Add qemu 2.4.0
[kvmfornfv.git] / qemu / roms / u-boot / drivers / mtd / nand / fsmc_nand.c
diff --git a/qemu/roms/u-boot/drivers/mtd/nand/fsmc_nand.c b/qemu/roms/u-boot/drivers/mtd/nand/fsmc_nand.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..567eff0
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,473 @@
+/*
+ * (C) Copyright 2010
+ * Vipin Kumar, ST Microelectronics, vipin.kumar@st.com.
+ *
+ * (C) Copyright 2012
+ * Amit Virdi, ST Microelectronics, amit.virdi@st.com.
+ *
+ * SPDX-License-Identifier:    GPL-2.0+
+ */
+
+#include <common.h>
+#include <nand.h>
+#include <asm/io.h>
+#include <linux/bitops.h>
+#include <linux/err.h>
+#include <linux/mtd/nand_ecc.h>
+#include <linux/mtd/fsmc_nand.h>
+#include <asm/arch/hardware.h>
+
+static u32 fsmc_version;
+static struct fsmc_regs *const fsmc_regs_p = (struct fsmc_regs *)
+       CONFIG_SYS_FSMC_BASE;
+
+/*
+ * ECC4 and ECC1 have 13 bytes and 3 bytes of ecc respectively for 512 bytes of
+ * data. ECC4 can correct up to 8 bits in 512 bytes of data while ECC1 can
+ * correct 1 bit in 512 bytes
+ */
+
+static struct nand_ecclayout fsmc_ecc4_lp_layout = {
+       .eccbytes = 104,
+       .eccpos = {  2,   3,   4,   5,   6,   7,   8,
+               9,  10,  11,  12,  13,  14,
+               18,  19,  20,  21,  22,  23,  24,
+               25,  26,  27,  28,  29,  30,
+               34,  35,  36,  37,  38,  39,  40,
+               41,  42,  43,  44,  45,  46,
+               50,  51,  52,  53,  54,  55,  56,
+               57,  58,  59,  60,  61,  62,
+               66,  67,  68,  69,  70,  71,  72,
+               73,  74,  75,  76,  77,  78,
+               82,  83,  84,  85,  86,  87,  88,
+               89,  90,  91,  92,  93,  94,
+               98,  99, 100, 101, 102, 103, 104,
+               105, 106, 107, 108, 109, 110,
+               114, 115, 116, 117, 118, 119, 120,
+               121, 122, 123, 124, 125, 126
+       },
+       .oobfree = {
+               {.offset = 15, .length = 3},
+               {.offset = 31, .length = 3},
+               {.offset = 47, .length = 3},
+               {.offset = 63, .length = 3},
+               {.offset = 79, .length = 3},
+               {.offset = 95, .length = 3},
+               {.offset = 111, .length = 3},
+               {.offset = 127, .length = 1}
+       }
+};
+
+/*
+ * ECC4 layout for NAND of pagesize 4096 bytes & OOBsize 224 bytes. 13*8 bytes
+ * of OOB size is reserved for ECC, Byte no. 0 & 1 reserved for bad block & 118
+ * bytes are free for use.
