drivers/mtd/nand/raw/mxs_nand.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * Freescale i.MX28 NAND flash driver
   4  *
   5  * Copyright (C) 2011 Marek Vasut <marek.vasut@gmail.com>
   6  * on behalf of DENX Software Engineering GmbH
   7  *
   8  * Based on code from LTIB:
   9  * Freescale GPMI NFC NAND Flash Driver
  10  *
  11  * Copyright (C) 2010 Freescale Semiconductor, Inc.
  12  * Copyright (C) 2008 Embedded Alley Solutions, Inc.
  13  */
  14
  15 #include <common.h>
  16 #include <cpu_func.h>
  17 #include <dm.h>
  18 #include <linux/mtd/rawnand.h>
  19 #include <linux/sizes.h>
  20 #include <linux/types.h>
  21 #include <malloc.h>
  22 #include <linux/errno.h>
  23 #include <asm/io.h>
  24 #include <asm/arch/clock.h>
  25 #include <asm/arch/imx-regs.h>
  26 #include <asm/mach-imx/regs-bch.h>
  27 #include <asm/mach-imx/regs-gpmi.h>
  28 #include <asm/arch/sys_proto.h>
  29 #include <mxs_nand.h>
  30
  31 #define MXS_NAND_DMA_DESCRIPTOR_COUNT           4
  32
  33 #if (defined(CONFIG_MX6) || defined(CONFIG_MX7))
  34 #define MXS_NAND_CHUNK_DATA_CHUNK_SIZE_SHIFT    2
  35 #else
  36 #define MXS_NAND_CHUNK_DATA_CHUNK_SIZE_SHIFT    0
  37 #endif
  38 #define MXS_NAND_METADATA_SIZE                  10
  39 #define MXS_NAND_BITS_PER_ECC_LEVEL             13
  40
  41 #if !defined(CONFIG_SYS_CACHELINE_SIZE) || CONFIG_SYS_CACHELINE_SIZE < 32
  42 #define MXS_NAND_COMMAND_BUFFER_SIZE            32
  43 #else
  44 #define MXS_NAND_COMMAND_BUFFER_SIZE            CONFIG_SYS_CACHELINE_SIZE
  45 #endif
  46
  47 #define MXS_NAND_BCH_TIMEOUT                    10000
  48
  49 struct nand_ecclayout fake_ecc_layout;
  50
  51 /*
  52  * Cache management functions
  53  */
  54 #if !CONFIG_IS_ENABLED(SYS_DCACHE_OFF)
  55 static void mxs_nand_flush_data_buf(struct mxs_nand_info *info)
  56 {
  57         uint32_t addr = (uint32_t)info->data_buf;
  58
  59         flush_dcache_range(addr, addr + info->data_buf_size);
  60 }
  61
  62 static void mxs_nand_inval_data_buf(struct mxs_nand_info *info)
  63 {
  64         uint32_t addr = (uint32_t)info->data_buf;
  65
  66         invalidate_dcache_range(addr, addr + info->data_buf_size);
  67 }
  68
  69 static void mxs_nand_flush_cmd_buf(struct mxs_nand_info *info)
  70 {
  71         uint32_t addr = (uint32_t)info->cmd_buf;
  72
  73         flush_dcache_range(addr, addr + MXS_NAND_COMMAND_BUFFER_SIZE);
  74 }
  75 #else
  76 static inline void mxs_nand_flush_data_buf(struct mxs_nand_info *info) {}
  77 static inline void mxs_nand_inval_data_buf(struct mxs_nand_info *info) {}
  78 static inline void mxs_nand_flush_cmd_buf(struct mxs_nand_info *info) {}
  79 #endif
  80
  81 static struct mxs_dma_desc *mxs_nand_get_dma_desc(struct mxs_nand_info *info)
  82 {
  83         struct mxs_dma_desc *desc;
  84
  85         if (info->desc_index >= MXS_NAND_DMA_DESCRIPTOR_COUNT) {
  86                 printf("MXS NAND: Too many DMA descriptors requested\n");
  87                 return NULL;
  88         }
  89
  90         desc = info->desc[info->desc_index];
  91         info->desc_index++;
  92
  93         return desc;
  94 }
  95
  96 static void mxs_nand_return_dma_descs(struct mxs_nand_info *info)
  97 {
  98         int i;
  99         struct mxs_dma_desc *desc;
 100
 101         for (i = 0; i < info->desc_index; i++) {
 102                 desc = info->desc[i];
 103                 memset(desc, 0, sizeof(struct mxs_dma_desc));
 104                 desc->address = (dma_addr_t)desc;
 105         }
 106
 107         info->desc_index = 0;
 108 }
 109
 110 static uint32_t mxs_nand_aux_status_offset(void)
 111 {
 112         return (MXS_NAND_METADATA_SIZE + 0x3) & ~0x3;
 113 }
 114
 115 static inline bool mxs_nand_bbm_in_data_chunk(struct bch_geometry *geo, struct mtd_info *mtd,
 116                 unsigned int *chunk_num)
 117 {
 118         unsigned int i, j;
 119
 120         if (geo->ecc_chunk0_size != geo->ecc_chunkn_size) {
 121                 dev_err(this->dev, "The size of chunk0 must equal to chunkn\n");
 122                 return false;
 123         }
 124
 125         i = (mtd->writesize * 8 - MXS_NAND_METADATA_SIZE * 8) /
 126                 (geo->gf_len * geo->ecc_strength +
 127                                 geo->ecc_chunkn_size * 8);
 128
 129         j = (mtd->writesize * 8 - MXS_NAND_METADATA_SIZE * 8) -
 130                 (geo->gf_len * geo->ecc_strength +
 131                                 geo->ecc_chunkn_size * 8) * i;
 132
 133         if (j < geo->ecc_chunkn_size * 8) {
 134                 *chunk_num = i + 1;
 135                 dev_dbg(this->dev, "Set ecc to %d and bbm in chunk %d\n",
 136                         geo->ecc_strength, *chunk_num);
 137                 return true;
 138         }
 139
 140         return false;
 141 }
 142
 143 static inline int mxs_nand_calc_ecc_layout_by_info(struct bch_geometry *geo,
 144                                                    struct mtd_info *mtd,
 145                                                    unsigned int ecc_strength,
 146                                                    unsigned int ecc_step)
 147 {
 148         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
 149         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(chip);
 150         unsigned int block_mark_bit_offset;
 151
 152         switch (ecc_step) {
 153         case SZ_512:
 154                 geo->gf_len = 13;
 155                 break;
 156         case SZ_1K:
 157                 geo->gf_len = 14;
 158                 break;
 159         default:
 160                 return -EINVAL;
 161         }
 162
 163         geo->ecc_chunk0_size = ecc_step;
 164         geo->ecc_chunkn_size = ecc_step;
 165         geo->ecc_strength = round_up(ecc_strength, 2);
 166
 167         /* Keep the C >= O */
 168         if (geo->ecc_chunkn_size < mtd->oobsize)
 169                 return -EINVAL;
 170
 171         if (geo->ecc_strength > nand_info->max_ecc_strength_supported)
 172                 return -EINVAL;
 173
 174         geo->ecc_chunk_count = mtd->writesize / geo->ecc_chunkn_size;
 175
 176         /* For bit swap. */
 177         block_mark_bit_offset = mtd->writesize * 8 -
 178                 (geo->ecc_strength * geo->gf_len * (geo->ecc_chunk_count - 1)
 179                                 + MXS_NAND_METADATA_SIZE * 8);
 180
 181         geo->block_mark_byte_offset = block_mark_bit_offset / 8;
 182         geo->block_mark_bit_offset  = block_mark_bit_offset % 8;
 183
 184         return 0;
 185 }
 186
 187 static inline int mxs_nand_legacy_calc_ecc_layout(struct bch_geometry *geo,
 188                                            struct mtd_info *mtd)
 189 {
 190         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
 191         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(chip);
 192         unsigned int block_mark_bit_offset;
 193
 194         /* The default for the length of Galois Field. */
 195         geo->gf_len = 13;
 196
 197         /* The default for chunk size. */
 198         geo->ecc_chunk0_size = 512;
 199         geo->ecc_chunkn_size = 512;
 200
 201         if (geo->ecc_chunkn_size < mtd->oobsize) {
 202                 geo->gf_len = 14;
 203                 geo->ecc_chunk0_size *= 2;
 204                 geo->ecc_chunkn_size *= 2;
 205         }
 206
