kernel/drivers/mtd/nand/denali.c

   1 /*
   2  * NAND Flash Controller Device Driver
   3  * Copyright © 2009-2010, Intel Corporation and its suppliers.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
   7  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
  10  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  11  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  12  * more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  15  * this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  16  * 51 Franklin St - Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  17  *
  18  */
  19 #include <linux/interrupt.h>
  20 #include <linux/delay.h>
  21 #include <linux/dma-mapping.h>
  22 #include <linux/wait.h>
  23 #include <linux/mutex.h>
  24 #include <linux/slab.h>
  25 #include <linux/mtd/mtd.h>
  26 #include <linux/module.h>
  27
  28 #include "denali.h"
  29
  30 MODULE_LICENSE("GPL");
  31
  32 /*
  33  * We define a module parameter that allows the user to override
  34  * the hardware and decide what timing mode should be used.
  35  */
  36 #define NAND_DEFAULT_TIMINGS    -1
  37
  38 static int onfi_timing_mode = NAND_DEFAULT_TIMINGS;
  39 module_param(onfi_timing_mode, int, S_IRUGO);
  40 MODULE_PARM_DESC(onfi_timing_mode,
  41            "Overrides default ONFI setting. -1 indicates use default timings");
  42
  43 #define DENALI_NAND_NAME    "denali-nand"
  44
  45 /*
  46  * We define a macro here that combines all interrupts this driver uses into
  47  * a single constant value, for convenience.
  48  */
  49 #define DENALI_IRQ_ALL  (INTR_STATUS__DMA_CMD_COMP | \
  50                         INTR_STATUS__ECC_TRANSACTION_DONE | \
  51                         INTR_STATUS__ECC_ERR | \
  52                         INTR_STATUS__PROGRAM_FAIL | \
  53                         INTR_STATUS__LOAD_COMP | \
  54                         INTR_STATUS__PROGRAM_COMP | \
  55                         INTR_STATUS__TIME_OUT | \
  56                         INTR_STATUS__ERASE_FAIL | \
  57                         INTR_STATUS__RST_COMP | \
  58                         INTR_STATUS__ERASE_COMP)
  59
  60 /*
  61  * indicates whether or not the internal value for the flash bank is
  62  * valid or not
  63  */
  64 #define CHIP_SELECT_INVALID     -1
  65
  66 #define SUPPORT_8BITECC         1
  67
  68 /*
  69  * This macro divides two integers and rounds fractional values up
  70  * to the nearest integer value.
  71  */
  72 #define CEIL_DIV(X, Y) (((X)%(Y)) ? ((X)/(Y)+1) : ((X)/(Y)))
  73
  74 /*
  75  * this macro allows us to convert from an MTD structure to our own
  76  * device context (denali) structure.
  77  */
  78 #define mtd_to_denali(m) container_of(m, struct denali_nand_info, mtd)
  79
  80 /*
  81  * These constants are defined by the driver to enable common driver
  82  * configuration options.
  83  */
  84 #define SPARE_ACCESS            0x41
  85 #define MAIN_ACCESS             0x42
  86 #define MAIN_SPARE_ACCESS       0x43
  87 #define PIPELINE_ACCESS         0x2000
  88
  89 #define DENALI_READ     0
  90 #define DENALI_WRITE    0x100
  91
  92 /* types of device accesses. We can issue commands and get status */
  93 #define COMMAND_CYCLE   0
  94 #define ADDR_CYCLE      1
  95 #define STATUS_CYCLE    2
  96
  97 /*
  98  * this is a helper macro that allows us to
  99  * format the bank into the proper bits for the controller
 100  */
 101 #define BANK(x) ((x) << 24)
 102
 103 /* forward declarations */
 104 static void clear_interrupts(struct denali_nand_info *denali);
 105 static uint32_t wait_for_irq(struct denali_nand_info *denali,
 106                                                         uint32_t irq_mask);
 107 static void denali_irq_enable(struct denali_nand_info *denali,
 108                                                         uint32_t int_mask);
 109 static uint32_t read_interrupt_status(struct denali_nand_info *denali);
 110
 111 /*
 112  * Certain operations for the denali NAND controller use an indexed mode to
 113  * read/write data. The operation is performed by writing the address value
 114  * of the command to the device memory followed by the data. This function
 115  * abstracts this common operation.
 116  */
 117 static void index_addr(struct denali_nand_info *denali,
 118                                 uint32_t address, uint32_t data)
 119 {
 120         iowrite32(address, denali->flash_mem);
 121         iowrite32(data, denali->flash_mem + 0x10);
 122 }
 123
 124 /* Perform an indexed read of the device */
 125 static void index_addr_read_data(struct denali_nand_info *denali,
 126                                  uint32_t address, uint32_t *pdata)
 127 {
 128         iowrite32(address, denali->flash_mem);
 129         *pdata = ioread32(denali->flash_mem + 0x10);
 130 }
 131
 132 /*
 133  * We need to buffer some data for some of the NAND core routines.
 134  * The operations manage buffering that data.
 135  */
 136 static void reset_buf(struct denali_nand_info *denali)
 137 {
 138         denali->buf.head = denali->buf.tail = 0;
 139 }
 140
 141 static void write_byte_to_buf(struct denali_nand_info *denali, uint8_t byte)
 142 {
 143         denali->buf.buf[denali->buf.tail++] = byte;
 144 }
 145
 146 /* reads the status of the device */
 147 static void read_status(struct denali_nand_info *denali)
 148 {
 149         uint32_t cmd;
 150
 151         /* initialize the data buffer to store status */
 152         reset_buf(denali);
 153
 154         cmd = ioread32(denali->flash_reg + WRITE_PROTECT);
 155         if (cmd)
 156                 write_byte_to_buf(denali, NAND_STATUS_WP);
 157         else
 158                 write_byte_to_buf(denali, 0);
 159 }
 160
 161 /* resets a specific device connected to the core */
 162 static void reset_bank(struct denali_nand_info *denali)
 163 {
 164         uint32_t irq_status;
 165         uint32_t irq_mask = INTR_STATUS__RST_COMP | INTR_STATUS__TIME_OUT;
 166
 167         clear_interrupts(denali);
 168
 169         iowrite32(1 << denali->flash_bank, denali->flash_reg + DEVICE_RESET);
 170
 171         irq_status = wait_for_irq(denali, irq_mask);
 172
 173         if (irq_status & INTR_STATUS__TIME_OUT)
 174                 dev_err(denali->dev, "reset bank failed.\n");
 175 }
 176
 177 /* Reset the flash controller */
 178 static uint16_t denali_nand_reset(struct denali_nand_info *denali)
 179 {
 180         int i;
 181
 182         dev_dbg(denali->dev, "%s, Line %d, Function: %s\n",
 183                 __FILE__, __LINE__, __func__);
 184
 185         for (i = 0; i < denali->max_banks; i++)
 186                 iowrite32(INTR_STATUS__RST_COMP | INTR_STATUS__TIME_OUT,
 187                 denali->flash_reg + INTR_STATUS(i));
 188
 189         for (i = 0; i < denali->max_banks; i++) {
 190                 iowrite32(1 << i, denali->flash_reg + DEVICE_RESET);
 191                 while (!(ioread32(denali->flash_reg + INTR_STATUS(i)) &
 192                         (INTR_STATUS__RST_COMP | INTR_STATUS__TIME_OUT)))
 193                         cpu_relax();
 194                 if (ioread32(denali->flash_reg + INTR_STATUS(i)) &
 195                         INTR_STATUS__TIME_OUT)
 196                         dev_dbg(denali->dev,
 197                         "NAND Reset operation timed out on bank %d\n", i);
 198         }
 199
 200         for (i = 0; i < denali->max_banks; i++)
 201                 iowrite32(INTR_STATUS__RST_COMP | INTR_STATUS__TIME_OUT,
 202                           denali->flash_reg + INTR_STATUS(i));
 203
 204         return PASS;
 205 }
 206
 207 /*
 208  * this routine calculates the ONFI timing values for a given mode and
 209  * programs the clocking register accordingly. The mode is determined by
 210  * the get_onfi_nand_para routine.
