include/blk.h

   1 /*
   2  * (C) Copyright 2000-2004
   3  * Wolfgang Denk, DENX Software Engineering, wd@denx.de.
   4  *
   5  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
   6  */
   7
   8 #ifndef BLK_H
   9 #define BLK_H
  10
  11 #ifdef CONFIG_SYS_64BIT_LBA
  12 typedef uint64_t lbaint_t;
  13 #define LBAFlength "ll"
  14 #else
  15 typedef ulong lbaint_t;
  16 #define LBAFlength "l"
  17 #endif
  18 #define LBAF "%" LBAFlength "x"
  19 #define LBAFU "%" LBAFlength "u"
  20
  21 /* Interface types: */
  22 enum if_type {
  23         IF_TYPE_UNKNOWN = 0,
  24         IF_TYPE_IDE,
  25         IF_TYPE_SCSI,
  26         IF_TYPE_ATAPI,
  27         IF_TYPE_USB,
  28         IF_TYPE_DOC,
  29         IF_TYPE_MMC,
  30         IF_TYPE_SD,
  31         IF_TYPE_SATA,
  32         IF_TYPE_HOST,
  33         IF_TYPE_SYSTEMACE,
  34
  35         IF_TYPE_COUNT,                  /* Number of interface types */
  36 };
  37
  38 /*
  39  * With driver model (CONFIG_BLK) this is uclass platform data, accessible
  40  * with dev_get_uclass_platdata(dev)
  41  */
  42 struct blk_desc {
  43         /*
  44          * TODO: With driver model we should be able to use the parent
  45          * device's uclass instead.
  46          */
  47         enum if_type    if_type;        /* type of the interface */
  48         int             devnum;         /* device number */
  49         unsigned char   part_type;      /* partition type */
  50         unsigned char   target;         /* target SCSI ID */
  51         unsigned char   lun;            /* target LUN */
  52         unsigned char   hwpart;         /* HW partition, e.g. for eMMC */
  53         unsigned char   type;           /* device type */
  54         unsigned char   removable;      /* removable device */
  55 #ifdef CONFIG_LBA48
  56         /* device can use 48bit addr (ATA/ATAPI v7) */
  57         unsigned char   lba48;
  58 #endif
  59         lbaint_t        lba;            /* number of blocks */
  60         unsigned long   blksz;          /* block size */
  61         int             log2blksz;      /* for convenience: log2(blksz) */
  62         char            vendor[40+1];   /* IDE model, SCSI Vendor */
  63         char            product[20+1];  /* IDE Serial no, SCSI product */
  64         char            revision[8+1];  /* firmware revision */
  65 #ifdef CONFIG_BLK
  66         struct udevice *bdev;
  67 #else
  68         unsigned long   (*block_read)(struct blk_desc *block_dev,
  69                                       lbaint_t start,
  70                                       lbaint_t blkcnt,
  71                                       void *buffer);
  72         unsigned long   (*block_write)(struct blk_desc *block_dev,
  73                                        lbaint_t start,
  74                                        lbaint_t blkcnt,
  75                                        const void *buffer);
  76         unsigned long   (*block_erase)(struct blk_desc *block_dev,
  77                                        lbaint_t start,
  78                                        lbaint_t blkcnt);
  79         void            *priv;          /* driver private struct pointer */
  80 #endif
  81 };
  82
  83 #define BLOCK_CNT(size, blk_desc) (PAD_COUNT(size, blk_desc->blksz))
  84 #define PAD_TO_BLOCKSIZE(size, blk_desc) \
  85         (PAD_SIZE(size, blk_desc->blksz))
  86
  87 #ifdef CONFIG_BLOCK_CACHE
  88 /**
  89  * blkcache_read() - attempt to read a set of blocks from cache
  90  *
  91  * @param iftype - IF_TYPE_x for type of device
  92  * @param dev - device index of particular type
  93  * @param start - starting block number
  94  * @param blkcnt - number of blocks to read
  95  * @param blksz - size in bytes of each block
  96  * @param buf - buffer to contain cached data
  97  *
  98  * @return - '1' if block returned from cache, '0' otherwise.
