mtd: gpmi: allocate a proper buffer for non ECC read/write
[pandora-kernel.git] / drivers / mtd / nand / gpmi-nand / gpmi-nand.c
1 /*
2  * Freescale GPMI NAND Flash Driver
3  *
4  * Copyright (C) 2010-2011 Freescale Semiconductor, Inc.
5  * Copyright (C) 2008 Embedded Alley Solutions, Inc.
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
9  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
10  * (at your option) any later version.
11  *
12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15  * GNU General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
18  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
19  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
20  */
21 #include <linux/clk.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/interrupt.h>
24 #include <linux/module.h>
25 #include <linux/mtd/partitions.h>
26 #include <linux/of.h>
27 #include <linux/of_device.h>
28 #include <linux/of_mtd.h>
29 #include "gpmi-nand.h"
30
31 /* Resource names for the GPMI NAND driver. */
32 #define GPMI_NAND_GPMI_REGS_ADDR_RES_NAME  "gpmi-nand"
33 #define GPMI_NAND_BCH_REGS_ADDR_RES_NAME   "bch"
34 #define GPMI_NAND_BCH_INTERRUPT_RES_NAME   "bch"
35
36 /* add our owner bbt descriptor */
37 static uint8_t scan_ff_pattern[] = { 0xff };
38 static struct nand_bbt_descr gpmi_bbt_descr = {
39         .options        = 0,
40         .offs           = 0,
41         .len            = 1,
42         .pattern        = scan_ff_pattern
43 };
44
45 /*
46  * We may change the layout if we can get the ECC info from the datasheet,
47  * else we will use all the (page + OOB).
48  */
49 static struct nand_ecclayout gpmi_hw_ecclayout = {
50         .eccbytes = 0,
51         .eccpos = { 0, },
52         .oobfree = { {.offset = 0, .length = 0} }
53 };
54
55 static irqreturn_t bch_irq(int irq, void *cookie)
56 {
57         struct gpmi_nand_data *this = cookie;
58
59         gpmi_clear_bch(this);
60         complete(&this->bch_done);
61         return IRQ_HANDLED;
62 }
63
64 /*
65  *  Calculate the ECC strength by hand:
66  *      E : The ECC strength.
67  *      G : the length of Galois Field.
68  *      N : The chunk count of per page.
69  *      O : the oobsize of the NAND chip.
70  *      M : the metasize of per page.
71  *
72  *      The formula is :
73  *              E * G * N
74  *            ------------ <= (O - M)
75  *                  8
76  *
77  *      So, we get E by:
78  *                    (O - M) * 8
79  *              E <= -------------
80  *                       G * N
81  */
82 static inline int get_ecc_strength(struct gpmi_nand_data *this)
83 {
84         struct bch_geometry *geo = &this->bch_geometry;
85         struct mtd_info *mtd = &this->mtd;
86         int ecc_strength;
87
88         ecc_strength = ((mtd->oobsize - geo->metadata_size) * 8)
89                         / (geo->gf_len * geo->ecc_chunk_count);
90
91         /* We need the minor even number. */
92         return round_down(ecc_strength, 2);
93 }
94
95 static inline bool gpmi_check_ecc(struct gpmi_nand_data *this)
96 {
97         struct bch_geometry *geo = &this->bch_geometry;
98
99         /* Do the sanity check. */
100         if (GPMI_IS_MX23(this) || GPMI_IS_MX28(this)) {
101                 /* The mx23/mx28 only support the GF13. */
102                 if (geo->gf_len == 14)
103                         return false;
104
105                 if (geo->ecc_strength > MXS_ECC_STRENGTH_MAX)
106                         return false;
107         } else if (GPMI_IS_MX6Q(this)) {
108                 if (geo->ecc_strength > MX6_ECC_STRENGTH_MAX)
109                         return false;
110         }
111         return true;
112 }
113
114 /*
115  * If we can get the ECC information from the nand chip, we do not
116  * need to calculate them ourselves.
117  *
118  * We may have available oob space in this case.
119  */
120 static bool set_geometry_by_ecc_info(struct gpmi_nand_data *this)
121 {
122         struct bch_geometry *geo = &this->bch_geometry;
123         struct mtd_info *mtd = &this->mtd;
124         struct nand_chip *chip = mtd->priv;
125         struct nand_oobfree *of = gpmi_hw_ecclayout.oobfree;
126         unsigned int block_mark_bit_offset;
127
128         if (!(chip->ecc_strength_ds > 0 && chip->ecc_step_ds > 0))
129                 return false;
130
131         switch (chip->ecc_step_ds) {
132         case SZ_512:
133                 geo->gf_len = 13;
134                 break;
135         case SZ_1K:
136                 geo->gf_len = 14;
137                 break;
138         default:
139                 dev_err(this->dev,
140                         "unsupported nand chip. ecc bits : %d, ecc size : %d\n",
141                         chip->ecc_strength_ds, chip->ecc_step_ds);
142                 return false;
143         }
144         geo->ecc_chunk_size = chip->ecc_step_ds;
145         geo->ecc_strength = round_up(chip->ecc_strength_ds, 2);
146         if (!gpmi_check_ecc(this))
147                 return false;
148
149         /* Keep the C >= O */
150         if (geo->ecc_chunk_size < mtd->oobsize) {
151                 dev_err(this->dev,
152                         "unsupported nand chip. ecc size: %d, oob size : %d\n",
153                         chip->ecc_step_ds, mtd->oobsize);
154                 return false;
155         }
156
157         /* The default value, see comment in the legacy_set_geometry(). */
158         geo->metadata_size = 10;
159
160         geo->ecc_chunk_count = mtd->writesize / geo->ecc_chunk_size;
161
162         /*
163          * Now, the NAND chip with 2K page(data chunk is 512byte) shows below:
164          *
165          *    |                          P                            |
166          *    |<----------------------------------------------------->|
167          *    |                                                       |
168          *    |                                        (Block Mark)   |
169          *    |                      P'                      |      | |     |
170          *    |<-------------------------------------------->|  D   | |  O' |
171          *    |                                              |<---->| |<--->|
172          *    V                                              V      V V     V
173          *    +---+----------+-+----------+-+----------+-+----------+-+-----+
174          *    | M |   data   |E|   data   |E|   data   |E|   data   |E|     |
175          *    +---+----------+-+----------+-+----------+-+----------+-+-----+
176          *                                                   ^              ^
177          *                                                   |      O       |
178          *                                                   |<------------>|
179          *                                                   |              |
180          *
181          *      P : the page size for BCH module.