 211  */
 212 static void nand_onfi_timing_set(struct denali_nand_info *denali,
 213                                                                 uint16_t mode)
 214 {
 215         uint16_t Trea[6] = {40, 30, 25, 20, 20, 16};
 216         uint16_t Trp[6] = {50, 25, 17, 15, 12, 10};
 217         uint16_t Treh[6] = {30, 15, 15, 10, 10, 7};
 218         uint16_t Trc[6] = {100, 50, 35, 30, 25, 20};
 219         uint16_t Trhoh[6] = {0, 15, 15, 15, 15, 15};
 220         uint16_t Trloh[6] = {0, 0, 0, 0, 5, 5};
 221         uint16_t Tcea[6] = {100, 45, 30, 25, 25, 25};
 222         uint16_t Tadl[6] = {200, 100, 100, 100, 70, 70};
 223         uint16_t Trhw[6] = {200, 100, 100, 100, 100, 100};
 224         uint16_t Trhz[6] = {200, 100, 100, 100, 100, 100};
 225         uint16_t Twhr[6] = {120, 80, 80, 60, 60, 60};
 226         uint16_t Tcs[6] = {70, 35, 25, 25, 20, 15};
 227
 228         uint16_t data_invalid_rhoh, data_invalid_rloh, data_invalid;
 229         uint16_t dv_window = 0;
 230         uint16_t en_lo, en_hi;
 231         uint16_t acc_clks;
 232         uint16_t addr_2_data, re_2_we, re_2_re, we_2_re, cs_cnt;
 233
 234         dev_dbg(denali->dev, "%s, Line %d, Function: %s\n",
 235                 __FILE__, __LINE__, __func__);
 236
 237         en_lo = CEIL_DIV(Trp[mode], CLK_X);
 238         en_hi = CEIL_DIV(Treh[mode], CLK_X);
 239 #if ONFI_BLOOM_TIME
 240         if ((en_hi * CLK_X) < (Treh[mode] + 2))
 241                 en_hi++;
 242 #endif
 243
 244         if ((en_lo + en_hi) * CLK_X < Trc[mode])
 245                 en_lo += CEIL_DIV((Trc[mode] - (en_lo + en_hi) * CLK_X), CLK_X);
 246
 247         if ((en_lo + en_hi) < CLK_MULTI)
 248                 en_lo += CLK_MULTI - en_lo - en_hi;
 249
 250         while (dv_window < 8) {
 251                 data_invalid_rhoh = en_lo * CLK_X + Trhoh[mode];
 252
 253                 data_invalid_rloh = (en_lo + en_hi) * CLK_X + Trloh[mode];
 254
 255                 data_invalid = data_invalid_rhoh < data_invalid_rloh ?
 256                                         data_invalid_rhoh : data_invalid_rloh;
 257
 258                 dv_window = data_invalid - Trea[mode];
 259
 260                 if (dv_window < 8)
 261                         en_lo++;
 262         }
 263
 264         acc_clks = CEIL_DIV(Trea[mode], CLK_X);
 265
 266         while (acc_clks * CLK_X - Trea[mode] < 3)
 267                 acc_clks++;
 268
 269         if (data_invalid - acc_clks * CLK_X < 2)
 270                 dev_warn(denali->dev, "%s, Line %d: Warning!\n",
 271                          __FILE__, __LINE__);
 272
 273         addr_2_data = CEIL_DIV(Tadl[mode], CLK_X);
 274         re_2_we = CEIL_DIV(Trhw[mode], CLK_X);
 275         re_2_re = CEIL_DIV(Trhz[mode], CLK_X);
 276         we_2_re = CEIL_DIV(Twhr[mode], CLK_X);
 277         cs_cnt = CEIL_DIV((Tcs[mode] - Trp[mode]), CLK_X);
 278         if (cs_cnt == 0)
 279                 cs_cnt = 1;
 280
 281         if (Tcea[mode]) {
 282                 while (cs_cnt * CLK_X + Trea[mode] < Tcea[mode])
 283                         cs_cnt++;
 284         }
 285
 286 #if MODE5_WORKAROUND
 287         if (mode == 5)
 288                 acc_clks = 5;
 289 #endif
 290
 291         /* Sighting 3462430: Temporary hack for MT29F128G08CJABAWP:B */
 292         if (ioread32(denali->flash_reg + MANUFACTURER_ID) == 0 &&
 293                 ioread32(denali->flash_reg + DEVICE_ID) == 0x88)
 294                 acc_clks = 6;
 295
 296         iowrite32(acc_clks, denali->flash_reg + ACC_CLKS);
 297         iowrite32(re_2_we, denali->flash_reg + RE_2_WE);
 298         iowrite32(re_2_re, denali->flash_reg + RE_2_RE);
 299         iowrite32(we_2_re, denali->flash_reg + WE_2_RE);
 300         iowrite32(addr_2_data, denali->flash_reg + ADDR_2_DATA);
 301         iowrite32(en_lo, denali->flash_reg + RDWR_EN_LO_CNT);
 302         iowrite32(en_hi, denali->flash_reg + RDWR_EN_HI_CNT);
 303         iowrite32(cs_cnt, denali->flash_reg + CS_SETUP_CNT);
 304 }
 305
 306 /* queries the NAND device to see what ONFI modes it supports. */
 307 static uint16_t get_onfi_nand_para(struct denali_nand_info *denali)
 308 {
 309         int i;
 310
 311         /*
 312          * we needn't to do a reset here because driver has already
 313          * reset all the banks before
 314          */
 315         if (!(ioread32(denali->flash_reg + ONFI_TIMING_MODE) &
 316                 ONFI_TIMING_MODE__VALUE))
 317                 return FAIL;
 318
 319         for (i = 5; i > 0; i--) {
 320                 if (ioread32(denali->flash_reg + ONFI_TIMING_MODE) &
 321                         (0x01 << i))
 322                         break;
 323         }
 324
 325         nand_onfi_timing_set(denali, i);
 326
 327         /*
 328          * By now, all the ONFI devices we know support the page cache
 329          * rw feature. So here we enable the pipeline_rw_ahead feature
 330          */
 331         /* iowrite32(1, denali->flash_reg + CACHE_WRITE_ENABLE); */
 332         /* iowrite32(1, denali->flash_reg + CACHE_READ_ENABLE);  */
 333
 334         return PASS;
 335 }
 336
 337 static void get_samsung_nand_para(struct denali_nand_info *denali,
 338                                                         uint8_t device_id)
 339 {
 340         if (device_id == 0xd3) { /* Samsung K9WAG08U1A */
 341                 /* Set timing register values according to datasheet */
 342                 iowrite32(5, denali->flash_reg + ACC_CLKS);
 343                 iowrite32(20, denali->flash_reg + RE_2_WE);
 344                 iowrite32(12, denali->flash_reg + WE_2_RE);
 345                 iowrite32(14, denali->flash_reg + ADDR_2_DATA);
 346                 iowrite32(3, denali->flash_reg + RDWR_EN_LO_CNT);
 347                 iowrite32(2, denali->flash_reg + RDWR_EN_HI_CNT);
 348                 iowrite32(2, denali->flash_reg + CS_SETUP_CNT);
 349         }
 350 }
 351
 352 static void get_toshiba_nand_para(struct denali_nand_info *denali)
 353 {
 354         uint32_t tmp;
 355
 356         /*
 357          * Workaround to fix a controller bug which reports a wrong
 358          * spare area size for some kind of Toshiba NAND device
 359          */
 360         if ((ioread32(denali->flash_reg + DEVICE_MAIN_AREA_SIZE) == 4096) &&
 361                 (ioread32(denali->flash_reg + DEVICE_SPARE_AREA_SIZE) == 64)) {
 362                 iowrite32(216, denali->flash_reg + DEVICE_SPARE_AREA_SIZE);
 363                 tmp = ioread32(denali->flash_reg + DEVICES_CONNECTED) *
 364                         ioread32(denali->flash_reg + DEVICE_SPARE_AREA_SIZE);
 365                 iowrite32(tmp,
 366                                 denali->flash_reg + LOGICAL_PAGE_SPARE_SIZE);
 367 #if SUPPORT_15BITECC
 368                 iowrite32(15, denali->flash_reg + ECC_CORRECTION);
 369 #elif SUPPORT_8BITECC
 370                 iowrite32(8, denali->flash_reg + ECC_CORRECTION);
 371 #endif
 372         }
 373 }
 374
 375 static void get_hynix_nand_para(struct denali_nand_info *denali,
 376                                                         uint8_t device_id)
 377 {
 378         uint32_t main_size, spare_size;
 379
 380         switch (device_id) {
 381         case 0xD5: /* Hynix H27UAG8T2A, H27UBG8U5A or H27UCG8VFA */
 382         case 0xD7: /* Hynix H27UDG8VEM, H27UCG8UDM or H27UCG8V5A */
 383                 iowrite32(128, denali->flash_reg + PAGES_PER_BLOCK);
 384                 iowrite32(4096, denali->flash_reg + DEVICE_MAIN_AREA_SIZE);
 385                 iowrite32(224, denali->flash_reg + DEVICE_SPARE_AREA_SIZE);
 386                 main_size = 4096 *
 387                         ioread32(denali->flash_reg + DEVICES_CONNECTED);
 388                 spare_size = 224 *
 389                         ioread32(denali->flash_reg + DEVICES_CONNECTED);
 390                 iowrite32(main_size,
 391                                 denali->flash_reg + LOGICAL_PAGE_DATA_SIZE);
 392                 iowrite32(spare_size,
 393                                 denali->flash_reg + LOGICAL_PAGE_SPARE_SIZE);
 394                 iowrite32(0, denali->flash_reg + DEVICE_WIDTH);
 395 #if SUPPORT_15BITECC
 396                 iowrite32(15, denali->flash_reg + ECC_CORRECTION);
 397 #elif SUPPORT_8BITECC
 398                 iowrite32(8, denali->flash_reg + ECC_CORRECTION);
 399 #endif
 400                 break;
 401         default:
 402                 dev_warn(denali->dev,
 403                          "Spectra: Unknown Hynix NAND (Device ID: 0x%x).\n"
 404                          "Will use default parameter values instead.\n",
 405                          device_id);
 406         }
 407 }
 408
 409 /*
 410  * determines how many NAND chips are connected to the controller. Note for
 411  * Intel CE4100 devices we don't support more than one device.