 207         geo->ecc_chunk_count = mtd->writesize / geo->ecc_chunkn_size;
 208
 209         /*
 210          * Determine the ECC layout with the formula:
 211          *      ECC bits per chunk = (total page spare data bits) /
 212          *              (bits per ECC level) / (chunks per page)
 213          * where:
 214          *      total page spare data bits =
 215          *              (page oob size - meta data size) * (bits per byte)
 216          */
 217         geo->ecc_strength = ((mtd->oobsize - MXS_NAND_METADATA_SIZE) * 8)
 218                         / (geo->gf_len * geo->ecc_chunk_count);
 219
 220         geo->ecc_strength = min(round_down(geo->ecc_strength, 2),
 221                                 nand_info->max_ecc_strength_supported);
 222
 223         block_mark_bit_offset = mtd->writesize * 8 -
 224                 (geo->ecc_strength * geo->gf_len * (geo->ecc_chunk_count - 1)
 225                                 + MXS_NAND_METADATA_SIZE * 8);
 226
 227         geo->block_mark_byte_offset = block_mark_bit_offset / 8;
 228         geo->block_mark_bit_offset  = block_mark_bit_offset % 8;
 229
 230         return 0;
 231 }
 232
 233 static inline int mxs_nand_calc_ecc_for_large_oob(struct bch_geometry *geo,
 234                                            struct mtd_info *mtd)
 235 {
 236         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
 237         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(chip);
 238         unsigned int block_mark_bit_offset;
 239         unsigned int max_ecc;
 240         unsigned int bbm_chunk;
 241         unsigned int i;
 242
 243         /* sanity check for the minimum ecc nand required */
 244         if (!(chip->ecc_strength_ds > 0 && chip->ecc_step_ds > 0))
 245                 return -EINVAL;
 246         geo->ecc_strength = chip->ecc_strength_ds;
 247
 248         /* calculate the maximum ecc platform can support*/
 249         geo->gf_len = 14;
 250         geo->ecc_chunk0_size = 1024;
 251         geo->ecc_chunkn_size = 1024;
 252         geo->ecc_chunk_count = mtd->writesize / geo->ecc_chunkn_size;
 253         max_ecc = ((mtd->oobsize - MXS_NAND_METADATA_SIZE) * 8)
 254                         / (geo->gf_len * geo->ecc_chunk_count);
 255         max_ecc = min(round_down(max_ecc, 2),
 256                                 nand_info->max_ecc_strength_supported);
 257
 258
 259         /* search a supported ecc strength that makes bbm */
 260         /* located in data chunk  */
 261         geo->ecc_strength = chip->ecc_strength_ds;
 262         while (!(geo->ecc_strength > max_ecc)) {
 263                 if (mxs_nand_bbm_in_data_chunk(geo, mtd, &bbm_chunk))
 264                         break;
 265                 geo->ecc_strength += 2;
 266         }
 267
 268         /* if none of them works, keep using the minimum ecc */
 269         /* nand required but changing ecc page layout  */
 270         if (geo->ecc_strength > max_ecc) {
 271                 geo->ecc_strength = chip->ecc_strength_ds;
 272                 /* add extra ecc for meta data */
 273                 geo->ecc_chunk0_size = 0;
 274                 geo->ecc_chunk_count = (mtd->writesize / geo->ecc_chunkn_size) + 1;
 275                 geo->ecc_for_meta = 1;
 276                 /* check if oob can afford this extra ecc chunk */
 277                 if (mtd->oobsize * 8 < MXS_NAND_METADATA_SIZE * 8 +
 278                                 geo->gf_len * geo->ecc_strength
 279                                 * geo->ecc_chunk_count) {
 280                         printf("unsupported NAND chip with new layout\n");
 281                         return -EINVAL;
 282                 }
 283
 284                 /* calculate in which chunk bbm located */
 285                 bbm_chunk = (mtd->writesize * 8 - MXS_NAND_METADATA_SIZE * 8 -
 286                         geo->gf_len * geo->ecc_strength) /
 287                         (geo->gf_len * geo->ecc_strength +
 288                                         geo->ecc_chunkn_size * 8) + 1;
 289         }
 290
 291         /* calculate the number of ecc chunk behind the bbm */
 292         i = (mtd->writesize / geo->ecc_chunkn_size) - bbm_chunk + 1;
 293
 294         block_mark_bit_offset = mtd->writesize * 8 -
 295                 (geo->ecc_strength * geo->gf_len * (geo->ecc_chunk_count - i)
 296                                 + MXS_NAND_METADATA_SIZE * 8);
 297
 298         geo->block_mark_byte_offset = block_mark_bit_offset / 8;
 299         geo->block_mark_bit_offset  = block_mark_bit_offset % 8;
 300
 301         return 0;
 302 }
 303
 304 /*
 305  * Wait for BCH complete IRQ and clear the IRQ
 306  */
 307 static int mxs_nand_wait_for_bch_complete(struct mxs_nand_info *nand_info)
 308 {
 309         int timeout = MXS_NAND_BCH_TIMEOUT;
 310         int ret;
 311
 312         ret = mxs_wait_mask_set(&nand_info->bch_regs->hw_bch_ctrl_reg,
 313                 BCH_CTRL_COMPLETE_IRQ, timeout);
 314
 315         writel(BCH_CTRL_COMPLETE_IRQ, &nand_info->bch_regs->hw_bch_ctrl_clr);
 316
 317         return ret;
 318 }
 319
 320 /*
 321  * This is the function that we install in the cmd_ctrl function pointer of the
 322  * owning struct nand_chip. The only functions in the reference implementation
 323  * that use these functions pointers are cmdfunc and select_chip.
 324  *
 325  * In this driver, we implement our own select_chip, so this function will only
 326  * be called by the reference implementation's cmdfunc. For this reason, we can
 327  * ignore the chip enable bit and concentrate only on sending bytes to the NAND
 328  * Flash.
 329  */
 330 static void mxs_nand_cmd_ctrl(struct mtd_info *mtd, int data, unsigned int ctrl)
 331 {
 332         struct nand_chip *nand = mtd_to_nand(mtd);
 333         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(nand);
 334         struct mxs_dma_desc *d;
 335         uint32_t channel = MXS_DMA_CHANNEL_AHB_APBH_GPMI0 + nand_info->cur_chip;
 336         int ret;
 337
 338         /*
 339          * If this condition is true, something is _VERY_ wrong in MTD
 340          * subsystem!
 341          */
 342         if (nand_info->cmd_queue_len == MXS_NAND_COMMAND_BUFFER_SIZE) {
 343                 printf("MXS NAND: Command queue too long\n");
 344                 return;
 345         }
 346
 347         /*
 348          * Every operation begins with a command byte and a series of zero or
 349          * more address bytes. These are distinguished by either the Address
 350          * Latch Enable (ALE) or Command Latch Enable (CLE) signals being
 351          * asserted. When MTD is ready to execute the command, it will
 352          * deasert both latch enables.
 353          *
 354          * Rather than run a separate DMA operation for every single byte, we
 355          * queue them up and run a single DMA operation for the entire series
 356          * of command and data bytes.
 357          */
 358         if (ctrl & (NAND_ALE | NAND_CLE)) {
 359                 if (data != NAND_CMD_NONE)
 360                         nand_info->cmd_buf[nand_info->cmd_queue_len++] = data;
 361                 return;
 362         }
 363
 364         /*
 365          * If control arrives here, MTD has deasserted both the ALE and CLE,
 366          * which means it's ready to run an operation. Check if we have any
 367          * bytes to send.