  99  */
 100 int blkcache_read(int iftype, int dev,
 101                   lbaint_t start, lbaint_t blkcnt,
 102                   unsigned long blksz, void *buffer);
 103
 104 /**
 105  * blkcache_fill() - make data read from a block device available
 106  * to the block cache
 107  *
 108  * @param iftype - IF_TYPE_x for type of device
 109  * @param dev - device index of particular type
 110  * @param start - starting block number
 111  * @param blkcnt - number of blocks available
 112  * @param blksz - size in bytes of each block
 113  * @param buf - buffer containing data to cache
 114  *
 115  */
 116 void blkcache_fill(int iftype, int dev,
 117                    lbaint_t start, lbaint_t blkcnt,
 118                    unsigned long blksz, void const *buffer);
 119
 120 /**
 121  * blkcache_invalidate() - discard the cache for a set of blocks
 122  * because of a write or device (re)initialization.
 123  *
 124  * @param iftype - IF_TYPE_x for type of device
 125  * @param dev - device index of particular type
 126  */
 127 void blkcache_invalidate(int iftype, int dev);
 128
 129 /**
 130  * blkcache_configure() - configure block cache
 131  *
 132  * @param blocks - maximum blocks per entry
 133  * @param entries - maximum entries in cache
 134  */
 135 void blkcache_configure(unsigned blocks, unsigned entries);
 136
 137 /*
 138  * statistics of the block cache
 139  */
 140 struct block_cache_stats {
 141         unsigned hits;
 142         unsigned misses;
 143         unsigned entries; /* current entry count */
 144         unsigned max_blocks_per_entry;
 145         unsigned max_entries;
 146 };
 147
 148 /**
 149  * get_blkcache_stats() - return statistics and reset
 150  *
 151  * @param stats - statistics are copied here
 152  */
 153 void blkcache_stats(struct block_cache_stats *stats);
 154
 155 #else
 156
 157 static inline int blkcache_read(int iftype, int dev,
 158                                 lbaint_t start, lbaint_t blkcnt,
 159                                 unsigned long blksz, void *buffer)
 160 {
 161         return 0;
 162 }
 163
 164 static inline void blkcache_fill(int iftype, int dev,
 165                                  lbaint_t start, lbaint_t blkcnt,
 166                                  unsigned long blksz, void const *buffer) {}
 167
 168 static inline void blkcache_invalidate(int iftype, int dev) {}
 169
 170 #endif
 171
 172 #ifdef CONFIG_BLK
 173 struct udevice;
 174
 175 /* Operations on block devices */
 176 struct blk_ops {
 177         /**
 178          * read() - read from a block device
 179          *
 180          * @dev:        Device to read from
 181          * @start:      Start block number to read (0=first)
 182          * @blkcnt:     Number of blocks to read
 183          * @buffer:     Destination buffer for data read
 184          * @return number of blocks read, or -ve error number (see the
 185          * IS_ERR_VALUE() macro
 186          */
 187         unsigned long (*read)(struct udevice *dev, lbaint_t start,
 188                               lbaint_t blkcnt, void *buffer);
 189
 190         /**
 191          * write() - write to a block device
 192          *
 193          * @dev:        Device to write to
 194          * @start:      Start block number to write (0=first)
 195          * @blkcnt:     Number of blocks to write
 196          * @buffer:     Source buffer for data to write
 197          * @return number of blocks written, or -ve error number (see the
 198          * IS_ERR_VALUE() macro
 199          */
 200         unsigned long (*write)(struct udevice *dev, lbaint_t start,
 201                                lbaint_t blkcnt, const void *buffer);
 202
 203         /**
 204          * erase() - erase a section of a block device
 205          *
 206          * @dev:        Device to (partially) erase
 207          * @start:      Start block number to erase (0=first)
 208          * @blkcnt:     Number of blocks to erase
 209          * @return number of blocks erased, or -ve error number (see the
 210          * IS_ERR_VALUE() macro
 211          */
 212         unsigned long (*erase)(struct udevice *dev, lbaint_t start,
 213                                lbaint_t blkcnt);
 214 };
 215
 216 #define blk_get_ops(dev)        ((struct blk_ops *)(dev)->driver->ops)
 217
 218 /*
 219  * These functions should take struct udevice instead of struct blk_desc,
 220  * but this is convenient for migration to driver model. Add a 'd' prefix
 221  * to the function operations, so that blk_read(), etc. can be reserved for
 222  * functions with the correct arguments.
