34 struct mtd_info;
  35 struct nand_flash_dev;
  36 /* Scan and identify a NAND device */
  37 extern int nand_scan(struct mtd_info *mtd, int max_chips);
  38 /*
  39  * Separate phases of nand_scan(), allowing board driver to intervene
  40  * and override command or ECC setup according to flash type.
  41  */
  42 extern int nand_scan_ident(struct mtd_info *mtd, int max_chips,
  43                            struct nand_flash_dev *table);
  44 extern int nand_scan_tail(struct mtd_info *mtd);
  45
  46 /* Free resources held by the NAND device */
  47 extern void nand_release(struct mtd_info *mtd);
  48
  49 /* Internal helper for board drivers which need to override command function */
  50 extern void nand_wait_ready(struct mtd_info *mtd);
  51
  52 #ifndef __UBOOT__
  53 /* locks all blocks present in the device */
  54 extern int nand_lock(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, uint64_t len);
  55
  56 /* unlocks specified locked blocks */
  57 extern int nand_unlock(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, uint64_t len);
  58
  59 /* The maximum number of NAND chips in an array */
  60 #define NAND_MAX_CHIPS          8
  61 #else
  62 /*
  63  * This constant declares the max. oobsize / page, which
  64  * is supported now. If you add a chip with bigger oobsize/page
  65  * adjust this accordingly.
  66  */
  67 #define NAND_MAX_OOBSIZE       744
  68 #define NAND_MAX_PAGESIZE      8192
  69 #endif
  70
  71 /*
  72  * Constants for hardware specific CLE/ALE/NCE function
  73  *
  74  * These are bits which can be or'ed to set/clear multiple
  75  * bits in one go.
  76  */
  77 /* Select the chip by setting nCE to low */
  78 #define NAND_NCE                0x01
  79 /* Select the command latch by setting CLE to high */
  80 #define NAND_CLE                0x02
  81 /* Select the address latch by setting ALE to high */
  82 #define NAND_ALE                0x04
  83
  84 #define NAND_CTRL_CLE           (NAND_NCE | NAND_CLE)
  85 #define NAND_CTRL_ALE           (NAND_NCE | NAND_ALE)
  86 #define NAND_CTRL_CHANGE        0x80
  87
  88 /*
  89  * Standard NAND flash commands
  90  */
  91 #define NAND_CMD_READ0          0
  92 #define NAND_CMD_READ1          1
  93 #define NAND_CMD_RNDOUT         5
  94 #define NAND_CMD_PAGEPROG       0x10
  95 #define NAND_CMD_READOOB        0x50
  96 #define NAND_CMD_ERASE1         0x60
  97 #define NAND_CMD_STATUS         0x70
  98 #define NAND_CMD_SEQIN          0x80
  99 #define NAND_CMD_RNDIN          0x85
 100 #define NAND_CMD_READID         0x90
 101 #define NAND_CMD_ERASE2         0xd0
 102 #define NAND_CMD_PARAM          0xec
 103 #define NAND_CMD_GET_FEATURES   0xee
 104 #define NAND_CMD_SET_FEATURES   0xef
 105 #define NAND_CMD_RESET          0xff
 106
 107 #define NAND_CMD_LOCK           0x2a
 108 #define NAND_CMD_UNLOCK1        0x23
 109 #define NAND_CMD_UNLOCK2        0x24
 110
 111 /* Extended commands for large page devices */
 112 #define NAND_CMD_READSTART      0x30
 113 #define NAND_CMD_RNDOUTSTART    0xE0
 114 #define NAND_CMD_CACHEDPROG     0x15
 115
 116 /* Extended commands for AG-AND device */
 117 /*
 118  * Note: the command for NAND_CMD_DEPLETE1 is really 0x00 but
 119  *       there is no way to distinguish that from NAND_CMD_READ0
 120  *       until the remaining sequence of commands has been completed
 121  *       so add a high order bit and mask it off in the command.
 122  */
 123 #define NAND_CMD_DEPLETE1       0x100
 124 #define NAND_CMD_DEPLETE2       0x38
 125 #define NAND_CMD_STATUS_MULTI   0x71
 126 #define NAND_CMD_STATUS_ERROR   0x72
 127 /* multi-bank error status (banks 0-3) */
 128 #define NAND_CMD_STATUS_ERROR0  0x73
 129 #define NAND_CMD_STATUS_ERROR1  0x74
 130 #define NAND_CMD_STATUS_ERROR2  0x75
 131 #define NAND_CMD_STATUS_ERROR3  0x76
 132 #define NAND_CMD_STATUS_RESET   0x7f
 133 #define NAND_CMD_STATUS_CLEAR   0xff
 134
 135 #define NAND_CMD_NONE           -1
 136
 137 /* Status bits */
 138 #define NAND_STATUS_FAIL        0x01
 139 #define NAND_STATUS_FAIL_N1     0x02
 140 #define NAND_STATUS_TRUE_READY  0x20
 141 #define NAND_STATUS_READY       0x40
 142 #define NAND_STATUS_WP          0x80
 143
 144 /*
 145  * Constants for ECC_MODES
 146  */
 147 typedef enum {
 148         NAND_ECC_NONE,
 149         NAND_ECC_SOFT,
 150         NAND_ECC_HW,
 151         NAND_ECC_HW_SYNDROME,
 152         NAND_ECC_HW_OOB_FIRST,
 153         NAND_ECC_SOFT_BCH,
 154 } nand_ecc_modes_t;
 155
 156 /*
 157  * Constants for Hardware ECC
 158  */
 159 /* Reset Hardware ECC for read */
 160 #define NAND_ECC_READ           0
 161 /* Reset Hardware ECC for write */
 162 #define NAND_ECC_WRITE          1
 163 /* Enable Hardware ECC before syndrome is read back from flash */
 164 #define NAND_ECC_READSYN        2
 165
 166 /* Bit mask for flags passed to do_nand_read_ecc */
 167 #define NAND_GET_DEVICE         0x80
 168
 169
 170 /*
 171  * Option constants for bizarre disfunctionality and real
 172  * features.