182          *      E : The ECC strength.
183          *      G : the length of Galois Field.
184          *      N : The chunk count of per page.
185          *      M : the metasize of per page.
186          *      C : the ecc chunk size, aka the "data" above.
187          *      P': the nand chip's page size.
188          *      O : the nand chip's oob size.
189          *      O': the free oob.
190          *
191          *      The formula for P is :
192          *
193          *                  E * G * N
194          *             P = ------------ + P' + M
195          *                      8
196          *
197          * The position of block mark moves forward in the ECC-based view
198          * of page, and the delta is:
199          *
200          *                   E * G * (N - 1)
201          *             D = (---------------- + M)
202          *                          8
203          *
204          * Please see the comment in legacy_set_geometry().
205          * With the condition C >= O , we still can get same result.
206          * So the bit position of the physical block mark within the ECC-based
207          * view of the page is :
208          *             (P' - D) * 8
209          */
210         geo->page_size = mtd->writesize + geo->metadata_size +
211                 (geo->gf_len * geo->ecc_strength * geo->ecc_chunk_count) / 8;
212
213         /* The available oob size we have. */
214         if (geo->page_size < mtd->writesize + mtd->oobsize) {
215                 of->offset = geo->page_size - mtd->writesize;
216                 of->length = mtd->oobsize - of->offset;
217         }
218
219         geo->payload_size = mtd->writesize;
220
221         geo->auxiliary_status_offset = ALIGN(geo->metadata_size, 4);
222         geo->auxiliary_size = ALIGN(geo->metadata_size, 4)
223                                 + ALIGN(geo->ecc_chunk_count, 4);
224
225         if (!this->swap_block_mark)
226                 return true;
227
228         /* For bit swap. */
229         block_mark_bit_offset = mtd->writesize * 8 -
230                 (geo->ecc_strength * geo->gf_len * (geo->ecc_chunk_count - 1)
231                                 + geo->metadata_size * 8);
232
233         geo->block_mark_byte_offset = block_mark_bit_offset / 8;
234         geo->block_mark_bit_offset  = block_mark_bit_offset % 8;
235         return true;
236 }
237
238 static int legacy_set_geometry(struct gpmi_nand_data *this)
239 {
240         struct bch_geometry *geo = &this->bch_geometry;
241         struct mtd_info *mtd = &this->mtd;
242         unsigned int metadata_size;
243         unsigned int status_size;
244         unsigned int block_mark_bit_offset;
245
246         /*
247          * The size of the metadata can be changed, though we set it to 10
248          * bytes now. But it can't be too large, because we have to save
249          * enough space for BCH.
250          */
251         geo->metadata_size = 10;
252
253         /* The default for the length of Galois Field. */
254         geo->gf_len = 13;
255
256         /* The default for chunk size. */
257         geo->ecc_chunk_size = 512;
258         while (geo->ecc_chunk_size < mtd->oobsize) {
259                 geo->ecc_chunk_size *= 2; /* keep C >= O */
260                 geo->gf_len = 14;
261         }
262
263         geo->ecc_chunk_count = mtd->writesize / geo->ecc_chunk_size;
264
265         /* We use the same ECC strength for all chunks. */
266         geo->ecc_strength = get_ecc_strength(this);
267         if (!gpmi_check_ecc(this)) {
268                 dev_err(this->dev,
269                         "We can not support this nand chip."
270                         " Its required ecc strength(%d) is beyond our"
271                         " capability(%d).\n", geo->ecc_strength,
272                         (GPMI_IS_MX6Q(this) ? MX6_ECC_STRENGTH_MAX
273                                         : MXS_ECC_STRENGTH_MAX));
274                 return -EINVAL;
275         }
276
277         geo->page_size = mtd->writesize + mtd->oobsize;
278         geo->payload_size = mtd->writesize;
279
280         /*
281          * The auxiliary buffer contains the metadata and the ECC status. The
282          * metadata is padded to the nearest 32-bit boundary. The ECC status
283          * contains one byte for every ECC chunk, and is also padded to the
284          * nearest 32-bit boundary.
285          */
286         metadata_size = ALIGN(geo->metadata_size, 4);
287         status_size   = ALIGN(geo->ecc_chunk_count, 4);
288
289         geo->auxiliary_size = metadata_size + status_size;
290         geo->auxiliary_status_offset = metadata_size;
291
292         if (!this->swap_block_mark)
293                 return 0;
294
295         /*
296          * We need to compute the byte and bit offsets of
297          * the physical block mark within the ECC-based view of the page.
298          *
299          * NAND chip with 2K page shows below:
300          *                                             (Block Mark)
301          *                                                   |      |
302          *                                                   |  D   |
303          *                                                   |<---->|
304          *                                                   V      V
305          *    +---+----------+-+----------+-+----------+-+----------+-+
306          *    | M |   data   |E|   data   |E|   data   |E|   data   |E|
307          *    +---+----------+-+----------+-+----------+-+----------+-+
308          *
309          * The position of block mark moves forward in the ECC-based view
310          * of page, and the delta is:
311          *
312          *                   E * G * (N - 1)
313          *             D = (---------------- + M)
314          *                          8
315          *
316          * With the formula to compute the ECC strength, and the condition
317          *       : C >= O         (C is the ecc chunk size)
318          *
319          * It's easy to deduce to the following result:
320          *
321          *         E * G       (O - M)      C - M         C - M
322          *      ----------- <= ------- <=  --------  <  ---------
323          *           8            N           N          (N - 1)
324          *
325          *  So, we get:
326          *
327          *                   E * G * (N - 1)
328          *             D = (---------------- + M) < C
329          *                          8
330          *
331          *  The above inequality means the position of block mark
332          *  within the ECC-based view of the page is still in the data chunk,
333          *  and it's NOT in the ECC bits of the chunk.