 368          */
 369         if (nand_info->cmd_queue_len == 0)
 370                 return;
 371
 372         /* Compile the DMA descriptor -- a descriptor that sends command. */
 373         d = mxs_nand_get_dma_desc(nand_info);
 374         d->cmd.data =
 375                 MXS_DMA_DESC_COMMAND_DMA_READ | MXS_DMA_DESC_IRQ |
 376                 MXS_DMA_DESC_CHAIN | MXS_DMA_DESC_DEC_SEM |
 377                 MXS_DMA_DESC_WAIT4END | (3 << MXS_DMA_DESC_PIO_WORDS_OFFSET) |
 378                 (nand_info->cmd_queue_len << MXS_DMA_DESC_BYTES_OFFSET);
 379
 380         d->cmd.address = (dma_addr_t)nand_info->cmd_buf;
 381
 382         d->cmd.pio_words[0] =
 383                 GPMI_CTRL0_COMMAND_MODE_WRITE |
 384                 GPMI_CTRL0_WORD_LENGTH |
 385                 (nand_info->cur_chip << GPMI_CTRL0_CS_OFFSET) |
 386                 GPMI_CTRL0_ADDRESS_NAND_CLE |
 387                 GPMI_CTRL0_ADDRESS_INCREMENT |
 388                 nand_info->cmd_queue_len;
 389
 390         mxs_dma_desc_append(channel, d);
 391
 392         /* Flush caches */
 393         mxs_nand_flush_cmd_buf(nand_info);
 394
 395         /* Execute the DMA chain. */
 396         ret = mxs_dma_go(channel);
 397         if (ret)
 398                 printf("MXS NAND: Error sending command\n");
 399
 400         mxs_nand_return_dma_descs(nand_info);
 401
 402         /* Reset the command queue. */
 403         nand_info->cmd_queue_len = 0;
 404 }
 405
 406 /*
 407  * Test if the NAND flash is ready.
 408  */
 409 static int mxs_nand_device_ready(struct mtd_info *mtd)
 410 {
 411         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
 412         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(chip);
 413         uint32_t tmp;
 414
 415         tmp = readl(&nand_info->gpmi_regs->hw_gpmi_stat);
 416         tmp >>= (GPMI_STAT_READY_BUSY_OFFSET + nand_info->cur_chip);
 417
 418         return tmp & 1;
 419 }
 420
 421 /*
 422  * Select the NAND chip.
 423  */
 424 static void mxs_nand_select_chip(struct mtd_info *mtd, int chip)
 425 {
 426         struct nand_chip *nand = mtd_to_nand(mtd);
 427         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(nand);
 428
 429         nand_info->cur_chip = chip;
 430 }
 431
 432 /*
 433  * Handle block mark swapping.
 434  *
 435  * Note that, when this function is called, it doesn't know whether it's
 436  * swapping the block mark, or swapping it *back* -- but it doesn't matter
 437  * because the the operation is the same.
 438  */
 439 static void mxs_nand_swap_block_mark(struct bch_geometry *geo,
 440                                      uint8_t *data_buf, uint8_t *oob_buf)
 441 {
 442         uint32_t bit_offset = geo->block_mark_bit_offset;
 443         uint32_t buf_offset = geo->block_mark_byte_offset;
 444
 445         uint32_t src;
 446         uint32_t dst;
 447
 448         /*
 449          * Get the byte from the data area that overlays the block mark. Since
 450          * the ECC engine applies its own view to the bits in the page, the
 451          * physical block mark won't (in general) appear on a byte boundary in
 452          * the data.
 453          */
 454         src = data_buf[buf_offset] >> bit_offset;
 455         src |= data_buf[buf_offset + 1] << (8 - bit_offset);
 456
 457         dst = oob_buf[0];
 458
 459         oob_buf[0] = src;
 460
 461         data_buf[buf_offset] &= ~(0xff << bit_offset);
 462         data_buf[buf_offset + 1] &= 0xff << bit_offset;
 463
 464         data_buf[buf_offset] |= dst << bit_offset;
 465         data_buf[buf_offset + 1] |= dst >> (8 - bit_offset);
 466 }
 467
 468 /*
 469  * Read data from NAND.
 470  */
 471 static void mxs_nand_read_buf(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int length)
 472 {
 473         struct nand_chip *nand = mtd_to_nand(mtd);
 474         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(nand);
 475         struct mxs_dma_desc *d;
 476         uint32_t channel = MXS_DMA_CHANNEL_AHB_APBH_GPMI0 + nand_info->cur_chip;
 477         int ret;
 478
 479         if (length > NAND_MAX_PAGESIZE) {
 480                 printf("MXS NAND: DMA buffer too big\n");
 481                 return;
 482         }
 483
 484         if (!buf) {
 485                 printf("MXS NAND: DMA buffer is NULL\n");
 486                 return;
 487         }
 488
 489         /* Compile the DMA descriptor - a descriptor that reads data. */
 490         d = mxs_nand_get_dma_desc(nand_info);
 491         d->cmd.data =
 492                 MXS_DMA_DESC_COMMAND_DMA_WRITE | MXS_DMA_DESC_IRQ |
 493                 MXS_DMA_DESC_DEC_SEM | MXS_DMA_DESC_WAIT4END |
 494                 (1 << MXS_DMA_DESC_PIO_WORDS_OFFSET) |
 495                 (length << MXS_DMA_DESC_BYTES_OFFSET);
 496
 497         d->cmd.address = (dma_addr_t)nand_info->data_buf;
 498
 499         d->cmd.pio_words[0] =
 500                 GPMI_CTRL0_COMMAND_MODE_READ |
 501                 GPMI_CTRL0_WORD_LENGTH |
 502                 (nand_info->cur_chip << GPMI_CTRL0_CS_OFFSET) |
 503                 GPMI_CTRL0_ADDRESS_NAND_DATA |
 504                 length;
 505
 506         mxs_dma_desc_append(channel, d);
 507
 508         /*
 509          * A DMA descriptor that waits for the command to end and the chip to
 510          * become ready.
 511          *
 512          * I think we actually should *not* be waiting for the chip to become
 513          * ready because, after all, we don't care. I think the original code
 514          * did that and no one has re-thought it yet.
 515          */
 516         d = mxs_nand_get_dma_desc(nand_info);
 517         d->cmd.data =
 518                 MXS_DMA_DESC_COMMAND_NO_DMAXFER | MXS_DMA_DESC_IRQ |
 519                 MXS_DMA_DESC_NAND_WAIT_4_READY | MXS_DMA_DESC_DEC_SEM |
 520                 MXS_DMA_DESC_WAIT4END | (1 << MXS_DMA_DESC_PIO_WORDS_OFFSET);
 521
 522         d->cmd.address = 0;
 523
 524         d->cmd.pio_words[0] =
 525                 GPMI_CTRL0_COMMAND_MODE_WAIT_FOR_READY |
 526                 GPMI_CTRL0_WORD_LENGTH |
 527                 (nand_info->cur_chip << GPMI_CTRL0_CS_OFFSET) |
 528                 GPMI_CTRL0_ADDRESS_NAND_DATA;
 529
 530         mxs_dma_desc_append(channel, d);
 531
 532         /* Invalidate caches */
 533         mxs_nand_inval_data_buf(nand_info);
 534
 535         /* Execute the DMA chain. */
 536         ret = mxs_dma_go(channel);
 537         if (ret) {
 538                 printf("MXS NAND: DMA read error\n");
 539                 goto rtn;
 540         }
 541
 542         /* Invalidate caches */
 543         mxs_nand_inval_data_buf(nand_info);
 544
 545         memcpy(buf, nand_info->data_buf, length);
 546
 547 rtn:
 548         mxs_nand_return_dma_descs(nand_info);
 549 }
 550
 551 /*
 552  * Write data to NAND.
 553  */
 554 static void mxs_nand_write_buf(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf,
 555                                 int length)
 556 {
 557         struct nand_chip *nand = mtd_to_nand(mtd);
 558         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(nand);
 559         struct mxs_dma_desc *d;
 560         uint32_t channel = MXS_DMA_CHANNEL_AHB_APBH_GPMI0 + nand_info->cur_chip;
 561         int ret;
 562
 563         if (length > NAND_MAX_PAGESIZE) {
 564                 printf("MXS NAND: DMA buffer too big\n");
 565                 return;
 566         }
 567
 568         if (!buf) {
 569                 printf("MXS NAND: DMA buffer is NULL\n");
 570                 return;
 571         }
 572
 573         memcpy(nand_info->data_buf, buf, length);
 574
 575         /* Compile the DMA descriptor - a descriptor that writes data. */
 576         d = mxs_nand_get_dma_desc(nand_info);
 577         d->cmd.data =
 578                 MXS_DMA_DESC_COMMAND_DMA_READ | MXS_DMA_DESC_IRQ |
 579                 MXS_DMA_DESC_DEC_SEM | MXS_DMA_DESC_WAIT4END |
 580                 (1 << MXS_DMA_DESC_PIO_WORDS_OFFSET) |
 581                 (length << MXS_DMA_DESC_BYTES_OFFSET);
 582
 583         d->cmd.address = (dma_addr_t)nand_info->data_buf;
 584
 585         d->cmd.pio_words[0] =
 586                 GPMI_CTRL0_COMMAND_MODE_WRITE |
 587                 GPMI_CTRL0_WORD_LENGTH |
 588                 (nand_info->cur_chip << GPMI_CTRL0_CS_OFFSET) |
 589                 GPMI_CTRL0_ADDRESS_NAND_DATA |
 590                 length;
 591
 592         mxs_dma_desc_append(channel, d);
 593
 594         /* Flush caches */
 595         mxs_nand_flush_data_buf(nand_info);
 596
 597         /* Execute the DMA chain. */
 598         ret = mxs_dma_go(channel);
 599         if (ret)
 600                 printf("MXS NAND: DMA write error\n");
 601
 602         mxs_nand_return_dma_descs(nand_info);
 603 }
 604
 605 /*
 606  * Read a single byte from NAND.