+ */
+static struct nand_ecclayout fsmc_ecc4_224_layout = {
+       .eccbytes = 104,
+       .eccpos = {  2,   3,   4,   5,   6,   7,   8,
+               9,  10,  11,  12,  13,  14,
+               18,  19,  20,  21,  22,  23,  24,
+               25,  26,  27,  28,  29,  30,
+               34,  35,  36,  37,  38,  39,  40,
+               41,  42,  43,  44,  45,  46,
+               50,  51,  52,  53,  54,  55,  56,
+               57,  58,  59,  60,  61,  62,
+               66,  67,  68,  69,  70,  71,  72,
+               73,  74,  75,  76,  77,  78,
+               82,  83,  84,  85,  86,  87,  88,
+               89,  90,  91,  92,  93,  94,
+               98,  99, 100, 101, 102, 103, 104,
+               105, 106, 107, 108, 109, 110,
+               114, 115, 116, 117, 118, 119, 120,
+               121, 122, 123, 124, 125, 126
+       },
+       .oobfree = {
+               {.offset = 15, .length = 3},
+               {.offset = 31, .length = 3},
+               {.offset = 47, .length = 3},
+               {.offset = 63, .length = 3},
+               {.offset = 79, .length = 3},
+               {.offset = 95, .length = 3},
+               {.offset = 111, .length = 3},
+               {.offset = 127, .length = 97}
+       }
+};
+
+/*
+ * ECC placement definitions in oobfree type format
+ * There are 13 bytes of ecc for every 512 byte block and it has to be read
+ * consecutively and immediately after the 512 byte data block for hardware to
+ * generate the error bit offsets in 512 byte data
+ * Managing the ecc bytes in the following way makes it easier for software to
+ * read ecc bytes consecutive to data bytes. This way is similar to
+ * oobfree structure maintained already in u-boot nand driver
+ */
+static struct fsmc_eccplace fsmc_eccpl_lp = {
+       .eccplace = {
+               {.offset = 2, .length = 13},
+               {.offset = 18, .length = 13},
+               {.offset = 34, .length = 13},
+               {.offset = 50, .length = 13},
+               {.offset = 66, .length = 13},
+               {.offset = 82, .length = 13},
+               {.offset = 98, .length = 13},
+               {.offset = 114, .length = 13}
+       }
+};
+
+static struct nand_ecclayout fsmc_ecc4_sp_layout = {
+       .eccbytes = 13,
+       .eccpos = { 0,  1,  2,  3,  6,  7, 8,
+               9, 10, 11, 12, 13, 14
+       },
+       .oobfree = {
+               {.offset = 15, .length = 1},
+       }
+};
+
+static struct fsmc_eccplace fsmc_eccpl_sp = {
+       .eccplace = {
+               {.offset = 0, .length = 4},
+               {.offset = 6, .length = 9}
+       }
+};
+
+static struct nand_ecclayout fsmc_ecc1_layout = {
+       .eccbytes = 24,
+       .eccpos = {2, 3, 4, 18, 19, 20, 34, 35, 36, 50, 51, 52,
+               66, 67, 68, 82, 83, 84, 98, 99, 100, 114, 115, 116},
+       .oobfree = {
+               {.offset = 8, .length = 8},
+               {.offset = 24, .length = 8},
+               {.offset = 40, .length = 8},
+               {.offset = 56, .length = 8},
+               {.offset = 72, .length = 8},
+               {.offset = 88, .length = 8},
+               {.offset = 104, .length = 8},
+               {.offset = 120, .length = 8}
+       }
+};
+
+/* Count the number of 0's in buff upto a max of max_bits */
+static int count_written_bits(uint8_t *buff, int size, int max_bits)
+{
+       int k, written_bits = 0;
+
+       for (k = 0; k < size; k++) {
+               written_bits += hweight8(~buff[k]);
+               if (written_bits > max_bits)
+                       break;
+       }
+
+       return written_bits;
+}
+
+static void fsmc_nand_hwcontrol(struct mtd_info *mtd, int cmd, uint ctrl)
+{
+       struct nand_chip *this = mtd->priv;
+       ulong IO_ADDR_W;
+
+       if (ctrl & NAND_CTRL_CHANGE) {
+               IO_ADDR_W = (ulong)this->IO_ADDR_W;
+
+               IO_ADDR_W &= ~(CONFIG_SYS_NAND_CLE | CONFIG_SYS_NAND_ALE);
+               if (ctrl & NAND_CLE)
+                       IO_ADDR_W |= CONFIG_SYS_NAND_CLE;
+               if (ctrl & NAND_ALE)
+                       IO_ADDR_W |= CONFIG_SYS_NAND_ALE;
+
+               if (ctrl & NAND_NCE) {
+                       writel(readl(&fsmc_regs_p->pc) |
+                                       FSMC_ENABLE, &fsmc_regs_p->pc);
+               } else {
+                       writel(readl(&fsmc_regs_p->pc) &
+                                       ~FSMC_ENABLE, &fsmc_regs_p->pc);
+               }
+               this->IO_ADDR_W = (void *)IO_ADDR_W;
+       }
+
+       if (cmd != NAND_CMD_NONE)
+               writeb(cmd, this->IO_ADDR_W);
+}
+
+static int fsmc_bch8_correct_data(struct mtd_info *mtd, u_char *dat,
+               u_char *read_ecc, u_char *calc_ecc)
+{
+       /* The calculated ecc is actually the correction index in data */
+       u32 err_idx[8];
+       u32 num_err, i;
+       u32 ecc1, ecc2, ecc3, ecc4;
+
+       num_err = (readl(&fsmc_regs_p->sts) >> 10) & 0xF;
+
+       if (likely(num_err == 0))
+               return 0;
+
+       if (unlikely(num_err > 8)) {
+               /*
+                * This is a temporary erase check. A newly erased page read
+                * would result in an ecc error because the oob data is also
+                * erased to FF and the calculated ecc for an FF data is not
+                * FF..FF.