 173  */
 174 /* Buswidth is 16 bit */
 175 #define NAND_BUSWIDTH_16        0x00000002
 176 /* Device supports partial programming without padding */
 177 #define NAND_NO_PADDING         0x00000004
 178 /* Chip has cache program function */
 179 #define NAND_CACHEPRG           0x00000008
 180 /* Chip has copy back function */
 181 #define NAND_COPYBACK           0x00000010
 182 /*
 183  * Chip requires ready check on read (for auto-incremented sequential read).
 184  * True only for small page devices; large page devices do not support
 185  * autoincrement.
 186  */
 187 #define NAND_NEED_READRDY       0x00000100
 188
 189 /* Chip does not allow subpage writes */
 190 #define NAND_NO_SUBPAGE_WRITE   0x00000200
 191
 192 /* Device is one of 'new' xD cards that expose fake nand command set */
 193 #define NAND_BROKEN_XD          0x00000400
 194
 195 /* Device behaves just like nand, but is readonly */
 196 #define NAND_ROM                0x00000800
 197
 198 /* Device supports subpage reads */
 199 #define NAND_SUBPAGE_READ       0x00001000
 200
 201 /* Options valid for Samsung large page devices */
 202 #define NAND_SAMSUNG_LP_OPTIONS NAND_CACHEPRG
 203
 204 /* Macros to identify the above */
 205 #define NAND_HAS_CACHEPROG(chip) ((chip->options & NAND_CACHEPRG))
 206 #define NAND_HAS_SUBPAGE_READ(chip) ((chip->options & NAND_SUBPAGE_READ))
 207
 208 /* Non chip related options */
 209 /* This option skips the bbt scan during initialization. */
 210 #define NAND_SKIP_BBTSCAN       0x00010000
 211 /*
 212  * This option is defined if the board driver allocates its own buffers
 213  * (e.g. because it needs them DMA-coherent).
 214  */
 215 #define NAND_OWN_BUFFERS        0x00020000
 216 /* Chip may not exist, so silence any errors in scan */
 217 #define NAND_SCAN_SILENT_NODEV  0x00040000
 218 /*
 219  * Autodetect nand buswidth with readid/onfi.
 220  * This suppose the driver will configure the hardware in 8 bits mode
 221  * when calling nand_scan_ident, and update its configuration
 222  * before calling nand_scan_tail.
 223  */
 224 #define NAND_BUSWIDTH_AUTO      0x00080000
 225
 226 /* Options set by nand scan */
 227 /* bbt has already been read */
 228 #define NAND_BBT_SCANNED        0x40000000
 229 /* Nand scan has allocated controller struct */
 230 #define NAND_CONTROLLER_ALLOC   0x80000000
 231
 232 /* Cell info constants */
 233 #define NAND_CI_CHIPNR_MSK      0x03
 234 #define NAND_CI_CELLTYPE_MSK    0x0C
 235 #define NAND_CI_CELLTYPE_SHIFT  2
 236
 237 /* Keep gcc happy */
 238 struct nand_chip;
 239
 240 /* ONFI features */
 241 #define ONFI_FEATURE_16_BIT_BUS         (1 << 0)
 242 #define ONFI_FEATURE_EXT_PARAM_PAGE     (1 << 7)
 243
 244 /* ONFI timing mode, used in both asynchronous and synchronous mode */
 245 #define ONFI_TIMING_MODE_0              (1 << 0)
 246 #define ONFI_TIMING_MODE_1              (1 << 1)
 247 #define ONFI_TIMING_MODE_2              (1 << 2)
 248 #define ONFI_TIMING_MODE_3              (1 << 3)
 249 #define ONFI_TIMING_MODE_4              (1 << 4)
 250 #define ONFI_TIMING_MODE_5              (1 << 5)
 251 #define ONFI_TIMING_MODE_UNKNOWN        (1 << 6)
 252
 253 /* ONFI feature address */
 254 #define ONFI_FEATURE_ADDR_TIMING_MODE   0x1
 255
 256 /* Vendor-specific feature address (Micron) */
 257 #define ONFI_FEATURE_ADDR_READ_RETRY    0x89
 258
 259 /* ONFI subfeature parameters length */
 260 #define ONFI_SUBFEATURE_PARAM_LEN       4
 261
 262 /* ONFI optional commands SET/GET FEATURES supported? */
 263 #define ONFI_OPT_CMD_SET_GET_FEATURES   (1 << 2)
 264
 265 struct nand_onfi_params {
 266         /* rev info and features block */
 267         /* 'O' 'N' 'F' 'I'  */
 268         u8 sig[4];
 269         __le16 revision;
 270         __le16 features;
 271         __le16 opt_cmd;
 272         u8 reserved0[2];
 273         __le16 ext_param_page_length; /* since ONFI 2.1 */
 274         u8 num_of_param_pages;        /* since ONFI 2.1 */
 275         u8 reserved1[17];
 276
 277         /* manufacturer information block */
 278         char manufacturer[12];
 279         char model[20];
 280         u8 jedec_id;
 281         __le16 date_code;
 282         u8 reserved2[13];
 283
 284         /* memory organization block */
 285         __le32 byte_per_page;
 286         __le16 spare_bytes_per_page;
 287         __le32 data_bytes_per_ppage;
 288         __le16 spare_bytes_per_ppage;
 289         __le32 pages_per_block;
 290         __le32 blocks_per_lun;
 291         u8 lun_count;
 292         u8 addr_cycles;
 293         u8 bits_per_cell;
 294         __le16 bb_per_lun;
 295         __le16 block_endurance;
 296         u8 guaranteed_good_blocks;
 297         __le16 guaranteed_block_endurance;
 298         u8 programs_per_page;
 299         u8 ppage_attr;
 300         u8 ecc_bits;
 301         u8 interleaved_bits;
 302         u8 interleaved_ops;
 303         u8 reserved3[13];
 304
 305         /* electrical parameter block */
 306         u8 io_pin_capacitance_max;
 307         __le16 async_timing_mode;
 308         __le16 program_cache_timing_mode;
 309         __le16 t_prog;
 310         __le16 t_bers;
 311         __le16 t_r;
 312         __le16 t_ccs;
 313         __le16 src_sync_timing_mode;
 314         __le16 src_ssync_features;