334          *
335          *  Use the following to compute the bit position of the
336          *  physical block mark within the ECC-based view of the page:
337          *          (page_size - D) * 8
338          *
339          *  --Huang Shijie
340          */
341         block_mark_bit_offset = mtd->writesize * 8 -
342                 (geo->ecc_strength * geo->gf_len * (geo->ecc_chunk_count - 1)
343                                 + geo->metadata_size * 8);
344
345         geo->block_mark_byte_offset = block_mark_bit_offset / 8;
346         geo->block_mark_bit_offset  = block_mark_bit_offset % 8;
347         return 0;
348 }
349
350 int common_nfc_set_geometry(struct gpmi_nand_data *this)
351 {
352         if (of_property_read_bool(this->dev->of_node, "fsl,use-minimum-ecc")
353                 && set_geometry_by_ecc_info(this))
354                 return 0;
355         return legacy_set_geometry(this);
356 }
357
358 struct dma_chan *get_dma_chan(struct gpmi_nand_data *this)
359 {
360         /* We use the DMA channel 0 to access all the nand chips. */
361         return this->dma_chans[0];
362 }
363
364 /* Can we use the upper's buffer directly for DMA? */
365 void prepare_data_dma(struct gpmi_nand_data *this, enum dma_data_direction dr)
366 {
367         struct scatterlist *sgl = &this->data_sgl;
368         int ret;
369
370         this->direct_dma_map_ok = true;
371
372         /* first try to map the upper buffer directly */
373         sg_init_one(sgl, this->upper_buf, this->upper_len);
374         ret = dma_map_sg(this->dev, sgl, 1, dr);
375         if (ret == 0) {
376                 /* We have to use our own DMA buffer. */
377                 sg_init_one(sgl, this->data_buffer_dma, PAGE_SIZE);
378
379                 if (dr == DMA_TO_DEVICE)
380                         memcpy(this->data_buffer_dma, this->upper_buf,
381                                 this->upper_len);
382
383                 ret = dma_map_sg(this->dev, sgl, 1, dr);
384                 if (ret == 0)
385                         dev_err(this->dev, "DMA mapping failed.\n");
386
387                 this->direct_dma_map_ok = false;
388         }
389 }
390
391 /* This will be called after the DMA operation is finished. */
392 static void dma_irq_callback(void *param)
393 {
394         struct gpmi_nand_data *this = param;
395         struct completion *dma_c = &this->dma_done;
396
397         switch (this->dma_type) {
398         case DMA_FOR_COMMAND:
399                 dma_unmap_sg(this->dev, &this->cmd_sgl, 1, DMA_TO_DEVICE);
400                 break;
401
402         case DMA_FOR_READ_DATA:
403                 dma_unmap_sg(this->dev, &this->data_sgl, 1, DMA_FROM_DEVICE);
404                 if (this->direct_dma_map_ok == false)
405                         memcpy(this->upper_buf, this->data_buffer_dma,
406                                 this->upper_len);
407                 break;
408
409         case DMA_FOR_WRITE_DATA:
410                 dma_unmap_sg(this->dev, &this->data_sgl, 1, DMA_TO_DEVICE);
411                 break;
412
413         case DMA_FOR_READ_ECC_PAGE:
414         case DMA_FOR_WRITE_ECC_PAGE:
415                 /* We have to wait the BCH interrupt to finish. */
416                 break;
417
418         default:
419                 dev_err(this->dev, "in wrong DMA operation.\n");
420         }
421
422         complete(dma_c);
423 }
424
425 int start_dma_without_bch_irq(struct gpmi_nand_data *this,
426                                 struct dma_async_tx_descriptor *desc)
427 {
428         struct completion *dma_c = &this->dma_done;
429         int err;
430
431         init_completion(dma_c);
432
433         desc->callback          = dma_irq_callback;
434         desc->callback_param    = this;
435         dmaengine_submit(desc);
436         dma_async_issue_pending(get_dma_chan(this));
437
438         /* Wait for the interrupt from the DMA block. */
439         err = wait_for_completion_timeout(dma_c, msecs_to_jiffies(1000));
440         if (!err) {
441                 dev_err(this->dev, "DMA timeout, last DMA :%d\n",
442                         this->last_dma_type);
443                 gpmi_dump_info(this);
444                 return -ETIMEDOUT;
445         }
446         return 0;
447 }
448
449 /*
450  * This function is used in BCH reading or BCH writing pages.
451  * It will wait for the BCH interrupt as long as ONE second.
452  * Actually, we must wait for two interrupts :
453  *      [1] firstly the DMA interrupt and
454  *      [2] secondly the BCH interrupt.
455  */
456 int start_dma_with_bch_irq(struct gpmi_nand_data *this,
457                         struct dma_async_tx_descriptor *desc)
458 {
459         struct completion *bch_c = &this->bch_done;
460         int err;
461
462         /* Prepare to receive an interrupt from the BCH block. */
463         init_completion(bch_c);
464
465         /* start the DMA */
466         start_dma_without_bch_irq(this, desc);
467
468         /* Wait for the interrupt from the BCH block. */
469         err = wait_for_completion_timeout(bch_c, msecs_to_jiffies(1000));
470         if (!err) {
471                 dev_err(this->dev, "BCH timeout, last DMA :%d\n",
472                         this->last_dma_type);
473                 gpmi_dump_info(this);
474                 return -ETIMEDOUT;
475         }
476         return 0;
477 }
478
479 static int acquire_register_block(struct gpmi_nand_data *this,
480                                   const char *res_name)
481 {
482         struct platform_device *pdev = this->pdev;
483         struct resources *res = &this->resources;
484         struct resource *r;
485         void __iomem *p;
486
487         r = platform_get_resource_byname(pdev, IORESOURCE_MEM, res_name);
488         p = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, r);
489         if (IS_ERR(p))
490                 return PTR_ERR(p);
491
492         if (!strcmp(res_name, GPMI_NAND_GPMI_REGS_ADDR_RES_NAME))
493                 res->gpmi_regs = p;
494         else if (!strcmp(res_name, GPMI_NAND_BCH_REGS_ADDR_RES_NAME))
495                 res->bch_regs = p;
496         else
497                 dev_err(this->dev, "unknown resource name : %s\n", res_name);
498
499         return 0;
500 }
501
502 static int acquire_bch_irq(struct gpmi_nand_data *this, irq_handler_t irq_h)
503 {
504         struct platform_device *pdev = this->pdev;
505         const char *res_name = GPMI_NAND_BCH_INTERRUPT_RES_NAME;
506         struct resource *r;
507         int err;
508
509         r = platform_get_resource_byname(pdev, IORESOURCE_IRQ, res_name);
510         if (!r) {
511                 dev_err(this->dev, "Can't get resource for %s\n", res_name);
512                 return -ENODEV;
513         }
514
515         err = devm_request_irq(this->dev, r->start, irq_h, 0, res_name, this);
516         if (err)
517                 dev_err(this->dev, "error requesting BCH IRQ\n");
518
519         return err;
520 }
521
522 static void release_dma_channels(struct gpmi_nand_data *this)
523 {
524         unsigned int i;
525         for (i = 0; i < DMA_CHANS; i++)
526                 if (this->dma_chans[i]) {
527                         dma_release_channel(this->dma_chans[i]);
528                         this->dma_chans[i] = NULL;
529                 }
530 }
531
532 static int acquire_dma_channels(struct gpmi_nand_data *this)
533 {
534         struct platform_device *pdev = this->pdev;