 223  */
 224 unsigned long blk_dread(struct blk_desc *block_dev, lbaint_t start,
 225                         lbaint_t blkcnt, void *buffer);
 226 unsigned long blk_dwrite(struct blk_desc *block_dev, lbaint_t start,
 227                          lbaint_t blkcnt, const void *buffer);
 228 unsigned long blk_derase(struct blk_desc *block_dev, lbaint_t start,
 229                          lbaint_t blkcnt);
 230
 231 /**
 232  * blk_get_device() - Find and probe a block device ready for use
 233  *
 234  * @if_type:    Interface type (enum if_type_t)
 235  * @devnum:     Device number (specific to each interface type)
 236  * @devp:       the device, if found
 237  * @return - if found, -ENODEV if no device found, or other -ve error value
 238  */
 239 int blk_get_device(int if_type, int devnum, struct udevice **devp);
 240
 241 /**
 242  * blk_first_device() - Find the first device for a given interface
 243  *
 244  * The device is probed ready for use
 245  *
 246  * @devnum:     Device number (specific to each interface type)
 247  * @devp:       the device, if found
 248  * @return 0 if found, -ENODEV if no device, or other -ve error value
 249  */
 250 int blk_first_device(int if_type, struct udevice **devp);
 251
 252 /**
 253  * blk_next_device() - Find the next device for a given interface
 254  *
 255  * This can be called repeatedly after blk_first_device() to iterate through
 256  * all devices of the given interface type.
 257  *
 258  * The device is probed ready for use
 259  *
 260  * @devp:       On entry, the previous device returned. On exit, the next
 261  *              device, if found
 262  * @return 0 if found, -ENODEV if no device, or other -ve error value
 263  */
 264 int blk_next_device(struct udevice **devp);
 265
 266 /**
 267  * blk_create_device() - Create a new block device
 268  *
 269  * @parent:     Parent of the new device
 270  * @drv_name:   Driver name to use for the block device
 271  * @name:       Name for the device
 272  * @if_type:    Interface type (enum if_type_t)
 273  * @devnum:     Device number, specific to the interface type, or -1 to
 274  *              allocate the next available number
 275  * @blksz:      Block size of the device in bytes (typically 512)
 276  * @size:       Total size of the device in bytes
 277  * @devp:       the new device (which has not been probed)
 278  */
 279 int blk_create_device(struct udevice *parent, const char *drv_name,
 280                       const char *name, int if_type, int devnum, int blksz,
 281                       lbaint_t size, struct udevice **devp);
 282
 283 /**
 284  * blk_prepare_device() - Prepare a block device for use
 285  *
 286  * This reads partition information from the device if supported.
 287  *
 288  * @dev:        Device to prepare
 289  * @return 0 if ok, -ve on error
 290  */
 291 int blk_prepare_device(struct udevice *dev);
 292
 293 /**
 294  * blk_unbind_all() - Unbind all device of the given interface type
 295  *
 296  * The devices are removed and then unbound.
 297  *
 298  * @if_type:    Interface type to unbind
 299  * @return 0 if OK, -ve on error
 300  */
 301 int blk_unbind_all(int if_type);
 302
 303 /**
 304  * blk_find_max_devnum() - find the maximum device number for an interface type
 305  *
 306  * Finds the last allocated device number for an interface type @if_type. The
 307  * next number is safe to use for a newly allocated device.
 308  *
 309  * @if_type:    Interface type to scan
 310  * @return maximum device number found, or -ENODEV if none, or other -ve on
 311  * error
 312  */
 313 int blk_find_max_devnum(enum if_type if_type);
 314
 315 #else
 316 #include <errno.h>
 317 /*
 318  * These functions should take struct udevice instead of struct blk_desc,
 319  * but this is convenient for migration to driver model. Add a 'd' prefix
 320  * to the function operations, so that blk_read(), etc. can be reserved for
 321  * functions with the correct arguments.
 322  */
 323 static inline ulong blk_dread(struct blk_desc *block_dev, lbaint_t start,
 324                               lbaint_t blkcnt, void *buffer)
 325 {
 326         ulong blks_read;
 327         if (blkcache_read(block_dev->if_type, block_dev->devnum,
 328                           start, blkcnt, block_dev->blksz, buffer))
 329                 return blkcnt;
 330
 331         /*
 332          * We could check if block_read is NULL and return -ENOSYS. But this
 333          * bloats the code slightly (cause some board to fail to build), and
 334          * it would be an error to try an operation that does not exist.