 315         __le16 clk_pin_capacitance_typ;
 316         __le16 io_pin_capacitance_typ;
 317         __le16 input_pin_capacitance_typ;
 318         u8 input_pin_capacitance_max;
 319         u8 driver_strength_support;
 320         __le16 t_int_r;
 321         __le16 t_ald;
 322         u8 reserved4[7];
 323
 324         /* vendor */
 325         __le16 vendor_revision;
 326         u8 vendor[88];
 327
 328         __le16 crc;
 329 } __packed;
 330
 331 #define ONFI_CRC_BASE   0x4F4E
 332
 333 /* Extended ECC information Block Definition (since ONFI 2.1) */
 334 struct onfi_ext_ecc_info {
 335         u8 ecc_bits;
 336         u8 codeword_size;
 337         __le16 bb_per_lun;
 338         __le16 block_endurance;
 339         u8 reserved[2];
 340 } __packed;
 341
 342 #define ONFI_SECTION_TYPE_0     0       /* Unused section. */
 343 #define ONFI_SECTION_TYPE_1     1       /* for additional sections. */
 344 #define ONFI_SECTION_TYPE_2     2       /* for ECC information. */
 345 struct onfi_ext_section {
 346         u8 type;
 347         u8 length;
 348 } __packed;
 349
 350 #define ONFI_EXT_SECTION_MAX 8
 351
 352 /* Extended Parameter Page Definition (since ONFI 2.1) */
 353 struct onfi_ext_param_page {
 354         __le16 crc;
 355         u8 sig[4];             /* 'E' 'P' 'P' 'S' */
 356         u8 reserved0[10];
 357         struct onfi_ext_section sections[ONFI_EXT_SECTION_MAX];
 358
 359         /*
 360          * The actual size of the Extended Parameter Page is in
 361          * @ext_param_page_length of nand_onfi_params{}.
 362          * The following are the variable length sections.
 363          * So we do not add any fields below. Please see the ONFI spec.
 364          */
 365 } __packed;
 366
 367 struct nand_onfi_vendor_micron {
 368         u8 two_plane_read;
 369         u8 read_cache;
 370         u8 read_unique_id;
 371         u8 dq_imped;
 372         u8 dq_imped_num_settings;
 373         u8 dq_imped_feat_addr;
 374         u8 rb_pulldown_strength;
 375         u8 rb_pulldown_strength_feat_addr;
 376         u8 rb_pulldown_strength_num_settings;
 377         u8 otp_mode;
 378         u8 otp_page_start;
 379         u8 otp_data_prot_addr;
 380         u8 otp_num_pages;
 381         u8 otp_feat_addr;
 382         u8 read_retry_options;
 383         u8 reserved[72];
 384         u8 param_revision;
 385 } __packed;
 386
 387 struct jedec_ecc_info {
 388         u8 ecc_bits;
 389         u8 codeword_size;
 390         __le16 bb_per_lun;
 391         __le16 block_endurance;
 392         u8 reserved[2];
 393 } __packed;
 394
 395 /* JEDEC features */
 396 #define JEDEC_FEATURE_16_BIT_BUS        (1 << 0)
 397
 398 struct nand_jedec_params {
 399         /* rev info and features block */
 400         /* 'J' 'E' 'S' 'D'  */
 401         u8 sig[4];
 402         __le16 revision;
 403         __le16 features;
 404         u8 opt_cmd[3];
 405         __le16 sec_cmd;
 406         u8 num_of_param_pages;
 407         u8 reserved0[18];
 408
 409         /* manufacturer information block */
 410         char manufacturer[12];
 411         char model[20];
 412         u8 jedec_id[6];
 413         u8 reserved1[10];
 414
 415         /* memory organization block */
 416         __le32 byte_per_page;
 417         __le16 spare_bytes_per_page;
 418         u8 reserved2[6];
 419         __le32 pages_per_block;
 420         __le32 blocks_per_lun;
 421         u8 lun_count;
 422         u8 addr_cycles;
 423         u8 bits_per_cell;
 424         u8 programs_per_page;
 425         u8 multi_plane_addr;
 426         u8 multi_plane_op_attr;
 427         u8 reserved3[38];
 428
 429         /* electrical parameter block */
 430         __le16 async_sdr_speed_grade;
 431         __le16 toggle_ddr_speed_grade;
 432         __le16 sync_ddr_speed_grade;
 433         u8 async_sdr_features;
 434         u8 toggle_ddr_features;
 435         u8 sync_ddr_features;
 436         __le16 t_prog;
 437         __le16 t_bers;
 438         __le16 t_r;
 439         __le16 t_r_multi_plane;
 440         __le16 t_ccs;
 441         __le16 io_pin_capacitance_typ;
 442         __le16 input_pin_capacitance_typ;
 443         __le16 clk_pin_capacitance_typ;
 444         u8 driver_strength_support;
 445         __le16 t_ald;
 446         u8 reserved4[36];
 447
 448         /* ECC and endurance block */
 449         u8 guaranteed_good_blocks;
 450         __le16 guaranteed_block_endurance;
 451         struct jedec_ecc_info ecc_info[4];
 452         u8 reserved5[29];
 453
 454         /* reserved */
 455         u8 reserved6[148];
 456
 457         /* vendor */
 458         __le16 vendor_rev_num;
 459         u8 reserved7[88];
 460
 461         /* CRC for Parameter Page */
 462         __le16 crc;
 463 } __packed;
 464
 465 /**
 466  * struct nand_hw_control - Control structure for hardware controller (e.g ECC generator) shared among independent devices
 467  * @lock:               protection lock
 468  * @active:             the mtd device which holds the controller currently
 469  * @wq:                 wait queue to sleep on if a NAND operation is in
 470  *                      progress used instead of the per chip wait queue
 471  *                      when a hw controller is available.