 607  */
 608 static uint8_t mxs_nand_read_byte(struct mtd_info *mtd)
 609 {
 610         uint8_t buf;
 611         mxs_nand_read_buf(mtd, &buf, 1);
 612         return buf;
 613 }
 614
 615 static bool mxs_nand_erased_page(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *nand,
 616                                  u8 *buf, int chunk, int page)
 617 {
 618         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(nand);
 619         struct bch_geometry *geo = &nand_info->bch_geometry;
 620         unsigned int flip_bits = 0, flip_bits_noecc = 0;
 621         unsigned int threshold;
 622         unsigned int base = geo->ecc_chunkn_size * chunk;
 623         u32 *dma_buf = (u32 *)buf;
 624         int i;
 625
 626         threshold = geo->gf_len / 2;
 627         if (threshold > geo->ecc_strength)
 628                 threshold = geo->ecc_strength;
 629
 630         for (i = 0; i < geo->ecc_chunkn_size; i++) {
 631                 flip_bits += hweight8(~buf[base + i]);
 632                 if (flip_bits > threshold)
 633                         return false;
 634         }
 635
 636         nand->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READ0, 0, page);
 637         nand->read_buf(mtd, buf, mtd->writesize);
 638
 639         for (i = 0; i < mtd->writesize / 4; i++) {
 640                 flip_bits_noecc += hweight32(~dma_buf[i]);
 641                 if (flip_bits_noecc > threshold)
 642                         return false;
 643         }
 644
 645         mtd->ecc_stats.corrected += flip_bits;
 646
 647         memset(buf, 0xff, mtd->writesize);
 648
 649         printf("The page(%d) is an erased page(%d,%d,%d,%d).\n", page, chunk, threshold, flip_bits, flip_bits_noecc);
 650
 651         return true;
 652 }
 653
 654 /*
 655  * Read a page from NAND.
 656  */
 657 static int mxs_nand_ecc_read_page(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *nand,
 658                                         uint8_t *buf, int oob_required,
 659                                         int page)
 660 {
 661         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(nand);
 662         struct bch_geometry *geo = &nand_info->bch_geometry;
 663         struct mxs_dma_desc *d;
 664         uint32_t channel = MXS_DMA_CHANNEL_AHB_APBH_GPMI0 + nand_info->cur_chip;
 665         uint32_t corrected = 0, failed = 0;
 666         uint8_t *status;
 667         int i, ret;
 668
 669         /* Compile the DMA descriptor - wait for ready. */
 670         d = mxs_nand_get_dma_desc(nand_info);
 671         d->cmd.data =
 672                 MXS_DMA_DESC_COMMAND_NO_DMAXFER | MXS_DMA_DESC_CHAIN |
 673                 MXS_DMA_DESC_NAND_WAIT_4_READY | MXS_DMA_DESC_WAIT4END |
 674                 (1 << MXS_DMA_DESC_PIO_WORDS_OFFSET);
 675
 676         d->cmd.address = 0;
 677
 678         d->cmd.pio_words[0] =
 679                 GPMI_CTRL0_COMMAND_MODE_WAIT_FOR_READY |
 680                 GPMI_CTRL0_WORD_LENGTH |
 681                 (nand_info->cur_chip << GPMI_CTRL0_CS_OFFSET) |
 682                 GPMI_CTRL0_ADDRESS_NAND_DATA;
 683
 684         mxs_dma_desc_append(channel, d);
 685
 686         /* Compile the DMA descriptor - enable the BCH block and read. */
 687         d = mxs_nand_get_dma_desc(nand_info);
 688         d->cmd.data =
 689                 MXS_DMA_DESC_COMMAND_NO_DMAXFER | MXS_DMA_DESC_CHAIN |
 690                 MXS_DMA_DESC_WAIT4END | (6 << MXS_DMA_DESC_PIO_WORDS_OFFSET);
 691
 692         d->cmd.address = 0;
 693
 694         d->cmd.pio_words[0] =
 695                 GPMI_CTRL0_COMMAND_MODE_READ |
 696                 GPMI_CTRL0_WORD_LENGTH |
 697                 (nand_info->cur_chip << GPMI_CTRL0_CS_OFFSET) |
 698                 GPMI_CTRL0_ADDRESS_NAND_DATA |
 699                 (mtd->writesize + mtd->oobsize);
 700         d->cmd.pio_words[1] = 0;
 701         d->cmd.pio_words[2] =
 702                 GPMI_ECCCTRL_ENABLE_ECC |
 703                 GPMI_ECCCTRL_ECC_CMD_DECODE |
 704                 GPMI_ECCCTRL_BUFFER_MASK_BCH_PAGE;
 705         d->cmd.pio_words[3] = mtd->writesize + mtd->oobsize;
 706         d->cmd.pio_words[4] = (dma_addr_t)nand_info->data_buf;
 707         d->cmd.pio_words[5] = (dma_addr_t)nand_info->oob_buf;
 708
 709         mxs_dma_desc_append(channel, d);
 710
 711         /* Compile the DMA descriptor - disable the BCH block. */
 712         d = mxs_nand_get_dma_desc(nand_info);
 713         d->cmd.data =
 714                 MXS_DMA_DESC_COMMAND_NO_DMAXFER | MXS_DMA_DESC_CHAIN |
 715                 MXS_DMA_DESC_NAND_WAIT_4_READY | MXS_DMA_DESC_WAIT4END |
 716                 (3 << MXS_DMA_DESC_PIO_WORDS_OFFSET);
 717
 718         d->cmd.address = 0;
 719
 720         d->cmd.pio_words[0] =
 721                 GPMI_CTRL0_COMMAND_MODE_WAIT_FOR_READY |
 722                 GPMI_CTRL0_WORD_LENGTH |
 723                 (nand_info->cur_chip << GPMI_CTRL0_CS_OFFSET) |
 724                 GPMI_CTRL0_ADDRESS_NAND_DATA |
 725                 (mtd->writesize + mtd->oobsize);
 726         d->cmd.pio_words[1] = 0;
 727         d->cmd.pio_words[2] = 0;
 728
 729         mxs_dma_desc_append(channel, d);
 730
 731         /* Compile the DMA descriptor - deassert the NAND lock and interrupt. */
 732         d = mxs_nand_get_dma_desc(nand_info);
 733         d->cmd.data =
 734                 MXS_DMA_DESC_COMMAND_NO_DMAXFER | MXS_DMA_DESC_IRQ |
 735                 MXS_DMA_DESC_DEC_SEM;
 736
 737         d->cmd.address = 0;
 738
 739         mxs_dma_desc_append(channel, d);
 740
 741         /* Invalidate caches */
 742         mxs_nand_inval_data_buf(nand_info);
 743
 744         /* Execute the DMA chain. */
 745         ret = mxs_dma_go(channel);
 746         if (ret) {
 747                 printf("MXS NAND: DMA read error\n");
 748                 goto rtn;
 749         }
 750
 751         ret = mxs_nand_wait_for_bch_complete(nand_info);
 752         if (ret) {
 753                 printf("MXS NAND: BCH read timeout\n");
 754                 goto rtn;
 755         }
 756
 757         mxs_nand_return_dma_descs(nand_info);
 758
 759         /* Invalidate caches */
 760         mxs_nand_inval_data_buf(nand_info);
 761
 762         /* Read DMA completed, now do the mark swapping. */
 763         mxs_nand_swap_block_mark(geo, nand_info->data_buf, nand_info->oob_buf);
 764
 765         /* Loop over status bytes, accumulating ECC status. */
 766         status = nand_info->oob_buf + mxs_nand_aux_status_offset();
 767         for (i = 0; i < geo->ecc_chunk_count; i++) {
 768                 if (status[i] == 0x00)
 769                         continue;
 770
 771                 if (status[i] == 0xff)
 772                         continue;
 773
 774                 if (status[i] == 0xfe) {
 775                         if (mxs_nand_erased_page(mtd, nand,
 776                                                  nand_info->data_buf, i, page))
 777                                 break;
 778                         failed++;
 779                         continue;
 780                 }
 781
 782                 corrected += status[i];
 783         }
 784
 785         /* Propagate ECC status to the owning MTD. */
 786         mtd->ecc_stats.failed += failed;
 787         mtd->ecc_stats.corrected += corrected;
 788
 789         /*
 790          * It's time to deliver the OOB bytes. See mxs_nand_ecc_read_oob() for
 791          * details about our policy for delivering the OOB.