 412  */
 413 static void find_valid_banks(struct denali_nand_info *denali)
 414 {
 415         uint32_t id[denali->max_banks];
 416         int i;
 417
 418         denali->total_used_banks = 1;
 419         for (i = 0; i < denali->max_banks; i++) {
 420                 index_addr(denali, MODE_11 | (i << 24) | 0, 0x90);
 421                 index_addr(denali, MODE_11 | (i << 24) | 1, 0);
 422                 index_addr_read_data(denali, MODE_11 | (i << 24) | 2, &id[i]);
 423
 424                 dev_dbg(denali->dev,
 425                         "Return 1st ID for bank[%d]: %x\n", i, id[i]);
 426
 427                 if (i == 0) {
 428                         if (!(id[i] & 0x0ff))
 429                                 break; /* WTF? */
 430                 } else {
 431                         if ((id[i] & 0x0ff) == (id[0] & 0x0ff))
 432                                 denali->total_used_banks++;
 433                         else
 434                                 break;
 435                 }
 436         }
 437
 438         if (denali->platform == INTEL_CE4100) {
 439                 /*
 440                  * Platform limitations of the CE4100 device limit
 441                  * users to a single chip solution for NAND.
 442                  * Multichip support is not enabled.
 443                  */
 444                 if (denali->total_used_banks != 1) {
 445                         dev_err(denali->dev,
 446                                 "Sorry, Intel CE4100 only supports a single NAND device.\n");
 447                         BUG();
 448                 }
 449         }
 450         dev_dbg(denali->dev,
 451                 "denali->total_used_banks: %d\n", denali->total_used_banks);
 452 }
 453
 454 /*
 455  * Use the configuration feature register to determine the maximum number of
 456  * banks that the hardware supports.
 457  */
 458 static void detect_max_banks(struct denali_nand_info *denali)
 459 {
 460         uint32_t features = ioread32(denali->flash_reg + FEATURES);
 461
 462         denali->max_banks = 2 << (features & FEATURES__N_BANKS);
 463 }
 464
 465 static void detect_partition_feature(struct denali_nand_info *denali)
 466 {
 467         /*
 468          * For MRST platform, denali->fwblks represent the
 469          * number of blocks firmware is taken,
 470          * FW is in protect partition and MTD driver has no
 471          * permission to access it. So let driver know how many
 472          * blocks it can't touch.
 473          */
 474         if (ioread32(denali->flash_reg + FEATURES) & FEATURES__PARTITION) {
 475                 if ((ioread32(denali->flash_reg + PERM_SRC_ID(1)) &
 476                         PERM_SRC_ID__SRCID) == SPECTRA_PARTITION_ID) {
 477                         denali->fwblks =
 478                             ((ioread32(denali->flash_reg + MIN_MAX_BANK(1)) &
 479                               MIN_MAX_BANK__MIN_VALUE) *
 480                              denali->blksperchip)
 481                             +
 482                             (ioread32(denali->flash_reg + MIN_BLK_ADDR(1)) &
 483                             MIN_BLK_ADDR__VALUE);
 484                 } else {
 485                         denali->fwblks = SPECTRA_START_BLOCK;
 486                 }
 487         } else {
 488                 denali->fwblks = SPECTRA_START_BLOCK;
 489         }
 490 }
 491
 492 static uint16_t denali_nand_timing_set(struct denali_nand_info *denali)
 493 {
 494         uint16_t status = PASS;
 495         uint32_t id_bytes[8], addr;
 496         uint8_t maf_id, device_id;
 497         int i;
 498
 499         dev_dbg(denali->dev, "%s, Line %d, Function: %s\n",
 500                         __FILE__, __LINE__, __func__);
 501
 502         /*
 503          * Use read id method to get device ID and other params.
 504          * For some NAND chips, controller can't report the correct
 505          * device ID by reading from DEVICE_ID register
 506          */
 507         addr = MODE_11 | BANK(denali->flash_bank);
 508         index_addr(denali, addr | 0, 0x90);
 509         index_addr(denali, addr | 1, 0);
 510         for (i = 0; i < 8; i++)
 511                 index_addr_read_data(denali, addr | 2, &id_bytes[i]);
 512         maf_id = id_bytes[0];
 513         device_id = id_bytes[1];
 514
 515         if (ioread32(denali->flash_reg + ONFI_DEVICE_NO_OF_LUNS) &
 516                 ONFI_DEVICE_NO_OF_LUNS__ONFI_DEVICE) { /* ONFI 1.0 NAND */
 517                 if (FAIL == get_onfi_nand_para(denali))
 518                         return FAIL;
 519         } else if (maf_id == 0xEC) { /* Samsung NAND */
 520                 get_samsung_nand_para(denali, device_id);
 521         } else if (maf_id == 0x98) { /* Toshiba NAND */
 522                 get_toshiba_nand_para(denali);
 523         } else if (maf_id == 0xAD) { /* Hynix NAND */
 524                 get_hynix_nand_para(denali, device_id);
 525         }
 526
 527         dev_info(denali->dev,
 528                         "Dump timing register values:\n"
 529                         "acc_clks: %d, re_2_we: %d, re_2_re: %d\n"
 530                         "we_2_re: %d, addr_2_data: %d, rdwr_en_lo_cnt: %d\n"
 531                         "rdwr_en_hi_cnt: %d, cs_setup_cnt: %d\n",
 532                         ioread32(denali->flash_reg + ACC_CLKS),
 533                         ioread32(denali->flash_reg + RE_2_WE),
 534                         ioread32(denali->flash_reg + RE_2_RE),
 535                         ioread32(denali->flash_reg + WE_2_RE),
 536                         ioread32(denali->flash_reg + ADDR_2_DATA),
 537                         ioread32(denali->flash_reg + RDWR_EN_LO_CNT),
 538                         ioread32(denali->flash_reg + RDWR_EN_HI_CNT),
 539                         ioread32(denali->flash_reg + CS_SETUP_CNT));
 540
 541         find_valid_banks(denali);
 542
 543         detect_partition_feature(denali);
 544
 545         /*
 546          * If the user specified to override the default timings
 547          * with a specific ONFI mode, we apply those changes here.