+                * This is a workaround to skip performing correction in case
+                * data is FF..FF
+                *
+                * Logic:
+                * For every page, each bit written as 0 is counted until these
+                * number of bits are greater than 8 (the maximum correction
+                * capability of FSMC for each 512 + 13 bytes)
+                */
+
+               int bits_ecc = count_written_bits(read_ecc, 13, 8);
+               int bits_data = count_written_bits(dat, 512, 8);
+
+               if ((bits_ecc + bits_data) <= 8) {
+                       if (bits_data)
+                               memset(dat, 0xff, 512);
+                       return bits_data + bits_ecc;
+               }
+
+               return -EBADMSG;
+       }
+
+       ecc1 = readl(&fsmc_regs_p->ecc1);
+       ecc2 = readl(&fsmc_regs_p->ecc2);
+       ecc3 = readl(&fsmc_regs_p->ecc3);
+       ecc4 = readl(&fsmc_regs_p->sts);
+
+       err_idx[0] = (ecc1 >> 0) & 0x1FFF;
+       err_idx[1] = (ecc1 >> 13) & 0x1FFF;
+       err_idx[2] = (((ecc2 >> 0) & 0x7F) << 6) | ((ecc1 >> 26) & 0x3F);
+       err_idx[3] = (ecc2 >> 7) & 0x1FFF;
+       err_idx[4] = (((ecc3 >> 0) & 0x1) << 12) | ((ecc2 >> 20) & 0xFFF);
+       err_idx[5] = (ecc3 >> 1) & 0x1FFF;
+       err_idx[6] = (ecc3 >> 14) & 0x1FFF;
+       err_idx[7] = (((ecc4 >> 16) & 0xFF) << 5) | ((ecc3 >> 27) & 0x1F);
+
+       i = 0;
+       while (i < num_err) {
+               err_idx[i] ^= 3;
+
+               if (err_idx[i] < 512 * 8)
+                       __change_bit(err_idx[i], dat);
+
+               i++;
+       }
+
+       return num_err;
+}
+
+static int fsmc_read_hwecc(struct mtd_info *mtd,
+                       const u_char *data, u_char *ecc)
+{
+       u_int ecc_tmp;
+       int timeout = CONFIG_SYS_HZ;
+       ulong start;
+
+       switch (fsmc_version) {
+       case FSMC_VER8:
+               start = get_timer(0);
+               while (get_timer(start) < timeout) {
+                       /*
+                        * Busy waiting for ecc computation
+                        * to finish for 512 bytes
+                        */
+                       if (readl(&fsmc_regs_p->sts) & FSMC_CODE_RDY)
+                               break;
+               }
+
+               ecc_tmp = readl(&fsmc_regs_p->ecc1);
+               ecc[0] = (u_char) (ecc_tmp >> 0);
+               ecc[1] = (u_char) (ecc_tmp >> 8);
+               ecc[2] = (u_char) (ecc_tmp >> 16);
+               ecc[3] = (u_char) (ecc_tmp >> 24);
+
+               ecc_tmp = readl(&fsmc_regs_p->ecc2);
+               ecc[4] = (u_char) (ecc_tmp >> 0);
+               ecc[5] = (u_char) (ecc_tmp >> 8);
+               ecc[6] = (u_char) (ecc_tmp >> 16);
+               ecc[7] = (u_char) (ecc_tmp >> 24);
+
+               ecc_tmp = readl(&fsmc_regs_p->ecc3);
+               ecc[8] = (u_char) (ecc_tmp >> 0);
+               ecc[9] = (u_char) (ecc_tmp >> 8);
+               ecc[10] = (u_char) (ecc_tmp >> 16);
+               ecc[11] = (u_char) (ecc_tmp >> 24);
+
+               ecc_tmp = readl(&fsmc_regs_p->sts);
+               ecc[12] = (u_char) (ecc_tmp >> 16);
+               break;