 792          *
 793          * We fill the caller's buffer with set bits, and then copy the block
 794          * mark to the caller's buffer. Note that, if block mark swapping was
 795          * necessary, it has already been done, so we can rely on the first
 796          * byte of the auxiliary buffer to contain the block mark.
 797          */
 798         memset(nand->oob_poi, 0xff, mtd->oobsize);
 799
 800         nand->oob_poi[0] = nand_info->oob_buf[0];
 801
 802         memcpy(buf, nand_info->data_buf, mtd->writesize);
 803
 804 rtn:
 805         mxs_nand_return_dma_descs(nand_info);
 806
 807         return ret;
 808 }
 809
 810 /*
 811  * Write a page to NAND.
 812  */
 813 static int mxs_nand_ecc_write_page(struct mtd_info *mtd,
 814                                 struct nand_chip *nand, const uint8_t *buf,
 815                                 int oob_required, int page)
 816 {
 817         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(nand);
 818         struct bch_geometry *geo = &nand_info->bch_geometry;
 819         struct mxs_dma_desc *d;
 820         uint32_t channel = MXS_DMA_CHANNEL_AHB_APBH_GPMI0 + nand_info->cur_chip;
 821         int ret;
 822
 823         memcpy(nand_info->data_buf, buf, mtd->writesize);
 824         memcpy(nand_info->oob_buf, nand->oob_poi, mtd->oobsize);
 825
 826         /* Handle block mark swapping. */
 827         mxs_nand_swap_block_mark(geo, nand_info->data_buf, nand_info->oob_buf);
 828
 829         /* Compile the DMA descriptor - write data. */
 830         d = mxs_nand_get_dma_desc(nand_info);
 831         d->cmd.data =
 832                 MXS_DMA_DESC_COMMAND_NO_DMAXFER | MXS_DMA_DESC_IRQ |
 833                 MXS_DMA_DESC_DEC_SEM | MXS_DMA_DESC_WAIT4END |
 834                 (6 << MXS_DMA_DESC_PIO_WORDS_OFFSET);
 835
 836         d->cmd.address = 0;
 837
 838         d->cmd.pio_words[0] =
 839                 GPMI_CTRL0_COMMAND_MODE_WRITE |
 840                 GPMI_CTRL0_WORD_LENGTH |
 841                 (nand_info->cur_chip << GPMI_CTRL0_CS_OFFSET) |
 842                 GPMI_CTRL0_ADDRESS_NAND_DATA;
 843         d->cmd.pio_words[1] = 0;
 844         d->cmd.pio_words[2] =
 845                 GPMI_ECCCTRL_ENABLE_ECC |
 846                 GPMI_ECCCTRL_ECC_CMD_ENCODE |
 847                 GPMI_ECCCTRL_BUFFER_MASK_BCH_PAGE;
 848         d->cmd.pio_words[3] = (mtd->writesize + mtd->oobsize);
 849         d->cmd.pio_words[4] = (dma_addr_t)nand_info->data_buf;
 850         d->cmd.pio_words[5] = (dma_addr_t)nand_info->oob_buf;
 851
 852         if (is_mx7() && nand_info->en_randomizer) {
 853                 d->cmd.pio_words[2] |= GPMI_ECCCTRL_RANDOMIZER_ENABLE |
 854                                        GPMI_ECCCTRL_RANDOMIZER_TYPE2;
 855                 /*
 856                  * Write NAND page number needed to be randomized
 857                  * to GPMI_ECCCOUNT register.
 858                  *
 859                  * The value is between 0-255. For additional details
 860                  * check 9.6.6.4 of i.MX7D Applications Processor reference
 861                  */
 862                 d->cmd.pio_words[3] |= (page % 255) << 16;
 863         }
 864
 865         mxs_dma_desc_append(channel, d);
 866
 867         /* Flush caches */
 868         mxs_nand_flush_data_buf(nand_info);
 869
 870         /* Execute the DMA chain. */
 871         ret = mxs_dma_go(channel);
 872         if (ret) {
 873                 printf("MXS NAND: DMA write error\n");
 874                 goto rtn;
 875         }
 876
 877         ret = mxs_nand_wait_for_bch_complete(nand_info);
 878         if (ret) {
 879                 printf("MXS NAND: BCH write timeout\n");
 880                 goto rtn;
 881         }
 882
 883 rtn:
 884         mxs_nand_return_dma_descs(nand_info);
 885         return 0;
 886 }
 887
 888 /*
 889  * Read OOB from NAND.
 890  *
 891  * This function is a veneer that replaces the function originally installed by
 892  * the NAND Flash MTD code.
 893  */
 894 static int mxs_nand_hook_read_oob(struct mtd_info *mtd, loff_t from,
 895                                         struct mtd_oob_ops *ops)
 896 {
 897         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
 898         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(chip);
 899         int ret;
 900
 901         if (ops->mode == MTD_OPS_RAW)
 902                 nand_info->raw_oob_mode = 1;
 903         else
 904                 nand_info->raw_oob_mode = 0;
 905
 906         ret = nand_info->hooked_read_oob(mtd, from, ops);
 907
 908         nand_info->raw_oob_mode = 0;
 909
 910         return ret;
 911 }
 912
 913 /*
 914  * Write OOB to NAND.
 915  *
 916  * This function is a veneer that replaces the function originally installed by
 917  * the NAND Flash MTD code.
 918  */
 919 static int mxs_nand_hook_write_oob(struct mtd_info *mtd, loff_t to,
 920                                         struct mtd_oob_ops *ops)
 921 {
 922         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
 923         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(chip);
 924         int ret;
 925
 926         if (ops->mode == MTD_OPS_RAW)
 927                 nand_info->raw_oob_mode = 1;
 928         else
 929                 nand_info->raw_oob_mode = 0;
 930
 931         ret = nand_info->hooked_write_oob(mtd, to, ops);
 932
 933         nand_info->raw_oob_mode = 0;
 934
 935         return ret;
 936 }
 937
 938 /*
 939  * Mark a block bad in NAND.
 940  *
 941  * This function is a veneer that replaces the function originally installed by
 942  * the NAND Flash MTD code.
 943  */
 944 static int mxs_nand_hook_block_markbad(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs)
 945 {
 946         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
 947         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(chip);
 948         int ret;
 949
 950         nand_info->marking_block_bad = 1;
 951
 952         ret = nand_info->hooked_block_markbad(mtd, ofs);
 953
 954         nand_info->marking_block_bad = 0;
 955
 956         return ret;
 957 }
 958
 959 /*
 960  * There are several places in this driver where we have to handle the OOB and
 961  * block marks. This is the function where things are the most complicated, so
 962  * this is where we try to explain it all. All the other places refer back to
 963  * here.
 964  *
 965  * These are the rules, in order of decreasing importance:
 966  *
 967  * 1) Nothing the caller does can be allowed to imperil the block mark, so all
 968  *    write operations take measures to protect it.
 969  *
 970  * 2) In read operations, the first byte of the OOB we return must reflect the
 971  *    true state of the block mark, no matter where that block mark appears in
 972  *    the physical page.
 973  *
 974  * 3) ECC-based read operations return an OOB full of set bits (since we never
 975  *    allow ECC-based writes to the OOB, it doesn't matter what ECC-based reads
 976  *    return).
