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