 472  */
 473 struct nand_hw_control {
 474         spinlock_t lock;
 475         struct nand_chip *active;
 476 #ifndef __UBOOT__
 477         wait_queue_head_t wq;
 478 #endif
 479 };
 480
 481 /**
 482  * struct nand_ecc_ctrl - Control structure for ECC
 483  * @mode:       ECC mode
 484  * @steps:      number of ECC steps per page
 485  * @size:       data bytes per ECC step
 486  * @bytes:      ECC bytes per step
 487  * @strength:   max number of correctible bits per ECC step
 488  * @total:      total number of ECC bytes per page
 489  * @prepad:     padding information for syndrome based ECC generators
 490  * @postpad:    padding information for syndrome based ECC generators
 491  * @layout:     ECC layout control struct pointer
 492  * @priv:       pointer to private ECC control data
 493  * @hwctl:      function to control hardware ECC generator. Must only
 494  *              be provided if an hardware ECC is available
 495  * @calculate:  function for ECC calculation or readback from ECC hardware
 496  * @correct:    function for ECC correction, matching to ECC generator (sw/hw)
 497  * @read_page_raw:      function to read a raw page without ECC
 498  * @write_page_raw:     function to write a raw page without ECC
 499  * @read_page:  function to read a page according to the ECC generator
 500  *              requirements; returns maximum number of bitflips corrected in
 501  *              any single ECC step, 0 if bitflips uncorrectable, -EIO hw error
 502  * @read_subpage:       function to read parts of the page covered by ECC;
 503  *                      returns same as read_page()
 504  * @write_subpage:      function to write parts of the page covered by ECC.
 505  * @write_page: function to write a page according to the ECC generator
 506  *              requirements.
 507  * @write_oob_raw:      function to write chip OOB data without ECC
 508  * @read_oob_raw:       function to read chip OOB data without ECC
 509  * @read_oob:   function to read chip OOB data
 510  * @write_oob:  function to write chip OOB data
 511  */
 512 struct nand_ecc_ctrl {
 513         nand_ecc_modes_t mode;
 514         int steps;
 515         int size;
 516         int bytes;
 517         int total;
 518         int strength;
 519         int prepad;
 520         int postpad;
 521         struct nand_ecclayout   *layout;
 522         void *priv;
 523         void (*hwctl)(struct mtd_info *mtd, int mode);
 524         int (*calculate)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *dat,
 525                         uint8_t *ecc_code);
 526         int (*correct)(struct mtd_info *mtd, uint8_t *dat, uint8_t *read_ecc,
 527                         uint8_t *calc_ecc);
 528         int (*read_page_raw)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
 529                         uint8_t *buf, int oob_required, int page);
 530         int (*write_page_raw)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
 531                         const uint8_t *buf, int oob_required);
 532         int (*read_page)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
 533                         uint8_t *buf, int oob_required, int page);
 534         int (*read_subpage)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
 535                         uint32_t offs, uint32_t len, uint8_t *buf, int page);
 536         int (*write_subpage)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
 537                         uint32_t offset, uint32_t data_len,
 538                         const uint8_t *data_buf, int oob_required);
 539         int (*write_page)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
 540                         const uint8_t *buf, int oob_required);
 541         int (*write_oob_raw)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
 542                         int page);
 543         int (*read_oob_raw)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
 544                         int page);
 545         int (*read_oob)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, int page);
 546         int (*write_oob)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
 547                         int page);
 548 };
 549
 550 /**
 551  * struct nand_buffers - buffer structure for read/write
 552  * @ecccalc:    buffer pointer for calculated ECC, size is oobsize.
 553  * @ecccode:    buffer pointer for ECC read from flash, size is oobsize.
 554  * @databuf:    buffer pointer for data, size is (page size + oobsize).
 555  *
 556  * Do not change the order of buffers. databuf and oobrbuf must be in
 557  * consecutive order.