535         struct dma_chan *dma_chan;
536
537         /* request dma channel */
538         dma_chan = dma_request_slave_channel(&pdev->dev, "rx-tx");
539         if (!dma_chan) {
540                 dev_err(this->dev, "Failed to request DMA channel.\n");
541                 goto acquire_err;
542         }
543
544         this->dma_chans[0] = dma_chan;
545         return 0;
546
547 acquire_err:
548         release_dma_channels(this);
549         return -EINVAL;
550 }
551
552 static char *extra_clks_for_mx6q[GPMI_CLK_MAX] = {
553         "gpmi_apb", "gpmi_bch", "gpmi_bch_apb", "per1_bch",
554 };
555
556 static int gpmi_get_clks(struct gpmi_nand_data *this)
557 {
558         struct resources *r = &this->resources;
559         char **extra_clks = NULL;
560         struct clk *clk;
561         int err, i;
562
563         /* The main clock is stored in the first. */
564         r->clock[0] = devm_clk_get(this->dev, "gpmi_io");
565         if (IS_ERR(r->clock[0])) {
566                 err = PTR_ERR(r->clock[0]);
567                 goto err_clock;
568         }
569
570         /* Get extra clocks */
571         if (GPMI_IS_MX6Q(this))
572                 extra_clks = extra_clks_for_mx6q;
573         if (!extra_clks)
574                 return 0;
575
576         for (i = 1; i < GPMI_CLK_MAX; i++) {
577                 if (extra_clks[i - 1] == NULL)
578                         break;
579
580                 clk = devm_clk_get(this->dev, extra_clks[i - 1]);
581                 if (IS_ERR(clk)) {
582                         err = PTR_ERR(clk);
583                         goto err_clock;
584                 }
585
586                 r->clock[i] = clk;
587         }
588
589         if (GPMI_IS_MX6Q(this))
590                 /*
591                  * Set the default value for the gpmi clock in mx6q:
592                  *
593                  * If you want to use the ONFI nand which is in the
594                  * Synchronous Mode, you should change the clock as you need.
595                  */
596                 clk_set_rate(r->clock[0], 22000000);
597
598         return 0;
599
600 err_clock:
601         dev_dbg(this->dev, "failed in finding the clocks.\n");
602         return err;
603 }
604
605 static int acquire_resources(struct gpmi_nand_data *this)
606 {
607         int ret;
608
609         ret = acquire_register_block(this, GPMI_NAND_GPMI_REGS_ADDR_RES_NAME);
610         if (ret)
611                 goto exit_regs;
612
613         ret = acquire_register_block(this, GPMI_NAND_BCH_REGS_ADDR_RES_NAME);
614         if (ret)
615                 goto exit_regs;
616
617         ret = acquire_bch_irq(this, bch_irq);
618         if (ret)
619                 goto exit_regs;
620
621         ret = acquire_dma_channels(this);
622         if (ret)
623                 goto exit_regs;
624
625         ret = gpmi_get_clks(this);
626         if (ret)
627                 goto exit_clock;
628         return 0;
629
630 exit_clock:
631         release_dma_channels(this);
632 exit_regs:
633         return ret;
634 }
635
636 static void release_resources(struct gpmi_nand_data *this)
637 {
638         release_dma_channels(this);
639 }
640
641 static int init_hardware(struct gpmi_nand_data *this)
642 {
643         int ret;
644
645         /*
646          * This structure contains the "safe" GPMI timing that should succeed
647          * with any NAND Flash device
648          * (although, with less-than-optimal performance).
649          */
650         struct nand_timing  safe_timing = {
651                 .data_setup_in_ns        = 80,
652                 .data_hold_in_ns         = 60,
653                 .address_setup_in_ns     = 25,
654                 .gpmi_sample_delay_in_ns =  6,
655                 .tREA_in_ns              = -1,
656                 .tRLOH_in_ns             = -1,
657                 .tRHOH_in_ns             = -1,
658         };
659
660         /* Initialize the hardwares. */
661         ret = gpmi_init(this);
662         if (ret)
663                 return ret;
664
665         this->timing = safe_timing;
666         return 0;
667 }
668
669 static int read_page_prepare(struct gpmi_nand_data *this,
670                         void *destination, unsigned length,
671                         void *alt_virt, dma_addr_t alt_phys, unsigned alt_size,
672                         void **use_virt, dma_addr_t *use_phys)
673 {
674         struct device *dev = this->dev;
675
676         if (virt_addr_valid(destination)) {
677                 dma_addr_t dest_phys;
678
679                 dest_phys = dma_map_single(dev, destination,
680                                                 length, DMA_FROM_DEVICE);
681                 if (dma_mapping_error(dev, dest_phys)) {
682                         if (alt_size < length) {
683                                 dev_err(dev, "Alternate buffer is too small\n");
684                                 return -ENOMEM;
685                         }
686                         goto map_failed;
687                 }
688                 *use_virt = destination;
689                 *use_phys = dest_phys;
690                 this->direct_dma_map_ok = true;
691                 return 0;
692         }
693
694 map_failed:
695         *use_virt = alt_virt;
696         *use_phys = alt_phys;
697         this->direct_dma_map_ok = false;
698         return 0;
699 }
700
701 static inline void read_page_end(struct gpmi_nand_data *this,
702                         void *destination, unsigned length,
703                         void *alt_virt, dma_addr_t alt_phys, unsigned alt_size,
704                         void *used_virt, dma_addr_t used_phys)
705 {
706         if (this->direct_dma_map_ok)
707                 dma_unmap_single(this->dev, used_phys, length, DMA_FROM_DEVICE);
708 }
709
710 static inline void read_page_swap_end(struct gpmi_nand_data *this,
711                         void *destination, unsigned length,
712                         void *alt_virt, dma_addr_t alt_phys, unsigned alt_size,
713                         void *used_virt, dma_addr_t used_phys)
714 {
715         if (!this->direct_dma_map_ok)
716                 memcpy(destination, alt_virt, length);
717 }
718
719 static int send_page_prepare(struct gpmi_nand_data *this,
720                         const void *source, unsigned length,
721                         void *alt_virt, dma_addr_t alt_phys, unsigned alt_size,
722                         const void **use_virt, dma_addr_t *use_phys)
723 {
724         struct device *dev = this->dev;
725
726         if (virt_addr_valid(source)) {
727                 dma_addr_t source_phys;
728
729                 source_phys = dma_map_single(dev, (void *)source, length,
730                                                 DMA_TO_DEVICE);
731                 if (dma_mapping_error(dev, source_phys)) {
732                         if (alt_size < length) {
733                                 dev_err(dev, "Alternate buffer is too small\n");
734                                 return -ENOMEM;
735                         }
736                         goto map_failed;
737                 }
738                 *use_virt = source;
739                 *use_phys = source_phys;
740                 return 0;
741         }
742 map_failed:
743         /*
744          * Copy the content of the source buffer into the alternate
745          * buffer and set up the return values accordingly.