 548          */
 549         if (onfi_timing_mode != NAND_DEFAULT_TIMINGS)
 550                 nand_onfi_timing_set(denali, onfi_timing_mode);
 551
 552         return status;
 553 }
 554
 555 static void denali_set_intr_modes(struct denali_nand_info *denali,
 556                                         uint16_t INT_ENABLE)
 557 {
 558         dev_dbg(denali->dev, "%s, Line %d, Function: %s\n",
 559                 __FILE__, __LINE__, __func__);
 560
 561         if (INT_ENABLE)
 562                 iowrite32(1, denali->flash_reg + GLOBAL_INT_ENABLE);
 563         else
 564                 iowrite32(0, denali->flash_reg + GLOBAL_INT_ENABLE);
 565 }
 566
 567 /*
 568  * validation function to verify that the controlling software is making
 569  * a valid request
 570  */
 571 static inline bool is_flash_bank_valid(int flash_bank)
 572 {
 573         return flash_bank >= 0 && flash_bank < 4;
 574 }
 575
 576 static void denali_irq_init(struct denali_nand_info *denali)
 577 {
 578         uint32_t int_mask;
 579         int i;
 580
 581         /* Disable global interrupts */
 582         denali_set_intr_modes(denali, false);
 583
 584         int_mask = DENALI_IRQ_ALL;
 585
 586         /* Clear all status bits */
 587         for (i = 0; i < denali->max_banks; ++i)
 588                 iowrite32(0xFFFF, denali->flash_reg + INTR_STATUS(i));
 589
 590         denali_irq_enable(denali, int_mask);
 591 }
 592
 593 static void denali_irq_cleanup(int irqnum, struct denali_nand_info *denali)
 594 {
 595         denali_set_intr_modes(denali, false);
 596         free_irq(irqnum, denali);
 597 }
 598
 599 static void denali_irq_enable(struct denali_nand_info *denali,
 600                                                         uint32_t int_mask)
 601 {
 602         int i;
 603
 604         for (i = 0; i < denali->max_banks; ++i)
 605                 iowrite32(int_mask, denali->flash_reg + INTR_EN(i));
 606 }
 607
 608 /*
 609  * This function only returns when an interrupt that this driver cares about
 610  * occurs. This is to reduce the overhead of servicing interrupts
 611  */
 612 static inline uint32_t denali_irq_detected(struct denali_nand_info *denali)
 613 {
 614         return read_interrupt_status(denali) & DENALI_IRQ_ALL;
 615 }
 616
 617 /* Interrupts are cleared by writing a 1 to the appropriate status bit */
 618 static inline void clear_interrupt(struct denali_nand_info *denali,
 619                                                         uint32_t irq_mask)
 620 {
 621         uint32_t intr_status_reg;
 622
 623         intr_status_reg = INTR_STATUS(denali->flash_bank);
 624
 625         iowrite32(irq_mask, denali->flash_reg + intr_status_reg);
 626 }
 627
 628 static void clear_interrupts(struct denali_nand_info *denali)
 629 {
 630         uint32_t status;
 631
 632         spin_lock_irq(&denali->irq_lock);
 633
 634         status = read_interrupt_status(denali);
 635         clear_interrupt(denali, status);
 636
 637         denali->irq_status = 0x0;
 638         spin_unlock_irq(&denali->irq_lock);
 639 }
 640
 641 static uint32_t read_interrupt_status(struct denali_nand_info *denali)
 642 {
 643         uint32_t intr_status_reg;
 644
 645         intr_status_reg = INTR_STATUS(denali->flash_bank);
 646
 647         return ioread32(denali->flash_reg + intr_status_reg);
 648 }
 649
 650 /*
 651  * This is the interrupt service routine. It handles all interrupts
 652  * sent to this device. Note that on CE4100, this is a shared interrupt.
 653  */
 654 static irqreturn_t denali_isr(int irq, void *dev_id)
 655 {
 656         struct denali_nand_info *denali = dev_id;
 657         uint32_t irq_status;
 658         irqreturn_t result = IRQ_NONE;
 659
 660         spin_lock(&denali->irq_lock);
 661
 662         /* check to see if a valid NAND chip has been selected. */
 663         if (is_flash_bank_valid(denali->flash_bank)) {
 664                 /*
 665                  * check to see if controller generated the interrupt,
 666                  * since this is a shared interrupt
 667                  */
 668                 irq_status = denali_irq_detected(denali);
 669                 if (irq_status != 0) {
 670                         /* handle interrupt */
 671                         /* first acknowledge it */
 672                         clear_interrupt(denali, irq_status);
 673                         /*
 674                          * store the status in the device context for someone
 675                          * to read
 676                          */
 677                         denali->irq_status |= irq_status;
 678                         /* notify anyone who cares that it happened */
 679                         complete(&denali->complete);
 680                         /* tell the OS that we've handled this */
 681                         result = IRQ_HANDLED;
 682                 }
 683         }
 684         spin_unlock(&denali->irq_lock);
 685         return result;
 686 }
 687 #define BANK(x) ((x) << 24)
 688
 689 static uint32_t wait_for_irq(struct denali_nand_info *denali, uint32_t irq_mask)
 690 {
 691         unsigned long comp_res;
 692         uint32_t intr_status;
 693         unsigned long timeout = msecs_to_jiffies(1000);
 694
 695         do {
 696                 comp_res =
 697                         wait_for_completion_timeout(&denali->complete, timeout);
 698                 spin_lock_irq(&denali->irq_lock);
 699                 intr_status = denali->irq_status;
 700
 701                 if (intr_status & irq_mask) {
 702                         denali->irq_status &= ~irq_mask;
 703                         spin_unlock_irq(&denali->irq_lock);
 704                         /* our interrupt was detected */
 705                         break;
 706                 }
 707
 708                 /*
 709                  * these are not the interrupts you are looking for -
 710                  * need to wait again
 711                  */
 712                 spin_unlock_irq(&denali->irq_lock);
 713         } while (comp_res != 0);
 714
 715         if (comp_res == 0) {
 716                 /* timeout */
 717                 pr_err("timeout occurred, status = 0x%x, mask = 0x%x\n",
 718                                 intr_status, irq_mask);
 719
 720                 intr_status = 0;
 721         }
 722         return intr_status;
 723 }
 724
 725 /*
 726  * This helper function setups the registers for ECC and whether or not
 727  * the spare area will be transferred.
 728  */
 729 static void setup_ecc_for_xfer(struct denali_nand_info *denali, bool ecc_en,
 730                                 bool transfer_spare)
 731 {
 732         int ecc_en_flag, transfer_spare_flag;
 733
 734         /* set ECC, transfer spare bits if needed */
 735         ecc_en_flag = ecc_en ? ECC_ENABLE__FLAG : 0;
 736         transfer_spare_flag = transfer_spare ? TRANSFER_SPARE_REG__FLAG : 0;
 737
 738         /* Enable spare area/ECC per user's request. */
 739         iowrite32(ecc_en_flag, denali->flash_reg + ECC_ENABLE);
 740         iowrite32(transfer_spare_flag, denali->flash_reg + TRANSFER_SPARE_REG);
 741 }
 742
 743 /*
 744  * sends a pipeline command operation to the controller. See the Denali NAND
 745  * controller's user guide for more information (section 4.2.3.6).
 746  */
 747 static int denali_send_pipeline_cmd(struct denali_nand_info *denali,
 748                                     bool ecc_en, bool transfer_spare,
 749                                     int access_type, int op)
 750 {
 751         int status = PASS;
 752         uint32_t page_count = 1;
 753         uint32_t addr, cmd, irq_status, irq_mask;
 754
 755         if (op == DENALI_READ)
 756                 irq_mask = INTR_STATUS__LOAD_COMP;
 757         else if (op == DENALI_WRITE)
 758                 irq_mask = 0;
 759         else
 760                 BUG();
 761
 762         setup_ecc_for_xfer(denali, ecc_en, transfer_spare);
 763
 764         clear_interrupts(denali);
 765
 766         addr = BANK(denali->flash_bank) | denali->page;
 767
 768         if (op == DENALI_WRITE && access_type != SPARE_ACCESS) {
 769                 cmd = MODE_01 | addr;
 770                 iowrite32(cmd, denali->flash_mem);
 771         } else if (op == DENALI_WRITE && access_type == SPARE_ACCESS) {
 772                 /* read spare area */
 773                 cmd = MODE_10 | addr;
 774                 index_addr(denali, cmd, access_type);
 775
 776                 cmd = MODE_01 | addr;
 777                 iowrite32(cmd, denali->flash_mem);
 778         } else if (op == DENALI_READ) {
 779                 /* setup page read request for access type */
 780                 cmd = MODE_10 | addr;
 781                 index_addr(denali, cmd, access_type);
 782
 783                 /*
 784                  * page 33 of the NAND controller spec indicates we should not
 785                  * use the pipeline commands in Spare area only mode.
 786                  * So we don't.
 787                  */
 788                 if (access_type == SPARE_ACCESS) {
 789                         cmd = MODE_01 | addr;
 790                         iowrite32(cmd, denali->flash_mem);
 791                 } else {
 792                         index_addr(denali, cmd,
 793                                         PIPELINE_ACCESS | op | page_count);
 794
 795                         /*
 796                          * wait for command to be accepted
 797                          * can always use status0 bit as the
 798                          * mask is identical for each bank.