 558  */
 559 struct nand_buffers {
 560 #ifndef __UBOOT__
 561         uint8_t *ecccalc;
 562         uint8_t *ecccode;
 563         uint8_t *databuf;
 564 #else
 565         uint8_t ecccalc[ALIGN(NAND_MAX_OOBSIZE, ARCH_DMA_MINALIGN)];
 566         uint8_t ecccode[ALIGN(NAND_MAX_OOBSIZE, ARCH_DMA_MINALIGN)];
 567         uint8_t databuf[ALIGN(NAND_MAX_PAGESIZE + NAND_MAX_OOBSIZE,
 568                               ARCH_DMA_MINALIGN)];
 569 #endif
 570 };
 571
 572 /**
 573  * struct nand_chip - NAND Private Flash Chip Data
 574  * @IO_ADDR_R:          [BOARDSPECIFIC] address to read the 8 I/O lines of the
 575  *                      flash device
 576  * @IO_ADDR_W:          [BOARDSPECIFIC] address to write the 8 I/O lines of the
 577  *                      flash device.
 578  * @read_byte:          [REPLACEABLE] read one byte from the chip
 579  * @read_word:          [REPLACEABLE] read one word from the chip
 580  * @write_byte:         [REPLACEABLE] write a single byte to the chip on the
 581  *                      low 8 I/O lines
 582  * @write_buf:          [REPLACEABLE] write data from the buffer to the chip
 583  * @read_buf:           [REPLACEABLE] read data from the chip into the buffer
 584  * @select_chip:        [REPLACEABLE] select chip nr
 585  * @block_bad:          [REPLACEABLE] check if a block is bad, using OOB markers
 586  * @block_markbad:      [REPLACEABLE] mark a block bad
 587  * @cmd_ctrl:           [BOARDSPECIFIC] hardwarespecific function for controlling
 588  *                      ALE/CLE/nCE. Also used to write command and address
 589  * @init_size:          [BOARDSPECIFIC] hardwarespecific function for setting
 590  *                      mtd->oobsize, mtd->writesize and so on.
 591  *                      @id_data contains the 8 bytes values of NAND_CMD_READID.
 592  *                      Return with the bus width.
 593  * @dev_ready:          [BOARDSPECIFIC] hardwarespecific function for accessing
 594  *                      device ready/busy line. If set to NULL no access to
 595  *                      ready/busy is available and the ready/busy information
 596  *                      is read from the chip status register.
 597  * @cmdfunc:            [REPLACEABLE] hardwarespecific function for writing
 598  *                      commands to the chip.
 599  * @waitfunc:           [REPLACEABLE] hardwarespecific function for wait on
 600  *                      ready.
 601  * @setup_read_retry:   [FLASHSPECIFIC] flash (vendor) specific function for
 602  *                      setting the read-retry mode. Mostly needed for MLC NAND.
 603  * @ecc:                [BOARDSPECIFIC] ECC control structure
 604  * @buffers:            buffer structure for read/write
 605  * @hwcontrol:          platform-specific hardware control structure
 606  * @erase_cmd:          [INTERN] erase command write function, selectable due
 607  *                      to AND support.
 608  * @scan_bbt:           [REPLACEABLE] function to scan bad block table
 609  * @chip_delay:         [BOARDSPECIFIC] chip dependent delay for transferring
 610  *                      data from array to read regs (tR).
 611  * @state:              [INTERN] the current state of the NAND device
 612  * @oob_poi:            "poison value buffer," used for laying out OOB data
 613  *                      before writing
 614  * @page_shift:         [INTERN] number of address bits in a page (column
 615  *                      address bits).
 616  * @phys_erase_shift:   [INTERN] number of address bits in a physical eraseblock
 617  * @bbt_erase_shift:    [INTERN] number of address bits in a bbt entry
 618  * @chip_shift:         [INTERN] number of address bits in one chip
 619  * @options:            [BOARDSPECIFIC] various chip options. They can partly
 620  *                      be set to inform nand_scan about special functionality.
 621  *                      See the defines for further explanation.
 622  * @bbt_options:        [INTERN] bad block specific options. All options used
 623  *                      here must come from bbm.h. By default, these options
 624  *                      will be copied to the appropriate nand_bbt_descr's.
 625  * @badblockpos:        [INTERN] position of the bad block marker in the oob
 626  *                      area.
 627  * @badblockbits:       [INTERN] minimum number of set bits in a good block's
 628  *                      bad block marker position; i.e., BBM == 11110111b is
 629  *                      not bad when badblockbits == 7
 630  * @bits_per_cell:      [INTERN] number of bits per cell. i.e., 1 means SLC.
 631  * @ecc_strength_ds:    [INTERN] ECC correctability from the datasheet.
 632  *                      Minimum amount of bit errors per @ecc_step_ds guaranteed
 633  *                      to be correctable. If unknown, set to zero.
 634  * @ecc_step_ds:        [INTERN] ECC step required by the @ecc_strength_ds,
 635  *                      also from the datasheet. It is the recommended ECC step
 636  *                      size, if known; if unknown, set to zero.
 637  * @numchips:           [INTERN] number of physical chips
 638  * @chipsize:           [INTERN] the size of one chip for multichip arrays
 639  * @pagemask:           [INTERN] page number mask = number of (pages / chip) - 1
 640  * @pagebuf:            [INTERN] holds the pagenumber which is currently in
 641  *                      data_buf.
 642  * @pagebuf_bitflips:   [INTERN] holds the bitflip count for the page which is
 643  *                      currently in data_buf.
 644  * @subpagesize:        [INTERN] holds the subpagesize
 645  * @onfi_version:       [INTERN] holds the chip ONFI version (BCD encoded),
 646  *                      non 0 if ONFI supported.