746          */
747         memcpy(alt_virt, source, length);
748
749         *use_virt = alt_virt;
750         *use_phys = alt_phys;
751         return 0;
752 }
753
754 static void send_page_end(struct gpmi_nand_data *this,
755                         const void *source, unsigned length,
756                         void *alt_virt, dma_addr_t alt_phys, unsigned alt_size,
757                         const void *used_virt, dma_addr_t used_phys)
758 {
759         struct device *dev = this->dev;
760         if (used_virt == source)
761                 dma_unmap_single(dev, used_phys, length, DMA_TO_DEVICE);
762 }
763
764 static void gpmi_free_dma_buffer(struct gpmi_nand_data *this)
765 {
766         struct device *dev = this->dev;
767
768         if (this->page_buffer_virt && virt_addr_valid(this->page_buffer_virt))
769                 dma_free_coherent(dev, this->page_buffer_size,
770                                         this->page_buffer_virt,
771                                         this->page_buffer_phys);
772         kfree(this->cmd_buffer);
773         kfree(this->data_buffer_dma);
774
775         this->cmd_buffer        = NULL;
776         this->data_buffer_dma   = NULL;
777         this->page_buffer_virt  = NULL;
778         this->page_buffer_size  =  0;
779 }
780
781 /* Allocate the DMA buffers */
782 static int gpmi_alloc_dma_buffer(struct gpmi_nand_data *this)
783 {
784         struct bch_geometry *geo = &this->bch_geometry;
785         struct device *dev = this->dev;
786         struct mtd_info *mtd = &this->mtd;
787
788         /* [1] Allocate a command buffer. PAGE_SIZE is enough. */
789         this->cmd_buffer = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_DMA | GFP_KERNEL);
790         if (this->cmd_buffer == NULL)
791                 goto error_alloc;
792
793         /*
794          * [2] Allocate a read/write data buffer.
795          *     The gpmi_alloc_dma_buffer can be called twice.
796          *     We allocate a PAGE_SIZE length buffer if gpmi_alloc_dma_buffer
797          *     is called before the nand_scan_ident; and we allocate a buffer
798          *     of the real NAND page size when the gpmi_alloc_dma_buffer is
799          *     called after the nand_scan_ident.
800          */
801         this->data_buffer_dma = kzalloc(mtd->writesize ?: PAGE_SIZE,
802                                         GFP_DMA | GFP_KERNEL);
803         if (this->data_buffer_dma == NULL)
804                 goto error_alloc;
805
806         /*
807          * [3] Allocate the page buffer.
808          *
809          * Both the payload buffer and the auxiliary buffer must appear on
810          * 32-bit boundaries. We presume the size of the payload buffer is a
811          * power of two and is much larger than four, which guarantees the
812          * auxiliary buffer will appear on a 32-bit boundary.
813          */
814         this->page_buffer_size = geo->payload_size + geo->auxiliary_size;
815         this->page_buffer_virt = dma_alloc_coherent(dev, this->page_buffer_size,
816                                         &this->page_buffer_phys, GFP_DMA);
817         if (!this->page_buffer_virt)
818                 goto error_alloc;
819
820
821         /* Slice up the page buffer. */
822         this->payload_virt = this->page_buffer_virt;
823         this->payload_phys = this->page_buffer_phys;
824         this->auxiliary_virt = this->payload_virt + geo->payload_size;
825         this->auxiliary_phys = this->payload_phys + geo->payload_size;
826         return 0;
827
828 error_alloc:
829         gpmi_free_dma_buffer(this);
830         return -ENOMEM;
831 }
832
833 static void gpmi_cmd_ctrl(struct mtd_info *mtd, int data, unsigned int ctrl)
834 {
835         struct nand_chip *chip = mtd->priv;
836         struct gpmi_nand_data *this = chip->priv;
837         int ret;
838
839         /*
840          * Every operation begins with a command byte and a series of zero or
841          * more address bytes. These are distinguished by either the Address
842          * Latch Enable (ALE) or Command Latch Enable (CLE) signals being
843          * asserted. When MTD is ready to execute the command, it will deassert
844          * both latch enables.
845          *
846          * Rather than run a separate DMA operation for every single byte, we
847          * queue them up and run a single DMA operation for the entire series
848          * of command and data bytes. NAND_CMD_NONE means the END of the queue.