 977  *
 978  * 4) "Raw" read operations return a direct view of the physical bytes in the
 979  *    page, using the conventional definition of which bytes are data and which
 980  *    are OOB. This gives the caller a way to see the actual, physical bytes
 981  *    in the page, without the distortions applied by our ECC engine.
 982  *
 983  * What we do for this specific read operation depends on whether we're doing
 984  * "raw" read, or an ECC-based read.
 985  *
 986  * It turns out that knowing whether we want an "ECC-based" or "raw" read is not
 987  * easy. When reading a page, for example, the NAND Flash MTD code calls our
 988  * ecc.read_page or ecc.read_page_raw function. Thus, the fact that MTD wants an
 989  * ECC-based or raw view of the page is implicit in which function it calls
 990  * (there is a similar pair of ECC-based/raw functions for writing).
 991  *
 992  * Since MTD assumes the OOB is not covered by ECC, there is no pair of
 993  * ECC-based/raw functions for reading or or writing the OOB. The fact that the
 994  * caller wants an ECC-based or raw view of the page is not propagated down to
 995  * this driver.
 996  *
 997  * Since our OOB *is* covered by ECC, we need this information. So, we hook the
 998  * ecc.read_oob and ecc.write_oob function pointers in the owning
 999  * struct mtd_info with our own functions. These hook functions set the
1000  * raw_oob_mode field so that, when control finally arrives here, we'll know
1001  * what to do.
1002  */
1003 static int mxs_nand_ecc_read_oob(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *nand,
1004                                 int page)
1005 {
1006         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(nand);
1007
1008         /*
1009          * First, fill in the OOB buffer. If we're doing a raw read, we need to
1010          * get the bytes from the physical page. If we're not doing a raw read,
1011          * we need to fill the buffer with set bits.
1012          */
1013         if (nand_info->raw_oob_mode) {
1014                 /*
1015                  * If control arrives here, we're doing a "raw" read. Send the
1016                  * command to read the conventional OOB and read it.
1017                  */
1018                 nand->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READ0, mtd->writesize, page);
1019                 nand->read_buf(mtd, nand->oob_poi, mtd->oobsize);
1020         } else {
1021                 /*
1022                  * If control arrives here, we're not doing a "raw" read. Fill
1023                  * the OOB buffer with set bits and correct the block mark.
1024                  */
1025                 memset(nand->oob_poi, 0xff, mtd->oobsize);
1026
1027                 nand->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READ0, mtd->writesize, page);
1028                 mxs_nand_read_buf(mtd, nand->oob_poi, 1);
1029         }
1030
1031         return 0;
1032
1033 }
1034
1035 /*
1036  * Write OOB data to NAND.
1037  */
1038 static int mxs_nand_ecc_write_oob(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *nand,
1039                                         int page)
1040 {
1041         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(nand);
1042         uint8_t block_mark = 0;
1043
1044         /*
1045          * There are fundamental incompatibilities between the i.MX GPMI NFC and
1046          * the NAND Flash MTD model that make it essentially impossible to write
1047          * the out-of-band bytes.
1048          *
1049          * We permit *ONE* exception. If the *intent* of writing the OOB is to
1050          * mark a block bad, we can do that.
1051          */
1052
1053         if (!nand_info->marking_block_bad) {
1054                 printf("NXS NAND: Writing OOB isn't supported\n");
1055                 return -EIO;
1056         }
1057
1058         /* Write the block mark. */
1059         nand->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_SEQIN, mtd->writesize, page);
1060         nand->write_buf(mtd, &block_mark, 1);
1061         nand->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_PAGEPROG, -1, -1);
1062
1063         /* Check if it worked. */
1064         if (nand->waitfunc(mtd, nand) & NAND_STATUS_FAIL)
1065                 return -EIO;
1066
1067         return 0;
1068 }
1069
1070 /*
1071  * Claims all blocks are good.
1072  *
1073  * In principle, this function is *only* called when the NAND Flash MTD system
1074  * isn't allowed to keep an in-memory bad block table, so it is forced to ask
1075  * the driver for bad block information.
1076  *
1077  * In fact, we permit the NAND Flash MTD system to have an in-memory BBT, so
1078  * this function is *only* called when we take it away.
1079  *
1080  * Thus, this function is only called when we want *all* blocks to look good,
1081  * so it *always* return success.
1082  */
1083 static int mxs_nand_block_bad(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs)
1084 {
1085         return 0;
1086 }
1087
1088 static int mxs_nand_set_geometry(struct mtd_info *mtd, struct bch_geometry *geo)
1089 {
1090         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
1091         struct nand_chip *nand = mtd_to_nand(mtd);
1092         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(nand);
1093
1094         if (chip->ecc_strength_ds > nand_info->max_ecc_strength_supported) {
1095                 printf("unsupported NAND chip, minimum ecc required %d\n"
1096                         , chip->ecc_strength_ds);
1097                 return -EINVAL;
1098         }
1099
1100         if ((!(chip->ecc_strength_ds > 0 && chip->ecc_step_ds > 0) &&
1101              mtd->oobsize < 1024) || nand_info->legacy_bch_geometry) {
1102                 dev_warn(this->dev, "use legacy bch geometry\n");
1103                 return mxs_nand_legacy_calc_ecc_layout(geo, mtd);
1104         }
1105
1106         if (mtd->oobsize > 1024 || chip->ecc_step_ds < mtd->oobsize)
1107                 return mxs_nand_calc_ecc_for_large_oob(geo, mtd);
1108
1109         return mxs_nand_calc_ecc_layout_by_info(geo, mtd,
1110                                 chip->ecc_strength_ds, chip->ecc_step_ds);
1111
1112         return 0;
1113 }
1114
1115 /*
1116  * At this point, the physical NAND Flash chips have been identified and
1117  * counted, so we know the physical geometry. This enables us to make some
1118  * important configuration decisions.
1119  *
1120  * The return value of this function propagates directly back to this driver's
1121  * board_nand_init(). Anything other than zero will cause this driver to
1122  * tear everything down and declare failure.