 799                          */
 800                         irq_status = wait_for_irq(denali, irq_mask);
 801
 802                         if (irq_status == 0) {
 803                                 dev_err(denali->dev,
 804                                         "cmd, page, addr on timeout (0x%x, 0x%x, 0x%x)\n",
 805                                         cmd, denali->page, addr);
 806                                 status = FAIL;
 807                         } else {
 808                                 cmd = MODE_01 | addr;
 809                                 iowrite32(cmd, denali->flash_mem);
 810                         }
 811                 }
 812         }
 813         return status;
 814 }
 815
 816 /* helper function that simply writes a buffer to the flash */
 817 static int write_data_to_flash_mem(struct denali_nand_info *denali,
 818                                    const uint8_t *buf, int len)
 819 {
 820         uint32_t *buf32;
 821         int i;
 822
 823         /*
 824          * verify that the len is a multiple of 4.
 825          * see comment in read_data_from_flash_mem()
 826          */
 827         BUG_ON((len % 4) != 0);
 828
 829         /* write the data to the flash memory */
 830         buf32 = (uint32_t *)buf;
 831         for (i = 0; i < len / 4; i++)
 832                 iowrite32(*buf32++, denali->flash_mem + 0x10);
 833         return i * 4; /* intent is to return the number of bytes read */
 834 }
 835
 836 /* helper function that simply reads a buffer from the flash */
 837 static int read_data_from_flash_mem(struct denali_nand_info *denali,
 838                                     uint8_t *buf, int len)
 839 {
 840         uint32_t *buf32;
 841         int i;
 842
 843         /*
 844          * we assume that len will be a multiple of 4, if not it would be nice
 845          * to know about it ASAP rather than have random failures...
 846          * This assumption is based on the fact that this function is designed
 847          * to be used to read flash pages, which are typically multiples of 4.
 848          */
 849         BUG_ON((len % 4) != 0);
 850
 851         /* transfer the data from the flash */
 852         buf32 = (uint32_t *)buf;
 853         for (i = 0; i < len / 4; i++)
 854                 *buf32++ = ioread32(denali->flash_mem + 0x10);
 855         return i * 4; /* intent is to return the number of bytes read */
 856 }
 857
 858 /* writes OOB data to the device */
 859 static int write_oob_data(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int page)
 860 {
 861         struct denali_nand_info *denali = mtd_to_denali(mtd);
 862         uint32_t irq_status;
 863         uint32_t irq_mask = INTR_STATUS__PROGRAM_COMP |
 864                                                 INTR_STATUS__PROGRAM_FAIL;
 865         int status = 0;
 866
 867         denali->page = page;
 868
 869         if (denali_send_pipeline_cmd(denali, false, false, SPARE_ACCESS,
 870                                                         DENALI_WRITE) == PASS) {
 871                 write_data_to_flash_mem(denali, buf, mtd->oobsize);
 872
 873                 /* wait for operation to complete */
 874                 irq_status = wait_for_irq(denali, irq_mask);
 875
 876                 if (irq_status == 0) {
 877                         dev_err(denali->dev, "OOB write failed\n");
 878                         status = -EIO;
 879                 }
 880         } else {
 881                 dev_err(denali->dev, "unable to send pipeline command\n");
 882                 status = -EIO;
 883         }
 884         return status;
 885 }
 886
 887 /* reads OOB data from the device */
 888 static void read_oob_data(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int page)
 889 {
 890         struct denali_nand_info *denali = mtd_to_denali(mtd);
 891         uint32_t irq_mask = INTR_STATUS__LOAD_COMP;
 892         uint32_t irq_status, addr, cmd;
 893
 894         denali->page = page;
 895
 896         if (denali_send_pipeline_cmd(denali, false, true, SPARE_ACCESS,
 897                                                         DENALI_READ) == PASS) {
 898                 read_data_from_flash_mem(denali, buf, mtd->oobsize);
 899
 900                 /*
 901                  * wait for command to be accepted
 902                  * can always use status0 bit as the
 903                  * mask is identical for each bank.
 904                  */
 905                 irq_status = wait_for_irq(denali, irq_mask);
 906
 907                 if (irq_status == 0)
 908                         dev_err(denali->dev, "page on OOB timeout %d\n",
 909                                         denali->page);
 910
 911                 /*
 912                  * We set the device back to MAIN_ACCESS here as I observed
 913                  * instability with the controller if you do a block erase
 914                  * and the last transaction was a SPARE_ACCESS. Block erase
 915                  * is reliable (according to the MTD test infrastructure)
 916                  * if you are in MAIN_ACCESS.
 917                  */
 918                 addr = BANK(denali->flash_bank) | denali->page;
 919                 cmd = MODE_10 | addr;
 920                 index_addr(denali, cmd, MAIN_ACCESS);
 921         }
 922 }
 923
 924 /*
 925  * this function examines buffers to see if they contain data that
 926  * indicate that the buffer is part of an erased region of flash.
 927  */
 928 static bool is_erased(uint8_t *buf, int len)
 929 {
 930         int i;
 931
 932         for (i = 0; i < len; i++)
 933                 if (buf[i] != 0xFF)
 934                         return false;
 935         return true;
 936 }
 937 #define ECC_SECTOR_SIZE 512
 938
 939 #define ECC_SECTOR(x)   (((x) & ECC_ERROR_ADDRESS__SECTOR_NR) >> 12)
 940 #define ECC_BYTE(x)     (((x) & ECC_ERROR_ADDRESS__OFFSET))
 941 #define ECC_CORRECTION_VALUE(x) ((x) & ERR_CORRECTION_INFO__BYTEMASK)
 942 #define ECC_ERROR_CORRECTABLE(x) (!((x) & ERR_CORRECTION_INFO__ERROR_TYPE))
 943 #define ECC_ERR_DEVICE(x)       (((x) & ERR_CORRECTION_INFO__DEVICE_NR) >> 8)
 944 #define ECC_LAST_ERR(x)         ((x) & ERR_CORRECTION_INFO__LAST_ERR_INFO)
 945
 946 static bool handle_ecc(struct denali_nand_info *denali, uint8_t *buf,
 947                        uint32_t irq_status, unsigned int *max_bitflips)
 948 {
 949         bool check_erased_page = false;
 950         unsigned int bitflips = 0;
 951
 952         if (irq_status & INTR_STATUS__ECC_ERR) {
 953                 /* read the ECC errors. we'll ignore them for now */
 954                 uint32_t err_address, err_correction_info, err_byte,
 955                          err_sector, err_device, err_correction_value;
 956                 denali_set_intr_modes(denali, false);
 957
 958                 do {
 959                         err_address = ioread32(denali->flash_reg +
 960                                                 ECC_ERROR_ADDRESS);
 961                         err_sector = ECC_SECTOR(err_address);
 962                         err_byte = ECC_BYTE(err_address);
 963
 964                         err_correction_info = ioread32(denali->flash_reg +
 965                                                 ERR_CORRECTION_INFO);
 966                         err_correction_value =
 967                                 ECC_CORRECTION_VALUE(err_correction_info);
 968                         err_device = ECC_ERR_DEVICE(err_correction_info);
 969
 970                         if (ECC_ERROR_CORRECTABLE(err_correction_info)) {
 971                                 /*
 972                                  * If err_byte is larger than ECC_SECTOR_SIZE,
 973                                  * means error happened in OOB, so we ignore
 974                                  * it. It's no need for us to correct it
 975                                  * err_device is represented the NAND error
 976                                  * bits are happened in if there are more
 977                                  * than one NAND connected.
