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