 335          */
 336         blks_read = block_dev->block_read(block_dev, start, blkcnt, buffer);
 337         if (blks_read == blkcnt)
 338                 blkcache_fill(block_dev->if_type, block_dev->devnum,
 339                               start, blkcnt, block_dev->blksz, buffer);
 340
 341         return blks_read;
 342 }
 343
 344 static inline ulong blk_dwrite(struct blk_desc *block_dev, lbaint_t start,
 345                                lbaint_t blkcnt, const void *buffer)
 346 {
 347         blkcache_invalidate(block_dev->if_type, block_dev->devnum);
 348         return block_dev->block_write(block_dev, start, blkcnt, buffer);
 349 }
 350
 351 static inline ulong blk_derase(struct blk_desc *block_dev, lbaint_t start,
 352                                lbaint_t blkcnt)
 353 {
 354         blkcache_invalidate(block_dev->if_type, block_dev->devnum);
 355         return block_dev->block_erase(block_dev, start, blkcnt);
 356 }
 357
 358 /**
 359  * struct blk_driver - Driver for block interface types
 360  *
 361  * This provides access to the block devices for each interface type. One
 362  * driver should be provided using U_BOOT_LEGACY_BLK() for each interface
 363  * type that is to be supported.
 364  *
 365  * @if_typename:        Interface type name
 366  * @if_type:            Interface type
 367  * @max_devs:           Maximum number of devices supported
 368  * @desc:               Pointer to list of devices for this interface type,
 369  *                      or NULL to use @get_dev() instead
 370  */
 371 struct blk_driver {
 372         const char *if_typename;
 373         enum if_type if_type;
 374         int max_devs;
 375         struct blk_desc *desc;
 376         /**
 377          * get_dev() - get a pointer to a block device given its number
 378          *
 379          * Each interface allocates its own devices and typically
 380          * struct blk_desc is contained with the interface's data structure.
 381          * There is no global numbering for block devices. This method allows
 382          * the device for an interface type to be obtained when @desc is NULL.
 383          *
 384          * @devnum:     Device number (0 for first device on that interface,
 385          *              1 for second, etc.
 386          * @descp:      Returns pointer to the block device on success
 387          * @return 0 if OK, -ve on error
 388          */
 389         int (*get_dev)(int devnum, struct blk_desc **descp);
 390
 391         /**
 392          * select_hwpart() - Select a hardware partition
 393          *
 394          * Some devices (e.g. MMC) can support partitioning at the hardware
 395          * level. This is quite separate from the normal idea of
 396          * software-based partitions. MMC hardware partitions must be
 397          * explicitly selected. Once selected only the region of the device
 398          * covered by that partition is accessible.
 399          *
 400          * The MMC standard provides for two boot partitions (numbered 1 and 2),
 401          * rpmb (3), and up to 4 addition general-purpose partitions (4-7).
 402          * Partition 0 is the main user-data partition.
 403          *
 404          * @desc:       Block device descriptor
 405          * @hwpart:     Hardware partition number to select. 0 means the main
 406          *              user-data partition, 1 is the first partition, 2 is
 407          *              the second, etc.
 408          * @return 0 if OK, other value for an error
 409          */
 410         int (*select_hwpart)(struct blk_desc *desc, int hwpart);
 411 };
 412
 413 /*
 414  * Declare a new U-Boot legacy block driver. New drivers should use driver
 415  * model (UCLASS_BLK).
 416  */
 417 #define U_BOOT_LEGACY_BLK(__name)                                       \
 418         ll_entry_declare(struct blk_driver, __name, blk_driver)
 419
 420 struct blk_driver *blk_driver_lookup_type(int if_type);
 421
 422 #endif /* !CONFIG_BLK */
 423
 424 /**
 425  * blk_get_devnum_by_typename() - Get a block device by type and number
 426  *
 427  * This looks through the available block devices of the given type, returning
 428  * the one with the given @devnum.
 429  *
 430  * @if_type:    Block device type
 431  * @devnum:     Device number
 432  * @return point to block device descriptor, or NULL if not found
 433  */
 434 struct blk_desc *blk_get_devnum_by_type(enum if_type if_type, int devnum);
 435
 436 /**
 437  * blk_get_devnum_by_type() - Get a block device by type name, and number
 438  *
 439  * This looks up the block device type based on @if_typename, then calls
 440  * blk_get_devnum_by_type().