1123  */
1124 int mxs_nand_setup_ecc(struct mtd_info *mtd)
1125 {
1126         struct nand_chip *nand = mtd_to_nand(mtd);
1127         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(nand);
1128         struct bch_geometry *geo = &nand_info->bch_geometry;
1129         struct mxs_bch_regs *bch_regs = nand_info->bch_regs;
1130         uint32_t tmp;
1131         int ret;
1132
1133         nand_info->en_randomizer = 0;
1134         nand_info->oobsize = mtd->oobsize;
1135         nand_info->writesize = mtd->writesize;
1136
1137         ret = mxs_nand_set_geometry(mtd, geo);
1138         if (ret)
1139                 return ret;
1140
1141         /* Configure BCH and set NFC geometry */
1142         mxs_reset_block(&bch_regs->hw_bch_ctrl_reg);
1143
1144         /* Configure layout 0 */
1145         tmp = (geo->ecc_chunk_count - 1) << BCH_FLASHLAYOUT0_NBLOCKS_OFFSET;
1146         tmp |= MXS_NAND_METADATA_SIZE << BCH_FLASHLAYOUT0_META_SIZE_OFFSET;
1147         tmp |= (geo->ecc_strength >> 1) << BCH_FLASHLAYOUT0_ECC0_OFFSET;
1148         tmp |= geo->ecc_chunk0_size >> MXS_NAND_CHUNK_DATA_CHUNK_SIZE_SHIFT;
1149         tmp |= (geo->gf_len == 14 ? 1 : 0) <<
1150                 BCH_FLASHLAYOUT0_GF13_0_GF14_1_OFFSET;
1151         writel(tmp, &bch_regs->hw_bch_flash0layout0);
1152         nand_info->bch_flash0layout0 = tmp;
1153
1154         tmp = (mtd->writesize + mtd->oobsize)
1155                 << BCH_FLASHLAYOUT1_PAGE_SIZE_OFFSET;
1156         tmp |= (geo->ecc_strength >> 1) << BCH_FLASHLAYOUT1_ECCN_OFFSET;
1157         tmp |= geo->ecc_chunkn_size >> MXS_NAND_CHUNK_DATA_CHUNK_SIZE_SHIFT;
1158         tmp |= (geo->gf_len == 14 ? 1 : 0) <<
1159                 BCH_FLASHLAYOUT1_GF13_0_GF14_1_OFFSET;
1160         writel(tmp, &bch_regs->hw_bch_flash0layout1);
1161         nand_info->bch_flash0layout1 = tmp;
1162
1163         /* Set *all* chip selects to use layout 0 */
1164         writel(0, &bch_regs->hw_bch_layoutselect);
1165
1166         /* Enable BCH complete interrupt */
1167         writel(BCH_CTRL_COMPLETE_IRQ_EN, &bch_regs->hw_bch_ctrl_set);
1168
1169         /* Hook some operations at the MTD level. */
1170         if (mtd->_read_oob != mxs_nand_hook_read_oob) {
1171                 nand_info->hooked_read_oob = mtd->_read_oob;
1172                 mtd->_read_oob = mxs_nand_hook_read_oob;
1173         }
1174
1175         if (mtd->_write_oob != mxs_nand_hook_write_oob) {
1176                 nand_info->hooked_write_oob = mtd->_write_oob;
1177                 mtd->_write_oob = mxs_nand_hook_write_oob;
1178         }
1179
1180         if (mtd->_block_markbad != mxs_nand_hook_block_markbad) {
1181                 nand_info->hooked_block_markbad = mtd->_block_markbad;
1182                 mtd->_block_markbad = mxs_nand_hook_block_markbad;
1183         }
1184
1185         return 0;
1186 }
1187
1188 /*
1189  * Allocate DMA buffers
1190  */
1191 int mxs_nand_alloc_buffers(struct mxs_nand_info *nand_info)
1192 {
1193         uint8_t *buf;
1194         const int size = NAND_MAX_PAGESIZE + NAND_MAX_OOBSIZE;
1195
1196         nand_info->data_buf_size = roundup(size, MXS_DMA_ALIGNMENT);
1197
1198         /* DMA buffers */
1199         buf = memalign(MXS_DMA_ALIGNMENT, nand_info->data_buf_size);
1200         if (!buf) {
1201                 printf("MXS NAND: Error allocating DMA buffers\n");
1202                 return -ENOMEM;
1203         }
1204
1205         memset(buf, 0, nand_info->data_buf_size);
1206
1207         nand_info->data_buf = buf;
1208         nand_info->oob_buf = buf + NAND_MAX_PAGESIZE;
1209         /* Command buffers */
1210         nand_info->cmd_buf = memalign(MXS_DMA_ALIGNMENT,
1211                                 MXS_NAND_COMMAND_BUFFER_SIZE);
1212         if (!nand_info->cmd_buf) {
1213                 free(buf);
1214                 printf("MXS NAND: Error allocating command buffers\n");
1215                 return -ENOMEM;
1216         }
1217         memset(nand_info->cmd_buf, 0, MXS_NAND_COMMAND_BUFFER_SIZE);
1218         nand_info->cmd_queue_len = 0;
1219
1220         return 0;
1221 }
1222
1223 /*
1224  * Initializes the NFC hardware.
1225  */
1226 static int mxs_nand_init_dma(struct mxs_nand_info *info)
1227 {
1228         int i = 0, j, ret = 0;
1229
1230         info->desc = malloc(sizeof(struct mxs_dma_desc *) *
1231                                 MXS_NAND_DMA_DESCRIPTOR_COUNT);
1232         if (!info->desc) {
1233                 ret = -ENOMEM;
1234                 goto err1;
1235         }
1236
1237         /* Allocate the DMA descriptors. */
1238         for (i = 0; i < MXS_NAND_DMA_DESCRIPTOR_COUNT; i++) {
1239                 info->desc[i] = mxs_dma_desc_alloc();
1240                 if (!info->desc[i]) {
1241                         ret = -ENOMEM;
1242                         goto err2;
1243                 }
1244         }
1245
1246         /* Init the DMA controller. */
1247         mxs_dma_init();
1248         for (j = MXS_DMA_CHANNEL_AHB_APBH_GPMI0;
1249                 j <= MXS_DMA_CHANNEL_AHB_APBH_GPMI7; j++) {
1250                 ret = mxs_dma_init_channel(j);
1251                 if (ret)
1252                         goto err3;
1253         }
1254
1255         /* Reset the GPMI block. */
1256         mxs_reset_block(&info->gpmi_regs->hw_gpmi_ctrl0_reg);
1257         mxs_reset_block(&info->bch_regs->hw_bch_ctrl_reg);
1258
1259         /*
1260          * Choose NAND mode, set IRQ polarity, disable write protection and
1261          * select BCH ECC.
1262          */
1263         clrsetbits_le32(&info->gpmi_regs->hw_gpmi_ctrl1,
1264                         GPMI_CTRL1_GPMI_MODE,
1265                         GPMI_CTRL1_ATA_IRQRDY_POLARITY | GPMI_CTRL1_DEV_RESET |
1266                         GPMI_CTRL1_BCH_MODE);
1267
1268         return 0;
1269
1270 err3:
1271         for (--j; j >= MXS_DMA_CHANNEL_AHB_APBH_GPMI0; j--)
1272                 mxs_dma_release(j);
1273 err2:
1274         for (--i; i >= 0; i--)
1275                 mxs_dma_desc_free(info->desc[i]);
1276         free(info->desc);
1277 err1:
1278         if (ret == -ENOMEM)
1279                 printf("MXS NAND: Unable to allocate DMA descriptors\n");
1280         return ret;
1281 }
1282
1283 int mxs_nand_init_spl(struct nand_chip *nand)
1284 {
1285         struct mxs_nand_info *nand_info;
1286         int err;
1287
1288         nand_info = malloc(sizeof(struct mxs_nand_info));
1289         if (!nand_info) {
1290                 printf("MXS NAND: Failed to allocate private data\n");
1291                 return -ENOMEM;
1292         }
1293         memset(nand_info, 0, sizeof(struct mxs_nand_info));
1294
1295         nand_info->gpmi_regs = (struct mxs_gpmi_regs *)MXS_GPMI_BASE;
1296         nand_info->bch_regs = (struct mxs_bch_regs *)MXS_BCH_BASE;
1297
1298         if (is_mx6sx() || is_mx7())
1299                 nand_info->max_ecc_strength_supported = 62;
1300         else
1301                 nand_info->max_ecc_strength_supported = 40;
1302
1303         err = mxs_nand_alloc_buffers(nand_info);
1304         if (err)
1305                 return err;
1306
1307         err = mxs_nand_init_dma(nand_info);
1308         if (err)
1309                 return err;
1310
1311         nand_set_controller_data(nand, nand_info);
1312
1313         nand->options |= NAND_NO_SUBPAGE_WRITE;
1314
1315         nand->cmd_ctrl          = mxs_nand_cmd_ctrl;
1316         nand->dev_ready         = mxs_nand_device_ready;
1317         nand->select_chip       = mxs_nand_select_chip;
1318
1319         nand->read_byte         = mxs_nand_read_byte;
1320         nand->read_buf          = mxs_nand_read_buf;
1321
1322         nand->ecc.read_page     = mxs_nand_ecc_read_page;
1323
1324         nand->ecc.mode          = NAND_ECC_HW;
1325
1326         return 0;
1327 }
1328