 647  * @jedec_version:      [INTERN] holds the chip JEDEC version (BCD encoded),
 648  *                      non 0 if JEDEC supported.
 649  * @onfi_params:        [INTERN] holds the ONFI page parameter when ONFI is
 650  *                      supported, 0 otherwise.
 651  * @jedec_params:       [INTERN] holds the JEDEC parameter page when JEDEC is
 652  *                      supported, 0 otherwise.
 653  * @read_retries:       [INTERN] the number of read retry modes supported
 654  * @onfi_set_features:  [REPLACEABLE] set the features for ONFI nand
 655  * @onfi_get_features:  [REPLACEABLE] get the features for ONFI nand
 656  * @bbt:                [INTERN] bad block table pointer
 657  * @bbt_td:             [REPLACEABLE] bad block table descriptor for flash
 658  *                      lookup.
 659  * @bbt_md:             [REPLACEABLE] bad block table mirror descriptor
 660  * @badblock_pattern:   [REPLACEABLE] bad block scan pattern used for initial
 661  *                      bad block scan.
 662  * @controller:         [REPLACEABLE] a pointer to a hardware controller
 663  *                      structure which is shared among multiple independent
 664  *                      devices.
 665  * @priv:               [OPTIONAL] pointer to private chip data
 666  * @errstat:            [OPTIONAL] hardware specific function to perform
 667  *                      additional error status checks (determine if errors are
 668  *                      correctable).
 669  * @write_page:         [REPLACEABLE] High-level page write function
 670  */
 671
 672 struct nand_chip {
 673         void __iomem *IO_ADDR_R;
 674         void __iomem *IO_ADDR_W;
 675
 676         uint8_t (*read_byte)(struct mtd_info *mtd);
 677         u16 (*read_word)(struct mtd_info *mtd);
 678         void (*write_byte)(struct mtd_info *mtd, uint8_t byte);
 679         void (*write_buf)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len);
 680         void (*read_buf)(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int len);
 681 #ifdef __UBOOT__
 682 #if defined(CONFIG_MTD_NAND_VERIFY_WRITE)
 683         int (*verify_buf)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len);
 684 #endif
 685 #endif
 686         void (*select_chip)(struct mtd_info *mtd, int chip);
 687         int (*block_bad)(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, int getchip);
 688         int (*block_markbad)(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);
 689         void (*cmd_ctrl)(struct mtd_info *mtd, int dat, unsigned int ctrl);
 690         int (*init_size)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *this,
 691                         u8 *id_data);
 692         int (*dev_ready)(struct mtd_info *mtd);
 693         void (*cmdfunc)(struct mtd_info *mtd, unsigned command, int column,
 694                         int page_addr);
 695         int(*waitfunc)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *this);
 696         void (*erase_cmd)(struct mtd_info *mtd, int page);
 697         int (*scan_bbt)(struct mtd_info *mtd);
 698         int (*errstat)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *this, int state,
 699                         int status, int page);
 700         int (*write_page)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
 701                         uint32_t offset, int data_len, const uint8_t *buf,
 702                         int oob_required, int page, int cached, int raw);
 703         int (*onfi_set_features)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
 704                         int feature_addr, uint8_t *subfeature_para);
 705         int (*onfi_get_features)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
 706                         int feature_addr, uint8_t *subfeature_para);
 707         int (*setup_read_retry)(struct mtd_info *mtd, int retry_mode);
 708
 709         int chip_delay;
 710         unsigned int options;
 711         unsigned int bbt_options;
 712
 713         int page_shift;
 714         int phys_erase_shift;
 715         int bbt_erase_shift;
 716         int chip_shift;
 717         int numchips;
 718         uint64_t chipsize;
 719         int pagemask;
 720         int pagebuf;
 721         unsigned int pagebuf_bitflips;
 722         int subpagesize;
 723         uint8_t bits_per_cell;
 724         uint16_t ecc_strength_ds;
 725         uint16_t ecc_step_ds;
 726         int badblockpos;
 727         int badblockbits;
 728
 729         int onfi_version;
 730         int jedec_version;
 731 #ifdef CONFIG_SYS_NAND_ONFI_DETECTION
 732         struct nand_onfi_params onfi_params;
 733 #endif
 734         struct nand_jedec_params jedec_params;
 735
 736         int read_retries;
 737
 738         flstate_t state;
 739
 740         uint8_t *oob_poi;
 741         struct nand_hw_control *controller;
 742 #ifdef __UBOOT__
 743         struct nand_ecclayout *ecclayout;
 744 #endif
 745
 746         struct nand_ecc_ctrl ecc;
 747         struct nand_buffers *buffers;
 748         struct nand_hw_control hwcontrol;
 749
 750         uint8_t *bbt;
 751         struct nand_bbt_descr *bbt_td;
 752         struct nand_bbt_descr *bbt_md;
 753
 754         struct nand_bbt_descr *badblock_pattern;
 755
 756         void *priv;
 757 };
 758
 759 /*
 760  * NAND Flash Manufacturer ID Codes
 761  */
 762 #define NAND_MFR_TOSHIBA        0x98
 763 #define NAND_MFR_SAMSUNG        0xec
 764 #define NAND_MFR_FUJITSU        0x04
 765 #define NAND_MFR_NATIONAL       0x8f
 766 #define NAND_MFR_RENESAS        0x07
 767 #define NAND_MFR_STMICRO        0x20
 768 #define NAND_MFR_HYNIX          0xad
 769 #define NAND_MFR_MICRON         0x2c
 770 #define NAND_MFR_AMD            0x01
 771 #define NAND_MFR_MACRONIX       0xc2
 772 #define NAND_MFR_EON            0x92
 773 #define NAND_MFR_SANDISK        0x45
 774 #define NAND_MFR_INTEL          0x89
 775
 776 /* The maximum expected count of bytes in the NAND ID sequence */
 777 #define NAND_MAX_ID_LEN 8
 778
 779 /*
 780  * A helper for defining older NAND chips where the second ID byte fully
 781  * defined the chip, including the geometry (chip size, eraseblock size, page
 782  * size). All these chips have 512 bytes NAND page size.