849          */
850         if ((ctrl & (NAND_ALE | NAND_CLE))) {
851                 if (data != NAND_CMD_NONE)
852                         this->cmd_buffer[this->command_length++] = data;
853                 return;
854         }
855
856         if (!this->command_length)
857                 return;
858
859         ret = gpmi_send_command(this);
860         if (ret)
861                 dev_err(this->dev, "Chip: %u, Error %d\n",
862                         this->current_chip, ret);
863
864         this->command_length = 0;
865 }
866
867 static int gpmi_dev_ready(struct mtd_info *mtd)
868 {
869         struct nand_chip *chip = mtd->priv;
870         struct gpmi_nand_data *this = chip->priv;
871
872         return gpmi_is_ready(this, this->current_chip);
873 }
874
875 static void gpmi_select_chip(struct mtd_info *mtd, int chipnr)
876 {
877         struct nand_chip *chip = mtd->priv;
878         struct gpmi_nand_data *this = chip->priv;
879
880         if ((this->current_chip < 0) && (chipnr >= 0))
881                 gpmi_begin(this);
882         else if ((this->current_chip >= 0) && (chipnr < 0))
883                 gpmi_end(this);
884
885         this->current_chip = chipnr;
886 }
887
888 static void gpmi_read_buf(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int len)
889 {
890         struct nand_chip *chip = mtd->priv;
891         struct gpmi_nand_data *this = chip->priv;
892
893         dev_dbg(this->dev, "len is %d\n", len);
894         this->upper_buf = buf;
895         this->upper_len = len;
896
897         gpmi_read_data(this);
898 }
899
900 static void gpmi_write_buf(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len)
901 {
902         struct nand_chip *chip = mtd->priv;
903         struct gpmi_nand_data *this = chip->priv;
904
905         dev_dbg(this->dev, "len is %d\n", len);
906         this->upper_buf = (uint8_t *)buf;
907         this->upper_len = len;
908
909         gpmi_send_data(this);
910 }
911
912 static uint8_t gpmi_read_byte(struct mtd_info *mtd)
913 {
914         struct nand_chip *chip = mtd->priv;
915         struct gpmi_nand_data *this = chip->priv;
916         uint8_t *buf = this->data_buffer_dma;
917
918         gpmi_read_buf(mtd, buf, 1);
919         return buf[0];
920 }
921
922 /*
923  * Handles block mark swapping.
924  * It can be called in swapping the block mark, or swapping it back,
925  * because the the operations are the same.
926  */
927 static void block_mark_swapping(struct gpmi_nand_data *this,
928                                 void *payload, void *auxiliary)
929 {
930         struct bch_geometry *nfc_geo = &this->bch_geometry;
931         unsigned char *p;
932         unsigned char *a;
933         unsigned int  bit;
934         unsigned char mask;
935         unsigned char from_data;
936         unsigned char from_oob;
937
938         if (!this->swap_block_mark)
939                 return;
940
941         /*
942          * If control arrives here, we're swapping. Make some convenience
943          * variables.
944          */
945         bit = nfc_geo->block_mark_bit_offset;
946         p   = payload + nfc_geo->block_mark_byte_offset;
947         a   = auxiliary;
948
949         /*
950          * Get the byte from the data area that overlays the block mark. Since
951          * the ECC engine applies its own view to the bits in the page, the
952          * physical block mark won't (in general) appear on a byte boundary in
953          * the data.
954          */
955         from_data = (p[0] >> bit) | (p[1] << (8 - bit));
956
957         /* Get the byte from the OOB. */
958         from_oob = a[0];
959
960         /* Swap them. */
961         a[0] = from_data;
962
963         mask = (0x1 << bit) - 1;
964         p[0] = (p[0] & mask) | (from_oob << bit);
965
966         mask = ~0 << bit;
967         p[1] = (p[1] & mask) | (from_oob >> (8 - bit));
968 }
969
970 static int gpmi_ecc_read_page(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
971                                 uint8_t *buf, int oob_required, int page)
972 {
973         struct gpmi_nand_data *this = chip->priv;
974         struct bch_geometry *nfc_geo = &this->bch_geometry;
975         void          *payload_virt;
976         dma_addr_t    payload_phys;
977         void          *auxiliary_virt;
978         dma_addr_t    auxiliary_phys;
979         unsigned int  i;
980         unsigned char *status;
981         unsigned int  max_bitflips = 0;
982         int           ret;
983
984         dev_dbg(this->dev, "page number is : %d\n", page);
985         ret = read_page_prepare(this, buf, mtd->writesize,
986                                         this->payload_virt, this->payload_phys,
987                                         nfc_geo->payload_size,
988                                         &payload_virt, &payload_phys);
989         if (ret) {
990                 dev_err(this->dev, "Inadequate DMA buffer\n");
991                 ret = -ENOMEM;
992                 return ret;
993         }
994         auxiliary_virt = this->auxiliary_virt;
995         auxiliary_phys = this->auxiliary_phys;
996
997         /* go! */
998         ret = gpmi_read_page(this, payload_phys, auxiliary_phys);
999         read_page_end(this, buf, mtd->writesize,
1000                         this->payload_virt, this->payload_phys,
1001                         nfc_geo->payload_size,
1002                         payload_virt, payload_phys);
1003         if (ret) {
1004                 dev_err(this->dev, "Error in ECC-based read: %d\n", ret);
1005                 return ret;
1006         }
1007
1008         /* handle the block mark swapping */
1009         block_mark_swapping(this, payload_virt, auxiliary_virt);
1010
1011         /* Loop over status bytes, accumulating ECC status. */
1012         status = auxiliary_virt + nfc_geo->auxiliary_status_offset;
1013
1014         for (i = 0; i < nfc_geo->ecc_chunk_count; i++, status++) {
1015                 if ((*status == STATUS_GOOD) || (*status == STATUS_ERASED))
1016                         continue;
1017
1018                 if (*status == STATUS_UNCORRECTABLE) {
1019                         mtd->ecc_stats.failed++;
1020                         continue;
1021                 }
1022                 mtd->ecc_stats.corrected += *status;
1023                 max_bitflips = max_t(unsigned int, max_bitflips, *status);
1024         }
1025
1026         if (oob_required) {
1027                 /*
1028                  * It's time to deliver the OOB bytes. See gpmi_ecc_read_oob()
1029                  * for details about our policy for delivering the OOB.
1030                  *
1031                  * We fill the caller's buffer with set bits, and then copy the
1032                  * block mark to th caller's buffer. Note that, if block mark
1033                  * swapping was necessary, it has already been done, so we can
1034                  * rely on the first byte of the auxiliary buffer to contain
1035                  * the block mark.