 978                                  */
 979                                 if (err_byte < ECC_SECTOR_SIZE) {
 980                                         int offset;
 981
 982                                         offset = (err_sector *
 983                                                         ECC_SECTOR_SIZE +
 984                                                         err_byte) *
 985                                                         denali->devnum +
 986                                                         err_device;
 987                                         /* correct the ECC error */
 988                                         buf[offset] ^= err_correction_value;
 989                                         denali->mtd.ecc_stats.corrected++;
 990                                         bitflips++;
 991                                 }
 992                         } else {
 993                                 /*
 994                                  * if the error is not correctable, need to
 995                                  * look at the page to see if it is an erased
 996                                  * page. if so, then it's not a real ECC error
 997                                  */
 998                                 check_erased_page = true;
 999                         }
1000                 } while (!ECC_LAST_ERR(err_correction_info));
1001                 /*
1002                  * Once handle all ecc errors, controller will triger
1003                  * a ECC_TRANSACTION_DONE interrupt, so here just wait
1004                  * for a while for this interrupt
1005                  */
1006                 while (!(read_interrupt_status(denali) &
1007                                 INTR_STATUS__ECC_TRANSACTION_DONE))
1008                         cpu_relax();
1009                 clear_interrupts(denali);
1010                 denali_set_intr_modes(denali, true);
1011         }
1012         *max_bitflips = bitflips;
1013         return check_erased_page;
1014 }
1015
1016 /* programs the controller to either enable/disable DMA transfers */
1017 static void denali_enable_dma(struct denali_nand_info *denali, bool en)
1018 {
1019         iowrite32(en ? DMA_ENABLE__FLAG : 0, denali->flash_reg + DMA_ENABLE);
1020         ioread32(denali->flash_reg + DMA_ENABLE);
1021 }
1022
1023 /* setups the HW to perform the data DMA */
1024 static void denali_setup_dma(struct denali_nand_info *denali, int op)
1025 {
1026         uint32_t mode;
1027         const int page_count = 1;
1028         uint32_t addr = denali->buf.dma_buf;
1029
1030         mode = MODE_10 | BANK(denali->flash_bank);
1031
1032         /* DMA is a four step process */
1033
1034         /* 1. setup transfer type and # of pages */
1035         index_addr(denali, mode | denali->page, 0x2000 | op | page_count);
1036
1037         /* 2. set memory high address bits 23:8 */
1038         index_addr(denali, mode | ((addr >> 16) << 8), 0x2200);
1039
1040         /* 3. set memory low address bits 23:8 */
1041         index_addr(denali, mode | ((addr & 0xffff) << 8), 0x2300);
1042
1043         /* 4. interrupt when complete, burst len = 64 bytes */
1044         index_addr(denali, mode | 0x14000, 0x2400);
1045 }
1046
1047 /*
1048  * writes a page. user specifies type, and this function handles the
1049  * configuration details.
1050  */
1051 static int write_page(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1052                         const uint8_t *buf, bool raw_xfer)
1053 {
1054         struct denali_nand_info *denali = mtd_to_denali(mtd);
1055         dma_addr_t addr = denali->buf.dma_buf;
1056         size_t size = denali->mtd.writesize + denali->mtd.oobsize;
1057         uint32_t irq_status;
1058         uint32_t irq_mask = INTR_STATUS__DMA_CMD_COMP |
1059                                                 INTR_STATUS__PROGRAM_FAIL;
1060
1061         /*
1062          * if it is a raw xfer, we want to disable ecc and send the spare area.
1063          * !raw_xfer - enable ecc
1064          * raw_xfer - transfer spare
1065          */
1066         setup_ecc_for_xfer(denali, !raw_xfer, raw_xfer);
1067
1068         /* copy buffer into DMA buffer */
1069         memcpy(denali->buf.buf, buf, mtd->writesize);
1070
1071         if (raw_xfer) {
1072                 /* transfer the data to the spare area */
1073                 memcpy(denali->buf.buf + mtd->writesize,
1074                         chip->oob_poi,
1075                         mtd->oobsize);
1076         }
1077
1078         dma_sync_single_for_device(denali->dev, addr, size, DMA_TO_DEVICE);
1079
1080         clear_interrupts(denali);
1081         denali_enable_dma(denali, true);
1082
1083         denali_setup_dma(denali, DENALI_WRITE);
1084
1085         /* wait for operation to complete */
1086         irq_status = wait_for_irq(denali, irq_mask);
1087
1088         if (irq_status == 0) {
1089                 dev_err(denali->dev, "timeout on write_page (type = %d)\n",
1090                         raw_xfer);
1091                 denali->status = NAND_STATUS_FAIL;
1092         }
1093
1094         denali_enable_dma(denali, false);
1095         dma_sync_single_for_cpu(denali->dev, addr, size, DMA_TO_DEVICE);
1096
1097         return 0;
1098 }
1099
1100 /* NAND core entry points */
1101
1102 /*
1103  * this is the callback that the NAND core calls to write a page. Since
1104  * writing a page with ECC or without is similar, all the work is done
1105  * by write_page above.
1106  */
1107 static int denali_write_page(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1108                                 const uint8_t *buf, int oob_required)
1109 {
1110         /*
1111          * for regular page writes, we let HW handle all the ECC
1112          * data written to the device.
1113          */
1114         return write_page(mtd, chip, buf, false);
1115 }
1116
1117 /*
1118  * This is the callback that the NAND core calls to write a page without ECC.
1119  * raw access is similar to ECC page writes, so all the work is done in the
1120  * write_page() function above.
1121  */
1122 static int denali_write_page_raw(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1123                                         const uint8_t *buf, int oob_required)
1124 {
1125         /*
1126          * for raw page writes, we want to disable ECC and simply write
1127          * whatever data is in the buffer.
1128          */
1129         return write_page(mtd, chip, buf, true);
1130 }
1131
1132 static int denali_write_oob(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1133                             int page)
1134 {
1135         return write_oob_data(mtd, chip->oob_poi, page);
1136 }
1137
1138 static int denali_read_oob(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1139                            int page)
1140 {
1141         read_oob_data(mtd, chip->oob_poi, page);
1142
1143         return 0;
1144 }
1145
1146 static int denali_read_page(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1147                             uint8_t *buf, int oob_required, int page)
1148 {
1149         unsigned int max_bitflips;
1150         struct denali_nand_info *denali = mtd_to_denali(mtd);
1151
1152         dma_addr_t addr = denali->buf.dma_buf;
1153         size_t size = denali->mtd.writesize + denali->mtd.oobsize;
1154
1155         uint32_t irq_status;
1156         uint32_t irq_mask = INTR_STATUS__ECC_TRANSACTION_DONE |
1157                             INTR_STATUS__ECC_ERR;
1158         bool check_erased_page = false;
1159
1160         if (page != denali->page) {
1161                 dev_err(denali->dev,
1162                         "IN %s: page %d is not equal to denali->page %d",
1163                         __func__, page, denali->page);
1164                 BUG();
1165         }
1166
1167         setup_ecc_for_xfer(denali, true, false);
1168
1169         denali_enable_dma(denali, true);
1170         dma_sync_single_for_device(denali->dev, addr, size, DMA_FROM_DEVICE);
1171
1172         clear_interrupts(denali);
1173         denali_setup_dma(denali, DENALI_READ);
1174
1175         /* wait for operation to complete */
1176         irq_status = wait_for_irq(denali, irq_mask);
1177
1178         dma_sync_single_for_cpu(denali->dev, addr, size, DMA_FROM_DEVICE);
1179
1180         memcpy(buf, denali->buf.buf, mtd->writesize);
1181
1182         check_erased_page = handle_ecc(denali, buf, irq_status, &max_bitflips);
1183         denali_enable_dma(denali, false);
1184
1185         if (check_erased_page) {
1186                 read_oob_data(&denali->mtd, chip->oob_poi, denali->page);
1187
1188                 /* check ECC failures that may have occurred on erased pages */
1189                 if (check_erased_page) {