 783  */
 784 #define LEGACY_ID_NAND(nm, devid, chipsz, erasesz, opts)          \
 785         { .name = (nm), {{ .dev_id = (devid) }}, .pagesize = 512, \
 786           .chipsize = (chipsz), .erasesize = (erasesz), .options = (opts) }
 787
 788 /*
 789  * A helper for defining newer chips which report their page size and
 790  * eraseblock size via the extended ID bytes.
 791  *
 792  * The real difference between LEGACY_ID_NAND and EXTENDED_ID_NAND is that with
 793  * EXTENDED_ID_NAND, manufacturers overloaded the same device ID so that the
 794  * device ID now only represented a particular total chip size (and voltage,
 795  * buswidth), and the page size, eraseblock size, and OOB size could vary while
 796  * using the same device ID.
 797  */
 798 #define EXTENDED_ID_NAND(nm, devid, chipsz, opts)                      \
 799         { .name = (nm), {{ .dev_id = (devid) }}, .chipsize = (chipsz), \
 800           .options = (opts) }
 801
 802 #define NAND_ECC_INFO(_strength, _step) \
 803                         { .strength_ds = (_strength), .step_ds = (_step) }
 804 #define NAND_ECC_STRENGTH(type)         ((type)->ecc.strength_ds)
 805 #define NAND_ECC_STEP(type)             ((type)->ecc.step_ds)
 806
 807 /**
 808  * struct nand_flash_dev - NAND Flash Device ID Structure
 809  * @name: a human-readable name of the NAND chip
 810  * @dev_id: the device ID (the second byte of the full chip ID array)
 811  * @mfr_id: manufecturer ID part of the full chip ID array (refers the same
 812  *          memory address as @id[0])
 813  * @dev_id: device ID part of the full chip ID array (refers the same memory
 814  *          address as @id[1])
 815  * @id: full device ID array
 816  * @pagesize: size of the NAND page in bytes; if 0, then the real page size (as
 817  *            well as the eraseblock size) is determined from the extended NAND
 818  *            chip ID array)
 819  * @chipsize: total chip size in MiB
 820  * @erasesize: eraseblock size in bytes (determined from the extended ID if 0)
 821  * @options: stores various chip bit options
 822  * @id_len: The valid length of the @id.
 823  * @oobsize: OOB size
 824  * @ecc.strength_ds: The ECC correctability from the datasheet, same as the
 825  *                   @ecc_strength_ds in nand_chip{}.
 826  * @ecc.step_ds: The ECC step required by the @ecc.strength_ds, same as the
 827  *               @ecc_step_ds in nand_chip{}, also from the datasheet.
 828  *               For example, the "4bit ECC for each 512Byte" can be set with
 829  *               NAND_ECC_INFO(4, 512).
 830  */
 831 struct nand_flash_dev {
 832         char *name;
 833         union {
 834                 struct {
 835                         uint8_t mfr_id;
 836                         uint8_t dev_id;
 837                 };
 838                 uint8_t id[NAND_MAX_ID_LEN];
 839         };
 840         unsigned int pagesize;
 841         unsigned int chipsize;
 842         unsigned int erasesize;
 843         unsigned int options;
 844         uint16_t id_len;
 845         uint16_t oobsize;
 846         struct {
 847                 uint16_t strength_ds;
 848                 uint16_t step_ds;
 849         } ecc;
 850 };
 851
 852 /**
 853  * struct nand_manufacturers - NAND Flash Manufacturer ID Structure
 854  * @name:       Manufacturer name
 855  * @id:         manufacturer ID code of device.