+
+       default:
+               ecc_tmp = readl(&fsmc_regs_p->ecc1);
+               ecc[0] = (u_char) (ecc_tmp >> 0);
+               ecc[1] = (u_char) (ecc_tmp >> 8);
+               ecc[2] = (u_char) (ecc_tmp >> 16);
+               break;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+void fsmc_enable_hwecc(struct mtd_info *mtd, int mode)
+{
+       writel(readl(&fsmc_regs_p->pc) & ~FSMC_ECCPLEN_256,
+                       &fsmc_regs_p->pc);
+       writel(readl(&fsmc_regs_p->pc) & ~FSMC_ECCEN,
+                       &fsmc_regs_p->pc);
+       writel(readl(&fsmc_regs_p->pc) | FSMC_ECCEN,
+                       &fsmc_regs_p->pc);
+}
+
+/*
+ * fsmc_read_page_hwecc
+ * @mtd:       mtd info structure
+ * @chip:      nand chip info structure
+ * @buf:       buffer to store read data
+ * @oob_required:      caller expects OOB data read to chip->oob_poi
+ * @page:      page number to read
+ *
+ * This routine is needed for fsmc verison 8 as reading from NAND chip has to be
+ * performed in a strict sequence as follows:
+ * data(512 byte) -> ecc(13 byte)
+ * After this read, fsmc hardware generates and reports error data bits(upto a
+ * max of 8 bits)
+ */
+static int fsmc_read_page_hwecc(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
+                                uint8_t *buf, int oob_required, int page)
+{
+       struct fsmc_eccplace *fsmc_eccpl;
+       int i, j, s, stat, eccsize = chip->ecc.size;
+       int eccbytes = chip->ecc.bytes;
+       int eccsteps = chip->ecc.steps;
+       uint8_t *p = buf;
+       uint8_t *ecc_calc = chip->buffers->ecccalc;
+       uint8_t *ecc_code = chip->buffers->ecccode;
+       int off, len, group = 0;
+       uint8_t oob[13] __attribute__ ((aligned (2)));
+
+       /* Differentiate between small and large page ecc place definitions */
+       if (mtd->writesize == 512)
+               fsmc_eccpl = &fsmc_eccpl_sp;
+       else
+               fsmc_eccpl = &fsmc_eccpl_lp;
+
+       for (i = 0, s = 0; s < eccsteps; s++, i += eccbytes, p += eccsize) {
+
+               chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READ0, s * eccsize, page);
+               chip->ecc.hwctl(mtd, NAND_ECC_READ);
+               chip->read_buf(mtd, p, eccsize);
+
+               for (j = 0; j < eccbytes;) {
+                       off = fsmc_eccpl->eccplace[group].offset;
+                       len = fsmc_eccpl->eccplace[group].length;
+                       group++;
+
+                       /*
+                        * length is intentionally kept a higher multiple of 2
+                        * to read at least 13 bytes even in case of 16 bit NAND
+                        * devices
+                        */
+                       if (chip->options & NAND_BUSWIDTH_16)
+                               len = roundup(len, 2);
+                       chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READOOB, off, page);
+                       chip->read_buf(mtd, oob + j, len);
+                       j += len;
+               }
+
+               memcpy(&ecc_code[i], oob, 13);
+               chip->ecc.calculate(mtd, p, &ecc_calc[i]);
+