1190                         if (!is_erased(buf, denali->mtd.writesize))
1191                                 denali->mtd.ecc_stats.failed++;
1192                         if (!is_erased(buf, denali->mtd.oobsize))
1193                                 denali->mtd.ecc_stats.failed++;
1194                 }
1195         }
1196         return max_bitflips;
1197 }
1198
1199 static int denali_read_page_raw(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1200                                 uint8_t *buf, int oob_required, int page)
1201 {
1202         struct denali_nand_info *denali = mtd_to_denali(mtd);
1203         dma_addr_t addr = denali->buf.dma_buf;
1204         size_t size = denali->mtd.writesize + denali->mtd.oobsize;
1205         uint32_t irq_mask = INTR_STATUS__DMA_CMD_COMP;
1206
1207         if (page != denali->page) {
1208                 dev_err(denali->dev,
1209                         "IN %s: page %d is not equal to denali->page %d",
1210                         __func__, page, denali->page);
1211                 BUG();
1212         }
1213
1214         setup_ecc_for_xfer(denali, false, true);
1215         denali_enable_dma(denali, true);
1216
1217         dma_sync_single_for_device(denali->dev, addr, size, DMA_FROM_DEVICE);
1218
1219         clear_interrupts(denali);
1220         denali_setup_dma(denali, DENALI_READ);
1221
1222         /* wait for operation to complete */
1223         wait_for_irq(denali, irq_mask);
1224
1225         dma_sync_single_for_cpu(denali->dev, addr, size, DMA_FROM_DEVICE);
1226
1227         denali_enable_dma(denali, false);
1228
1229         memcpy(buf, denali->buf.buf, mtd->writesize);
1230         memcpy(chip->oob_poi, denali->buf.buf + mtd->writesize, mtd->oobsize);
1231
1232         return 0;
1233 }
1234
1235 static uint8_t denali_read_byte(struct mtd_info *mtd)
1236 {
1237         struct denali_nand_info *denali = mtd_to_denali(mtd);
1238         uint8_t result = 0xff;
1239
1240         if (denali->buf.head < denali->buf.tail)
1241                 result = denali->buf.buf[denali->buf.head++];
1242
1243         return result;
1244 }
1245
1246 static void denali_select_chip(struct mtd_info *mtd, int chip)
1247 {
1248         struct denali_nand_info *denali = mtd_to_denali(mtd);
1249
1250         spin_lock_irq(&denali->irq_lock);
1251         denali->flash_bank = chip;
1252         spin_unlock_irq(&denali->irq_lock);
1253 }
1254
1255 static int denali_waitfunc(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip)
1256 {
1257         struct denali_nand_info *denali = mtd_to_denali(mtd);
1258         int status = denali->status;
1259
1260         denali->status = 0;
1261
1262         return status;
1263 }
1264
1265 static int denali_erase(struct mtd_info *mtd, int page)
1266 {
1267         struct denali_nand_info *denali = mtd_to_denali(mtd);
1268
1269         uint32_t cmd, irq_status;
1270
1271         clear_interrupts(denali);
1272
1273         /* setup page read request for access type */
1274         cmd = MODE_10 | BANK(denali->flash_bank) | page;
1275         index_addr(denali, cmd, 0x1);
1276
1277         /* wait for erase to complete or failure to occur */
1278         irq_status = wait_for_irq(denali, INTR_STATUS__ERASE_COMP |
1279                                         INTR_STATUS__ERASE_FAIL);
1280
1281         return irq_status & INTR_STATUS__ERASE_FAIL ? NAND_STATUS_FAIL : PASS;
1282 }
1283
1284 static void denali_cmdfunc(struct mtd_info *mtd, unsigned int cmd, int col,
1285                            int page)
1286 {
1287         struct denali_nand_info *denali = mtd_to_denali(mtd);
1288         uint32_t addr, id;
1289         int i;
1290
1291         switch (cmd) {
1292         case NAND_CMD_PAGEPROG:
1293                 break;
1294         case NAND_CMD_STATUS:
1295                 read_status(denali);
1296                 break;
1297         case NAND_CMD_READID:
1298         case NAND_CMD_PARAM:
1299                 reset_buf(denali);
1300                 /*
1301                  * sometimes ManufactureId read from register is not right
1302                  * e.g. some of Micron MT29F32G08QAA MLC NAND chips
1303                  * So here we send READID cmd to NAND insteand
1304                  */
1305                 addr = MODE_11 | BANK(denali->flash_bank);
1306                 index_addr(denali, addr | 0, 0x90);
1307                 index_addr(denali, addr | 1, 0);
1308                 for (i = 0; i < 8; i++) {
1309                         index_addr_read_data(denali, addr | 2, &id);
1310                         write_byte_to_buf(denali, id);
1311                 }
1312                 break;
1313         case NAND_CMD_READ0:
1314         case NAND_CMD_SEQIN:
1315                 denali->page = page;
1316                 break;
1317         case NAND_CMD_RESET:
1318                 reset_bank(denali);
1319                 break;
1320         case NAND_CMD_READOOB:
1321                 /* TODO: Read OOB data */
1322                 break;
1323         default:
1324                 pr_err(": unsupported command received 0x%x\n", cmd);
1325                 break;
1326         }
1327 }
1328 /* end NAND core entry points */
1329
1330 /* Initialization code to bring the device up to a known good state */
1331 static void denali_hw_init(struct denali_nand_info *denali)
1332 {
1333         /*
1334          * tell driver how many bit controller will skip before
1335          * writing ECC code in OOB, this register may be already
1336          * set by firmware. So we read this value out.
1337          * if this value is 0, just let it be.
1338          */
1339         denali->bbtskipbytes = ioread32(denali->flash_reg +
1340                                                 SPARE_AREA_SKIP_BYTES);
1341         detect_max_banks(denali);
1342         denali_nand_reset(denali);
1343         iowrite32(0x0F, denali->flash_reg + RB_PIN_ENABLED);
1344         iowrite32(CHIP_EN_DONT_CARE__FLAG,
1345                         denali->flash_reg + CHIP_ENABLE_DONT_CARE);
1346
1347         iowrite32(0xffff, denali->flash_reg + SPARE_AREA_MARKER);
1348
1349         /* Should set value for these registers when init */
1350         iowrite32(0, denali->flash_reg + TWO_ROW_ADDR_CYCLES);
1351         iowrite32(1, denali->flash_reg + ECC_ENABLE);
1352         denali_nand_timing_set(denali);
1353         denali_irq_init(denali);
1354 }
1355
1356 /*
1357  * Althogh controller spec said SLC ECC is forceb to be 4bit,
1358  * but denali controller in MRST only support 15bit and 8bit ECC
1359  * correction
1360  */
1361 #define ECC_8BITS       14
1362 static struct nand_ecclayout nand_8bit_oob = {
1363         .eccbytes = 14,
1364 };
1365
1366 #define ECC_15BITS      26
1367 static struct nand_ecclayout nand_15bit_oob = {
1368         .eccbytes = 26,
1369 };
1370
1371 static uint8_t bbt_pattern[] = {'B', 'b', 't', '0' };
1372 static uint8_t mirror_pattern[] = {'1', 't', 'b', 'B' };
1373
1374 static struct nand_bbt_descr bbt_main_descr = {
1375         .options = NAND_BBT_LASTBLOCK | NAND_BBT_CREATE | NAND_BBT_WRITE
1376                 | NAND_BBT_2BIT | NAND_BBT_VERSION | NAND_BBT_PERCHIP,
1377         .offs = 8,
1378         .len = 4,
1379         .veroffs = 12,
1380         .maxblocks = 4,
1381         .pattern = bbt_pattern,
1382 };
1383
1384 static struct nand_bbt_descr bbt_mirror_descr = {
1385         .options = NAND_BBT_LASTBLOCK | NAND_BBT_CREATE | NAND_BBT_WRITE
1386                 | NAND_BBT_2BIT | NAND_BBT_VERSION | NAND_BBT_PERCHIP,
1387         .offs = 8,
1388         .len = 4,
1389         .veroffs = 12,
1390         .maxblocks = 4,
1391         .pattern = mirror_pattern,
1392 };
1393
1394 /* initialize driver data structures */
1395 static void denali_drv_init(struct denali_nand_info *denali)
1396 {
1397         denali->idx = 0;
1398
1399         /* setup interrupt handler */
1400         /*
1401          * the completion object will be used to notify
1402          * the callee that the interrupt is done
1403          */
1404         init_completion(&denali->complete);
1405
1406         /*
1407          * the spinlock will be used to synchronize the ISR with any
1408          * element that might be access shared data (interrupt status)
1409          */
1410         spin_lock_init(&denali->irq_lock);
1411
1412         /* indicate that MTD has not selected a valid bank yet */
1413         denali->flash_bank = CHIP_SELECT_INVALID;
1414
1415         /* initialize our irq_status variable to indicate no interrupts */
1416         denali->irq_status = 0;
1417 }
1418
1419 int denali_init(struct denali_nand_info *denali)
1420 {
1421         int ret;
1422
1423         if (denali->platform == INTEL_CE4100) {
1424                 /*
1425                  * Due to a silicon limitation, we can only support
1426                  * ONFI timing mode 1 and below.