 441  *
 442  * @if_typename:        Block device type name
 443  * @devnum:             Device number
 444  * @return point to block device descriptor, or NULL if not found
 445  */
 446 struct blk_desc *blk_get_devnum_by_typename(const char *if_typename,
 447                                             int devnum);
 448
 449 /**
 450  * blk_dselect_hwpart() - select a hardware partition
 451  *
 452  * This selects a hardware partition (such as is supported by MMC). The block
 453  * device size may change as this effectively points the block device to a
 454  * partition at the hardware level. See the select_hwpart() method above.
 455  *
 456  * @desc:       Block device descriptor for the device to select
 457  * @hwpart:     Partition number to select
 458  * @return 0 if OK, -ve on error
 459  */
 460 int blk_dselect_hwpart(struct blk_desc *desc, int hwpart);
 461
 462 /**
 463  * blk_list_part() - list the partitions for block devices of a given type
 464  *
 465  * This looks up the partition type for each block device of type @if_type,
 466  * then displays a list of partitions.
 467  *
 468  * @if_type:    Block device type
 469  * @return 0 if OK, -ENODEV if there is none of that type
 470  */
 471 int blk_list_part(enum if_type if_type);
 472
 473 /**
 474  * blk_list_devices() - list the block devices of a given type
 475  *
 476  * This lists each block device of the type @if_type, showing the capacity
 477  * as well as type-specific information.
 478  *
 479  * @if_type:    Block device type
 480  */
 481 void blk_list_devices(enum if_type if_type);
 482
 483 /**
 484  * blk_show_device() - show information about a given block device
 485  *
 486  * This shows the block device capacity as well as type-specific information.
 487  *
 488  * @if_type:    Block device type
 489  * @devnum:     Device number
 490  * @return 0 if OK, -ENODEV for invalid device number
 491  */
 492 int blk_show_device(enum if_type if_type, int devnum);
 493
 494 /**
 495  * blk_print_device_num() - show information about a given block device
 496  *
 497  * This is similar to blk_show_device() but returns an error if the block
 498  * device type is unknown.
 499  *
 500  * @if_type:    Block device type
 501  * @devnum:     Device number
 502  * @return 0 if OK, -ENODEV for invalid device number, -ENOENT if the block
 503  * device is not connected
 504  */
 505 int blk_print_device_num(enum if_type if_type, int devnum);
 506
 507 /**
 508  * blk_print_part_devnum() - print the partition information for a device
 509  *
 510  * @if_type:    Block device type
 511  * @devnum:     Device number
 512  * @return 0 if OK, -ENOENT if the block device is not connected, -ENOSYS if
 513  * the interface type is not supported, other -ve on other error
 514  */
 515 int blk_print_part_devnum(enum if_type if_type, int devnum);
 516
 517 /**
 518  * blk_read_devnum() - read blocks from a device
 519  *
 520  * @if_type:    Block device type
 521  * @devnum:     Device number
 522  * @blkcnt:     Number of blocks to read
 523  * @buffer:     Address to write data to
 524  * @return number of blocks read, or -ve error number on error
 525  */
 526 ulong blk_read_devnum(enum if_type if_type, int devnum, lbaint_t start,
 527                       lbaint_t blkcnt, void *buffer);
 528
 529 /**
 530  * blk_write_devnum() - write blocks to a device
 531  *
 532  * @if_type:    Block device type
 533  * @devnum:     Device number
 534  * @blkcnt:     Number of blocks to write
 535  * @buffer:     Address to read data from
 536  * @return number of blocks written, or -ve error number on error
 537  */
 538 ulong blk_write_devnum(enum if_type if_type, int devnum, lbaint_t start,
 539                        lbaint_t blkcnt, const void *buffer);
 540
 541 /**
 542  * blk_select_hwpart_devnum() - select a hardware partition
 543  *
 544  * This is similar to blk_dselect_hwpart() but it looks up the interface and
 545  * device number.
 546  *
 547  * @if_type:    Block device type
 548  * @devnum:     Device number
 549  * @hwpart:     Partition number to select
 550  * @return 0 if OK, -ve on error
 551  */
 552 int blk_select_hwpart_devnum(enum if_type if_type, int devnum, int hwpart);
 553
 554 #endif