1329 int mxs_nand_init_ctrl(struct mxs_nand_info *nand_info)
1330 {
1331         struct mtd_info *mtd;
1332         struct nand_chip *nand;
1333         int err;
1334
1335         nand = &nand_info->chip;
1336         mtd = nand_to_mtd(nand);
1337         err = mxs_nand_alloc_buffers(nand_info);
1338         if (err)
1339                 return err;
1340
1341         err = mxs_nand_init_dma(nand_info);
1342         if (err)
1343                 goto err_free_buffers;
1344
1345         memset(&fake_ecc_layout, 0, sizeof(fake_ecc_layout));
1346
1347 #ifdef CONFIG_SYS_NAND_USE_FLASH_BBT
1348         nand->bbt_options |= NAND_BBT_USE_FLASH | NAND_BBT_NO_OOB;
1349 #endif
1350
1351         nand_set_controller_data(nand, nand_info);
1352         nand->options |= NAND_NO_SUBPAGE_WRITE;
1353
1354         if (nand_info->dev)
1355                 nand->flash_node = dev_of_offset(nand_info->dev);
1356
1357         nand->cmd_ctrl          = mxs_nand_cmd_ctrl;
1358
1359         nand->dev_ready         = mxs_nand_device_ready;
1360         nand->select_chip       = mxs_nand_select_chip;
1361         nand->block_bad         = mxs_nand_block_bad;
1362
1363         nand->read_byte         = mxs_nand_read_byte;
1364
1365         nand->read_buf          = mxs_nand_read_buf;
1366         nand->write_buf         = mxs_nand_write_buf;
1367
1368         /* first scan to find the device and get the page size */
1369         if (nand_scan_ident(mtd, CONFIG_SYS_MAX_NAND_DEVICE, NULL))
1370                 goto err_free_buffers;
1371
1372         if (mxs_nand_setup_ecc(mtd))
1373                 goto err_free_buffers;
1374
1375         nand->ecc.read_page     = mxs_nand_ecc_read_page;
1376         nand->ecc.write_page    = mxs_nand_ecc_write_page;
1377         nand->ecc.read_oob      = mxs_nand_ecc_read_oob;
1378         nand->ecc.write_oob     = mxs_nand_ecc_write_oob;
1379
1380         nand->ecc.layout        = &fake_ecc_layout;
1381         nand->ecc.mode          = NAND_ECC_HW;
1382         nand->ecc.size          = nand_info->bch_geometry.ecc_chunkn_size;
1383         nand->ecc.strength      = nand_info->bch_geometry.ecc_strength;
1384
1385         /* second phase scan */
1386         err = nand_scan_tail(mtd);
1387         if (err)
1388                 goto err_free_buffers;
1389
1390         err = nand_register(0, mtd);
1391         if (err)
1392                 goto err_free_buffers;
1393
1394         return 0;
1395
1396 err_free_buffers:
1397         free(nand_info->data_buf);
1398         free(nand_info->cmd_buf);
1399
1400         return err;
1401 }
1402
1403 #ifndef CONFIG_NAND_MXS_DT
1404 void board_nand_init(void)
1405 {
1406         struct mxs_nand_info *nand_info;
1407
1408         nand_info = malloc(sizeof(struct mxs_nand_info));
1409         if (!nand_info) {
1410                 printf("MXS NAND: Failed to allocate private data\n");
1411                         return;
1412         }
1413         memset(nand_info, 0, sizeof(struct mxs_nand_info));
1414
1415         nand_info->gpmi_regs = (struct mxs_gpmi_regs *)MXS_GPMI_BASE;
1416         nand_info->bch_regs = (struct mxs_bch_regs *)MXS_BCH_BASE;
1417
1418         /* Refer to Chapter 17 for i.MX6DQ, Chapter 18 for i.MX6SX */
1419         if (is_mx6sx() || is_mx7())
1420                 nand_info->max_ecc_strength_supported = 62;
1421         else
1422                 nand_info->max_ecc_strength_supported = 40;
1423
1424 #ifdef CONFIG_NAND_MXS_USE_MINIMUM_ECC
1425         nand_info->use_minimum_ecc = true;
1426 #endif
1427
1428         if (mxs_nand_init_ctrl(nand_info) < 0)
1429                 goto err;
1430
1431         return;
1432
1433 err:
1434         free(nand_info);
1435 }
1436 #endif
1437
1438 /*
1439  * Read NAND layout for FCB block generation.
1440  */
1441 void mxs_nand_get_layout(struct mtd_info *mtd, struct mxs_nand_layout *l)
1442 {
1443         struct mxs_bch_regs *bch_regs = (struct mxs_bch_regs *)MXS_BCH_BASE;
1444         u32 tmp;
1445
1446         tmp = readl(&bch_regs->hw_bch_flash0layout0);
1447         l->nblocks = (tmp & BCH_FLASHLAYOUT0_NBLOCKS_MASK) >>
1448                         BCH_FLASHLAYOUT0_NBLOCKS_OFFSET;
1449         l->meta_size = (tmp & BCH_FLASHLAYOUT0_META_SIZE_MASK) >>
1450                         BCH_FLASHLAYOUT0_META_SIZE_OFFSET;
1451
1452         tmp = readl(&bch_regs->hw_bch_flash0layout1);
1453         l->data0_size = 4 * ((tmp & BCH_FLASHLAYOUT0_DATA0_SIZE_MASK) >>
1454                         BCH_FLASHLAYOUT0_DATA0_SIZE_OFFSET);
1455         l->ecc0 = (tmp & BCH_FLASHLAYOUT0_ECC0_MASK) >>
1456                         BCH_FLASHLAYOUT0_ECC0_OFFSET;
1457         l->datan_size = 4 * ((tmp & BCH_FLASHLAYOUT1_DATAN_SIZE_MASK) >>
1458                         BCH_FLASHLAYOUT1_DATAN_SIZE_OFFSET);
1459         l->eccn = (tmp & BCH_FLASHLAYOUT1_ECCN_MASK) >>
1460                         BCH_FLASHLAYOUT1_ECCN_OFFSET;
1461 }
1462
1463 /*
1464  * Set BCH to specific layout used by ROM bootloader to read FCB.
1465  */
1466 void mxs_nand_mode_fcb(struct mtd_info *mtd)
1467 {
1468         u32 tmp;
1469         struct mxs_bch_regs *bch_regs = (struct mxs_bch_regs *)MXS_BCH_BASE;
1470         struct nand_chip *nand = mtd_to_nand(mtd);
1471         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(nand);
1472
1473         nand_info->en_randomizer = 1;
1474
1475         mtd->writesize = 1024;
1476         mtd->oobsize = 1862 - 1024;
1477
1478         /* 8 ecc_chunks_*/
1479         tmp = 7 << BCH_FLASHLAYOUT0_NBLOCKS_OFFSET;
1480         /* 32 bytes for metadata */
1481         tmp |= 32 << BCH_FLASHLAYOUT0_META_SIZE_OFFSET;
1482         /* using ECC62 level to be performed */
1483         tmp |= 0x1F << BCH_FLASHLAYOUT0_ECC0_OFFSET;
1484         /* 0x20 * 4 bytes of the data0 block */
1485         tmp |= 0x20 << BCH_FLASHLAYOUT0_DATA0_SIZE_OFFSET;
1486         tmp |= 0 << BCH_FLASHLAYOUT0_GF13_0_GF14_1_OFFSET;
1487         writel(tmp, &bch_regs->hw_bch_flash0layout0);
1488
1489         /* 1024 for data + 838 for OOB */
1490         tmp = 1862 << BCH_FLASHLAYOUT1_PAGE_SIZE_OFFSET;
1491         /* using ECC62 level to be performed */
1492         tmp |= 0x1F << BCH_FLASHLAYOUT1_ECCN_OFFSET;
1493         /* 0x20 * 4 bytes of the data0 block */
1494         tmp |= 0x20 << BCH_FLASHLAYOUT1_DATAN_SIZE_OFFSET;
1495         tmp |= 0 << BCH_FLASHLAYOUT1_GF13_0_GF14_1_OFFSET;
1496         writel(tmp, &bch_regs->hw_bch_flash0layout1);
1497 }
1498
1499 /*
1500  * Restore BCH to normal settings.
1501  */
1502 void mxs_nand_mode_normal(struct mtd_info *mtd)
1503 {
1504         struct mxs_bch_regs *bch_regs = (struct mxs_bch_regs *)MXS_BCH_BASE;
1505         struct nand_chip *nand = mtd_to_nand(mtd);
1506         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(nand);
1507
1508         nand_info->en_randomizer = 0;
1509
1510         mtd->writesize = nand_info->writesize;
1511         mtd->oobsize = nand_info->oobsize;
1512
1513         writel(nand_info->bch_flash0layout0, &bch_regs->hw_bch_flash0layout0);
1514         writel(nand_info->bch_flash0layout1, &bch_regs->hw_bch_flash0layout1);
1515 }
1516
1517 uint32_t mxs_nand_mark_byte_offset(struct mtd_info *mtd)
1518 {
1519         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
1520         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(chip);
1521         struct bch_geometry *geo = &nand_info->bch_geometry;
1522
1523         return geo->block_mark_byte_offset;
1524 }
1525
1526 uint32_t mxs_nand_mark_bit_offset(struct mtd_info *mtd)
1527 {
1528         struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
1529         struct mxs_nand_info *nand_info = nand_get_controller_data(chip);
1530         struct bch_geometry *geo = &nand_info->bch_geometry;
1531
1532         return geo->block_mark_bit_offset;
1533 }