1427                  */
1428                 if (onfi_timing_mode < -1 || onfi_timing_mode > 1) {
1429                         pr_err("Intel CE4100 only supports ONFI timing mode 1 or below\n");
1430                         return -EINVAL;
1431                 }
1432         }
1433
1434         /* allocate a temporary buffer for nand_scan_ident() */
1435         denali->buf.buf = devm_kzalloc(denali->dev, PAGE_SIZE,
1436                                         GFP_DMA | GFP_KERNEL);
1437         if (!denali->buf.buf)
1438                 return -ENOMEM;
1439
1440         denali->mtd.dev.parent = denali->dev;
1441         denali_hw_init(denali);
1442         denali_drv_init(denali);
1443
1444         /*
1445          * denali_isr register is done after all the hardware
1446          * initilization is finished
1447          */
1448         if (request_irq(denali->irq, denali_isr, IRQF_SHARED,
1449                         DENALI_NAND_NAME, denali)) {
1450                 pr_err("Spectra: Unable to allocate IRQ\n");
1451                 return -ENODEV;
1452         }
1453
1454         /* now that our ISR is registered, we can enable interrupts */
1455         denali_set_intr_modes(denali, true);
1456         denali->mtd.name = "denali-nand";
1457         denali->mtd.owner = THIS_MODULE;
1458         denali->mtd.priv = &denali->nand;
1459
1460         /* register the driver with the NAND core subsystem */
1461         denali->nand.select_chip = denali_select_chip;
1462         denali->nand.cmdfunc = denali_cmdfunc;
1463         denali->nand.read_byte = denali_read_byte;
1464         denali->nand.waitfunc = denali_waitfunc;
1465
1466         /*
1467          * scan for NAND devices attached to the controller
1468          * this is the first stage in a two step process to register
1469          * with the nand subsystem
1470          */
1471         if (nand_scan_ident(&denali->mtd, denali->max_banks, NULL)) {
1472                 ret = -ENXIO;
1473                 goto failed_req_irq;
1474         }
1475
1476         /* allocate the right size buffer now */
1477         devm_kfree(denali->dev, denali->buf.buf);
1478         denali->buf.buf = devm_kzalloc(denali->dev,
1479                              denali->mtd.writesize + denali->mtd.oobsize,
1480                              GFP_KERNEL);
1481         if (!denali->buf.buf) {
1482                 ret = -ENOMEM;
1483                 goto failed_req_irq;
1484         }
1485
1486         /* Is 32-bit DMA supported? */
1487         ret = dma_set_mask(denali->dev, DMA_BIT_MASK(32));
1488         if (ret) {
1489                 pr_err("Spectra: no usable DMA configuration\n");
1490                 goto failed_req_irq;
1491         }
1492
1493         denali->buf.dma_buf = dma_map_single(denali->dev, denali->buf.buf,
1494                              denali->mtd.writesize + denali->mtd.oobsize,
1495                              DMA_BIDIRECTIONAL);
1496         if (dma_mapping_error(denali->dev, denali->buf.dma_buf)) {
1497                 dev_err(denali->dev, "Spectra: failed to map DMA buffer\n");
1498                 ret = -EIO;
1499                 goto failed_req_irq;
1500         }
1501
1502         /*
1503          * support for multi nand
1504          * MTD known nothing about multi nand, so we should tell it
1505          * the real pagesize and anything necessery
1506          */
1507         denali->devnum = ioread32(denali->flash_reg + DEVICES_CONNECTED);
1508         denali->nand.chipsize <<= (denali->devnum - 1);
1509         denali->nand.page_shift += (denali->devnum - 1);
1510         denali->nand.pagemask = (denali->nand.chipsize >>
1511                                                 denali->nand.page_shift) - 1;
1512         denali->nand.bbt_erase_shift += (denali->devnum - 1);
1513         denali->nand.phys_erase_shift = denali->nand.bbt_erase_shift;
1514         denali->nand.chip_shift += (denali->devnum - 1);
1515         denali->mtd.writesize <<= (denali->devnum - 1);
1516         denali->mtd.oobsize <<= (denali->devnum - 1);
1517         denali->mtd.erasesize <<= (denali->devnum - 1);
1518         denali->mtd.size = denali->nand.numchips * denali->nand.chipsize;
1519         denali->bbtskipbytes *= denali->devnum;
1520
1521         /*
1522          * second stage of the NAND scan
1523          * this stage requires information regarding ECC and
1524          * bad block management.
1525          */
1526
1527         /* Bad block management */
1528         denali->nand.bbt_td = &bbt_main_descr;
1529         denali->nand.bbt_md = &bbt_mirror_descr;
1530
1531         /* skip the scan for now until we have OOB read and write support */
1532         denali->nand.bbt_options |= NAND_BBT_USE_FLASH;
1533         denali->nand.options |= NAND_SKIP_BBTSCAN;
1534         denali->nand.ecc.mode = NAND_ECC_HW_SYNDROME;
1535
1536         /* no subpage writes on denali */
1537         denali->nand.options |= NAND_NO_SUBPAGE_WRITE;
1538
1539         /*
1540          * Denali Controller only support 15bit and 8bit ECC in MRST,
1541          * so just let controller do 15bit ECC for MLC and 8bit ECC for
1542          * SLC if possible.
1543          * */
1544         if (!nand_is_slc(&denali->nand) &&
1545                         (denali->mtd.oobsize > (denali->bbtskipbytes +
1546                         ECC_15BITS * (denali->mtd.writesize /
1547                         ECC_SECTOR_SIZE)))) {
1548                 /* if MLC OOB size is large enough, use 15bit ECC*/
1549                 denali->nand.ecc.strength = 15;
1550                 denali->nand.ecc.layout = &nand_15bit_oob;
1551                 denali->nand.ecc.bytes = ECC_15BITS;
1552                 iowrite32(15, denali->flash_reg + ECC_CORRECTION);
1553         } else if (denali->mtd.oobsize < (denali->bbtskipbytes +
1554                         ECC_8BITS * (denali->mtd.writesize /
1555                         ECC_SECTOR_SIZE))) {
1556                 pr_err("Your NAND chip OOB is not large enough to contain 8bit ECC correction codes");
1557                 goto failed_req_irq;
1558         } else {
1559                 denali->nand.ecc.strength = 8;
1560                 denali->nand.ecc.layout = &nand_8bit_oob;
1561                 denali->nand.ecc.bytes = ECC_8BITS;
1562                 iowrite32(8, denali->flash_reg + ECC_CORRECTION);
1563         }
1564
1565         denali->nand.ecc.bytes *= denali->devnum;
1566         denali->nand.ecc.strength *= denali->devnum;
1567         denali->nand.ecc.layout->eccbytes *=
1568                 denali->mtd.writesize / ECC_SECTOR_SIZE;
1569         denali->nand.ecc.layout->oobfree[0].offset =
1570                 denali->bbtskipbytes + denali->nand.ecc.layout->eccbytes;
1571         denali->nand.ecc.layout->oobfree[0].length =
1572                 denali->mtd.oobsize - denali->nand.ecc.layout->eccbytes -
1573                 denali->bbtskipbytes;
1574
1575         /*
1576          * Let driver know the total blocks number and how many blocks
1577          * contained by each nand chip. blksperchip will help driver to
1578          * know how many blocks is taken by FW.
1579          */
1580         denali->totalblks = denali->mtd.size >> denali->nand.phys_erase_shift;
1581         denali->blksperchip = denali->totalblks / denali->nand.numchips;
1582
1583         /* override the default read operations */
1584         denali->nand.ecc.size = ECC_SECTOR_SIZE * denali->devnum;
1585         denali->nand.ecc.read_page = denali_read_page;
1586         denali->nand.ecc.read_page_raw = denali_read_page_raw;
1587         denali->nand.ecc.write_page = denali_write_page;
1588         denali->nand.ecc.write_page_raw = denali_write_page_raw;
1589         denali->nand.ecc.read_oob = denali_read_oob;
1590         denali->nand.ecc.write_oob = denali_write_oob;
1591         denali->nand.erase = denali_erase;
1592
1593         if (nand_scan_tail(&denali->mtd)) {
1594                 ret = -ENXIO;
1595                 goto failed_req_irq;
1596         }
1597
1598         ret = mtd_device_register(&denali->mtd, NULL, 0);
1599         if (ret) {
1600                 dev_err(denali->dev, "Spectra: Failed to register MTD: %d\n",
1601                                 ret);
1602                 goto failed_req_irq;
1603         }
1604         return 0;
1605
1606 failed_req_irq:
1607         denali_irq_cleanup(denali->irq, denali);
1608
1609         return ret;
1610 }
1611 EXPORT_SYMBOL(denali_init);
1612
1613 /* driver exit point */
1614 void denali_remove(struct denali_nand_info *denali)
1615 {
1616         denali_irq_cleanup(denali->irq, denali);
1617         dma_unmap_single(denali->dev, denali->buf.dma_buf,
1618                          denali->mtd.writesize + denali->mtd.oobsize,
1619                          DMA_BIDIRECTIONAL);
1620 }
1621 EXPORT_SYMBOL(denali_remove);