1036                  */
1037                 memset(chip->oob_poi, ~0, mtd->oobsize);
1038                 chip->oob_poi[0] = ((uint8_t *) auxiliary_virt)[0];
1039         }
1040
1041         read_page_swap_end(this, buf, mtd->writesize,
1042                         this->payload_virt, this->payload_phys,
1043                         nfc_geo->payload_size,
1044                         payload_virt, payload_phys);
1045
1046         return max_bitflips;
1047 }
1048
1049 static int gpmi_ecc_write_page(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1050                                 const uint8_t *buf, int oob_required)
1051 {
1052         struct gpmi_nand_data *this = chip->priv;
1053         struct bch_geometry *nfc_geo = &this->bch_geometry;
1054         const void *payload_virt;
1055         dma_addr_t payload_phys;
1056         const void *auxiliary_virt;
1057         dma_addr_t auxiliary_phys;
1058         int        ret;
1059
1060         dev_dbg(this->dev, "ecc write page.\n");
1061         if (this->swap_block_mark) {
1062                 /*
1063                  * If control arrives here, we're doing block mark swapping.
1064                  * Since we can't modify the caller's buffers, we must copy them
1065                  * into our own.
1066                  */
1067                 memcpy(this->payload_virt, buf, mtd->writesize);
1068                 payload_virt = this->payload_virt;
1069                 payload_phys = this->payload_phys;
1070
1071                 memcpy(this->auxiliary_virt, chip->oob_poi,
1072                                 nfc_geo->auxiliary_size);
1073                 auxiliary_virt = this->auxiliary_virt;
1074                 auxiliary_phys = this->auxiliary_phys;
1075
1076                 /* Handle block mark swapping. */
1077                 block_mark_swapping(this,
1078                                 (void *) payload_virt, (void *) auxiliary_virt);
1079         } else {
1080                 /*
1081                  * If control arrives here, we're not doing block mark swapping,
1082                  * so we can to try and use the caller's buffers.
1083                  */
1084                 ret = send_page_prepare(this,
1085                                 buf, mtd->writesize,
1086                                 this->payload_virt, this->payload_phys,
1087                                 nfc_geo->payload_size,
1088                                 &payload_virt, &payload_phys);
1089                 if (ret) {
1090                         dev_err(this->dev, "Inadequate payload DMA buffer\n");
1091                         return 0;
1092                 }
1093
1094                 ret = send_page_prepare(this,
1095                                 chip->oob_poi, mtd->oobsize,
1096                                 this->auxiliary_virt, this->auxiliary_phys,
1097                                 nfc_geo->auxiliary_size,
1098                                 &auxiliary_virt, &auxiliary_phys);
1099                 if (ret) {
1100                         dev_err(this->dev, "Inadequate auxiliary DMA buffer\n");
1101                         goto exit_auxiliary;
1102                 }
1103         }
1104
1105         /* Ask the NFC. */
1106         ret = gpmi_send_page(this, payload_phys, auxiliary_phys);
1107         if (ret)
1108                 dev_err(this->dev, "Error in ECC-based write: %d\n", ret);
1109
1110         if (!this->swap_block_mark) {
1111                 send_page_end(this, chip->oob_poi, mtd->oobsize,
1112                                 this->auxiliary_virt, this->auxiliary_phys,
1113                                 nfc_geo->auxiliary_size,
1114                                 auxiliary_virt, auxiliary_phys);
1115 exit_auxiliary:
1116                 send_page_end(this, buf, mtd->writesize,
1117                                 this->payload_virt, this->payload_phys,
1118                                 nfc_geo->payload_size,
1119                                 payload_virt, payload_phys);
1120         }
1121
1122         return 0;
1123 }
1124
1125 /*
1126  * There are several places in this driver where we have to handle the OOB and
1127  * block marks. This is the function where things are the most complicated, so
1128  * this is where we try to explain it all. All the other places refer back to
1129  * here.
1130  *
1131  * These are the rules, in order of decreasing importance:
1132  *
1133  * 1) Nothing the caller does can be allowed to imperil the block mark.
1134  *
1135  * 2) In read operations, the first byte of the OOB we return must reflect the
1136  *    true state of the block mark, no matter where that block mark appears in
1137  *    the physical page.
1138  *
1139  * 3) ECC-based read operations return an OOB full of set bits (since we never
1140  *    allow ECC-based writes to the OOB, it doesn't matter what ECC-based reads
1141  *    return).
1142  *
1143  * 4) "Raw" read operations return a direct view of the physical bytes in the
1144  *    page, using the conventional definition of which bytes are data and which
1145  *    are OOB. This gives the caller a way to see the actual, physical bytes
1146  *    in the page, without the distortions applied by our ECC engine.
1147  *
1148  *
1149  * What we do for this specific read operation depends on two questions:
1150  *
1151  * 1) Are we doing a "raw" read, or an ECC-based read?
1152  *
1153  * 2) Are we using block mark swapping or transcription?
1154  *
1155  * There are four cases, illustrated by the following Karnaugh map:
1156  *
1157  *                    |           Raw           |         ECC-based       |
1158  *       -------------+-------------------------+-------------------------+
1159  *                    | Read the conventional   |                         |
1160  *                    | OOB at the end of the   |                         |
1161  *       Swapping     | page and return it. It  |                         |
1162  *                    | contains exactly what   |                         |
1163  *                    | we want.                | Read the block mark and |
1164  *       -------------+-------------------------+ return it in a buffer   |
1165  *                    | Read the conventional   | full of set bits.       |
1166  *                    | OOB at the end of the   |                         |
1167  *                    | page and also the block |                         |
1168  *       Transcribing | mark in the metadata.   |                         |
1169  *                    | Copy the block mark     |                         |
1170  *                    | into the first byte of  |                         |
1171  *                    | the OOB.                |                         |
1172  *       -------------+-------------------------+-------------------------+
1173  *
1174  * Note that we break rule #4 in the Transcribing/Raw case because we're not
1175  * giving an accurate view of the actual, physical bytes in the page (we're
1176  * overwriting the block mark). That's OK because it's more important to follow
1177  * rule #2.
1178  *
1179  * It turns out that knowing whether we want an "ECC-based" or "raw" read is not
1180  * easy. When reading a page, for example, the NAND Flash MTD code calls our
1181  * ecc.read_page or ecc.read_page_raw function. Thus, the fact that MTD wants an
1182  * ECC-based or raw view of the page is implicit in which function it calls
1183  * (there is a similar pair of ECC-based/raw functions for writing).
1184  *
1185  * FIXME: The following paragraph is incorrect, now that there exist
1186  * ecc.read_oob_raw and ecc.write_oob_raw functions.
1187  *
1188  * Since MTD assumes the OOB is not covered by ECC, there is no pair of
1189  * ECC-based/raw functions for reading or or writing the OOB. The fact that the
1190  * caller wants an ECC-based or raw view of the page is not propagated down to
1191  * this driver.