 856 */
 857 struct nand_manufacturers {
 858         int id;
 859         char *name;
 860 };
 861
 862 extern struct nand_flash_dev nand_flash_ids[];
 863 extern struct nand_manufacturers nand_manuf_ids[];
 864
 865 extern int nand_scan_bbt(struct mtd_info *mtd, struct nand_bbt_descr *bd);
 866 extern int nand_default_bbt(struct mtd_info *mtd);
 867 extern int nand_markbad_bbt(struct mtd_info *mtd, loff_t offs);
 868 extern int nand_isbad_bbt(struct mtd_info *mtd, loff_t offs, int allowbbt);
 869 extern int nand_erase_nand(struct mtd_info *mtd, struct erase_info *instr,
 870                            int allowbbt);
 871 extern int nand_do_read(struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len,
 872                         size_t *retlen, uint8_t *buf);
 873
 874 #ifdef __UBOOT__
 875 /*
 876 * Constants for oob configuration
 877 */
 878 #define NAND_SMALL_BADBLOCK_POS         5
 879 #define NAND_LARGE_BADBLOCK_POS         0
 880 #endif
 881
 882 /**
 883  * struct platform_nand_chip - chip level device structure
 884  * @nr_chips:           max. number of chips to scan for
 885  * @chip_offset:        chip number offset
 886  * @nr_partitions:      number of partitions pointed to by partitions (or zero)
 887  * @partitions:         mtd partition list
 888  * @chip_delay:         R/B delay value in us
 889  * @options:            Option flags, e.g. 16bit buswidth
 890  * @bbt_options:        BBT option flags, e.g. NAND_BBT_USE_FLASH
 891  * @ecclayout:          ECC layout info structure
 892  * @part_probe_types:   NULL-terminated array of probe types
 893  */
 894 struct platform_nand_chip {
 895         int nr_chips;
 896         int chip_offset;
 897         int nr_partitions;
 898         struct mtd_partition *partitions;
 899         struct nand_ecclayout *ecclayout;
 900         int chip_delay;
 901         unsigned int options;
 902         unsigned int bbt_options;
 903         const char **part_probe_types;
 904 };
 905
 906 /* Keep gcc happy */
 907 struct platform_device;
 908
 909 /**
 910  * struct platform_nand_ctrl - controller level device structure
 911  * @probe:              platform specific function to probe/setup hardware
 912  * @remove:             platform specific function to remove/teardown hardware
 913  * @hwcontrol:          platform specific hardware control structure
 914  * @dev_ready:          platform specific function to read ready/busy pin
 915  * @select_chip:        platform specific chip select function
 916  * @cmd_ctrl:           platform specific function for controlling
 917  *                      ALE/CLE/nCE. Also used to write command and address
 918  * @write_buf:          platform specific function for write buffer
 919  * @read_buf:           platform specific function for read buffer
 920  * @read_byte:          platform specific function to read one byte from chip
 921  * @priv:               private data to transport driver specific settings
 922  *
 923  * All fields are optional and depend on the hardware driver requirements
 924  */
 925 struct platform_nand_ctrl {
 926         int (*probe)(struct platform_device *pdev);
 927         void (*remove)(struct platform_device *pdev);
 928         void (*hwcontrol)(struct mtd_info *mtd, int cmd);
 929         int (*dev_ready)(struct mtd_info *mtd);
 930         void (*select_chip)(struct mtd_info *mtd, int chip);
 931         void (*cmd_ctrl)(struct mtd_info *mtd, int dat, unsigned int ctrl);
 932         void (*write_buf)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len);
 933         void (*read_buf)(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int len);
 934         unsigned char (*read_byte)(struct mtd_info *mtd);
 935         void *priv;
 936 };
 937
 938 /**
 939  * struct platform_nand_data - container structure for platform-specific data
 940  * @chip:               chip level chip structure
 941  * @ctrl:               controller level device structure
 942  */
 943 struct platform_nand_data {
 944         struct platform_nand_chip chip;
 945         struct platform_nand_ctrl ctrl;
 946 };
 947
 948 /* Some helpers to access the data structures */
 949 static inline
 950 struct platform_nand_chip *get_platform_nandchip(struct mtd_info *mtd)
 951 {
 952         struct nand_chip *chip = mtd->priv;
 953
 954         return chip->priv;
 955 }
 956
 957 #ifdef CONFIG_SYS_NAND_ONFI_DETECTION
 958 /* return the supported features. */
 959 static inline int onfi_feature(struct nand_chip *chip)
 960 {
 961         return chip->onfi_version ? le16_to_cpu(chip->onfi_params.features) : 0;
 962 }
 963
 964 /* return the supported asynchronous timing mode. */
 965 static inline int onfi_get_async_timing_mode(struct nand_chip *chip)
 966 {
 967         if (!chip->onfi_version)
 968                 return ONFI_TIMING_MODE_UNKNOWN;
 969         return le16_to_cpu(chip->onfi_params.async_timing_mode);
 970 }
 971
 972 /* return the supported synchronous timing mode. */
 973 static inline int onfi_get_sync_timing_mode(struct nand_chip *chip)
 974 {
 975         if (!chip->onfi_version)
 976                 return ONFI_TIMING_MODE_UNKNOWN;
 977         return le16_to_cpu(chip->onfi_params.src_sync_timing_mode);
 978 }
 979 #endif
 980
 981 /*
 982  * Check if it is a SLC nand.
 983  * The !nand_is_slc() can be used to check the MLC/TLC nand chips.
 984  * We do not distinguish the MLC and TLC now.
 985  */
 986 static inline bool nand_is_slc(struct nand_chip *chip)
 987 {
 988         return chip->bits_per_cell == 1;
 989 }
 990
 991 /**
 992  * Check if the opcode's address should be sent only on the lower 8 bits
 993  * @command: opcode to check
 994  */
 995 static inline int nand_opcode_8bits(unsigned int command)
 996 {
 997         switch (command) {
 998         case NAND_CMD_READID:
 999         case NAND_CMD_PARAM:
1000         case NAND_CMD_GET_FEATURES:
1001         case NAND_CMD_SET_FEATURES:
1002                 return 1;
1003         default:
1004                 break;
1005         }
1006         return 0;
1007 }
1008
1009 /* return the supported JEDEC features. */
1010 static inline int jedec_feature(struct nand_chip *chip)
1011 {
1012         return chip->jedec_version ? le16_to_cpu(chip->jedec_params.features)
1013                 : 0;
1014 }
1015
1016 #ifdef __UBOOT__
1017 /* Standard NAND functions from nand_base.c */
1018 void nand_write_buf(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len);
1019 void nand_write_buf16(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len);
1020 void nand_read_buf(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int len);
1021 void nand_read_buf16(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int len);
1022 uint8_t nand_read_byte(struct mtd_info *mtd);
1023 #endif
1024 #endif /* __LINUX_MTD_NAND_H */