+               stat = chip->ecc.correct(mtd, p, &ecc_code[i],
+                               &ecc_calc[i]);
+               if (stat < 0)
+                       mtd->ecc_stats.failed++;
+               else
+                       mtd->ecc_stats.corrected += stat;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+int fsmc_nand_init(struct nand_chip *nand)
+{
+       static int chip_nr;
+       struct mtd_info *mtd;
+       int i;
+       u32 peripid2 = readl(&fsmc_regs_p->peripid2);
+
+       fsmc_version = (peripid2 >> FSMC_REVISION_SHFT) &
+               FSMC_REVISION_MSK;
+
+       writel(readl(&fsmc_regs_p->ctrl) | FSMC_WP, &fsmc_regs_p->ctrl);
+
+#if defined(CONFIG_SYS_FSMC_NAND_16BIT)
+       writel(FSMC_DEVWID_16 | FSMC_DEVTYPE_NAND | FSMC_ENABLE | FSMC_WAITON,
+                       &fsmc_regs_p->pc);
+#elif defined(CONFIG_SYS_FSMC_NAND_8BIT)
+       writel(FSMC_DEVWID_8 | FSMC_DEVTYPE_NAND | FSMC_ENABLE | FSMC_WAITON,
+                       &fsmc_regs_p->pc);
+#else
+#error Please define CONFIG_SYS_FSMC_NAND_16BIT or CONFIG_SYS_FSMC_NAND_8BIT
+#endif
+       writel(readl(&fsmc_regs_p->pc) | FSMC_TCLR_1 | FSMC_TAR_1,
+                       &fsmc_regs_p->pc);
+       writel(FSMC_THIZ_1 | FSMC_THOLD_4 | FSMC_TWAIT_6 | FSMC_TSET_0,
+                       &fsmc_regs_p->comm);
+       writel(FSMC_THIZ_1 | FSMC_THOLD_4 | FSMC_TWAIT_6 | FSMC_TSET_0,
+                       &fsmc_regs_p->attrib);
+
+       nand->options = 0;
+#if defined(CONFIG_SYS_FSMC_NAND_16BIT)
+       nand->options |= NAND_BUSWIDTH_16;
+#endif
+       nand->ecc.mode = NAND_ECC_HW;
+       nand->ecc.size = 512;
+       nand->ecc.calculate = fsmc_read_hwecc;
+       nand->ecc.hwctl = fsmc_enable_hwecc;
+       nand->cmd_ctrl = fsmc_nand_hwcontrol;
+       nand->IO_ADDR_R = nand->IO_ADDR_W =
+               (void  __iomem *)CONFIG_SYS_NAND_BASE;
+       nand->badblockbits = 7;
+
+       mtd = &nand_info[chip_nr++];
+       mtd->priv = nand;
+
+       switch (fsmc_version) {
+       case FSMC_VER8:
+               nand->ecc.bytes = 13;
+               nand->ecc.strength = 8;
+               nand->ecc.correct = fsmc_bch8_correct_data;
+               nand->ecc.read_page = fsmc_read_page_hwecc;
+               if (mtd->writesize == 512)
+                       nand->ecc.layout = &fsmc_ecc4_sp_layout;
+               else {
+                       if (mtd->oobsize == 224)
+                               nand->ecc.layout = &fsmc_ecc4_224_layout;
+                       else
+                               nand->ecc.layout = &fsmc_ecc4_lp_layout;
+               }
+
+               break;
+       default:
+               nand->ecc.bytes = 3;
+               nand->ecc.strength = 1;
+               nand->ecc.layout = &fsmc_ecc1_layout;
+               nand->ecc.correct = nand_correct_data;
+               break;
+       }
+
+       /* Detect NAND chips */
+       if (nand_scan_ident(mtd, CONFIG_SYS_MAX_NAND_DEVICE, NULL))
+               return -ENXIO;
+
+       if (nand_scan_tail(mtd))
+               return -ENXIO;
+
+       for (i = 0; i < CONFIG_SYS_MAX_NAND_DEVICE; i++)
+               if (nand_register(i))
+                       return -ENXIO;
+
+       return 0;
+}