1192  */
1193 static int gpmi_ecc_read_oob(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
1194                                 int page)
1195 {
1196         struct gpmi_nand_data *this = chip->priv;
1197
1198         dev_dbg(this->dev, "page number is %d\n", page);
1199         /* clear the OOB buffer */
1200         memset(chip->oob_poi, ~0, mtd->oobsize);
1201
1202         /* Read out the conventional OOB. */
1203         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READ0, mtd->writesize, page);
1204         chip->read_buf(mtd, chip->oob_poi, mtd->oobsize);
1205
1206         /*
1207          * Now, we want to make sure the block mark is correct. In the
1208          * Swapping/Raw case, we already have it. Otherwise, we need to
1209          * explicitly read it.
1210          */
1211         if (!this->swap_block_mark) {
1212                 /* Read the block mark into the first byte of the OOB buffer. */
1213                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READ0, 0, page);
1214                 chip->oob_poi[0] = chip->read_byte(mtd);
1215         }
1216
1217         return 0;
1218 }
1219
1220 static int
1221 gpmi_ecc_write_oob(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, int page)
1222 {
1223         struct nand_oobfree *of = mtd->ecclayout->oobfree;
1224         int status = 0;
1225
1226         /* Do we have available oob area? */
1227         if (!of->length)
1228                 return -EPERM;
1229
1230         if (!nand_is_slc(chip))
1231                 return -EPERM;
1232
1233         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_SEQIN, mtd->writesize + of->offset, page);
1234         chip->write_buf(mtd, chip->oob_poi + of->offset, of->length);
1235         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_PAGEPROG, -1, -1);
1236
1237         status = chip->waitfunc(mtd, chip);
1238         return status & NAND_STATUS_FAIL ? -EIO : 0;
1239 }
1240
1241 static int gpmi_block_markbad(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs)
1242 {
1243         struct nand_chip *chip = mtd->priv;
1244         struct gpmi_nand_data *this = chip->priv;
1245         int ret = 0;
1246         uint8_t *block_mark;
1247         int column, page, status, chipnr;
1248
1249         chipnr = (int)(ofs >> chip->chip_shift);
1250         chip->select_chip(mtd, chipnr);
1251
1252         column = this->swap_block_mark ? mtd->writesize : 0;
1253
1254         /* Write the block mark. */
1255         block_mark = this->data_buffer_dma;
1256         block_mark[0] = 0; /* bad block marker */
1257
1258         /* Shift to get page */
1259         page = (int)(ofs >> chip->page_shift);
1260
1261         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_SEQIN, column, page);
1262         chip->write_buf(mtd, block_mark, 1);
1263         chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_PAGEPROG, -1, -1);
1264
1265         status = chip->waitfunc(mtd, chip);
1266         if (status & NAND_STATUS_FAIL)
1267                 ret = -EIO;
1268
1269         chip->select_chip(mtd, -1);
1270
1271         return ret;
1272 }
1273
1274 static int nand_boot_set_geometry(struct gpmi_nand_data *this)
1275 {
1276         struct boot_rom_geometry *geometry = &this->rom_geometry;
1277
1278         /*
1279          * Set the boot block stride size.
1280          *
1281          * In principle, we should be reading this from the OTP bits, since
1282          * that's where the ROM is going to get it. In fact, we don't have any
1283          * way to read the OTP bits, so we go with the default and hope for the
1284          * best.
1285          */
1286         geometry->stride_size_in_pages = 64;
1287
1288         /*
1289          * Set the search area stride exponent.
1290          *
1291          * In principle, we should be reading this from the OTP bits, since
1292          * that's where the ROM is going to get it. In fact, we don't have any
1293          * way to read the OTP bits, so we go with the default and hope for the
1294          * best.
1295          */
1296         geometry->search_area_stride_exponent = 2;
1297         return 0;
1298 }
1299
1300 static const char  *fingerprint = "STMP";
1301 static int mx23_check_transcription_stamp(struct gpmi_nand_data *this)
1302 {
1303         struct boot_rom_geometry *rom_geo = &this->rom_geometry;
1304         struct device *dev = this->dev;
1305         struct mtd_info *mtd = &this->mtd;
1306         struct nand_chip *chip = &this->nand;
1307         unsigned int search_area_size_in_strides;
1308         unsigned int stride;
1309         unsigned int page;
1310         uint8_t *buffer = chip->buffers->databuf;
1311         int saved_chip_number;
1312         int found_an_ncb_fingerprint = false;
1313
1314         /* Compute the number of strides in a search area. */
1315         search_area_size_in_strides = 1 << rom_geo->search_area_stride_exponent;
1316
1317         saved_chip_number = this->current_chip;
1318         chip->select_chip(mtd, 0);
1319
1320         /*
1321          * Loop through the first search area, looking for the NCB fingerprint.
1322          */
1323         dev_dbg(dev, "Scanning for an NCB fingerprint...\n");
1324
1325         for (stride = 0; stride < search_area_size_in_strides; stride++) {
1326                 /* Compute the page addresses. */
1327                 page = stride * rom_geo->stride_size_in_pages;
1328
1329                 dev_dbg(dev, "Looking for a fingerprint in page 0x%x\n", page);
1330
1331                 /*
1332                  * Read the NCB fingerprint. The fingerprint is four bytes long
1333                  * and starts in the 12th byte of the page.
1334                  */
1335                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READ0, 12, page);
1336                 chip->read_buf(mtd, buffer, strlen(fingerprint));
1337
1338                 /* Look for the fingerprint. */
1339                 if (!memcmp(buffer, fingerprint, strlen(fingerprint))) {
1340                         found_an_ncb_fingerprint = true;
1341                         break;
1342                 }
1343
1344         }
1345
1346         chip->select_chip(mtd, saved_chip_number);
1347
1348         if (found_an_ncb_fingerprint)
1349                 dev_dbg(dev, "\tFound a fingerprint\n");
1350         else
1351                 dev_dbg(dev, "\tNo fingerprint found\n");
1352         return found_an_ncb_fingerprint;
1353 }
1354
1355 /* Writes a transcription stamp. */
1356 static int mx23_write_transcription_stamp(struct gpmi_nand_data *this)
1357 {
1358         struct device *dev = this->dev;
1359         struct boot_rom_geometry *rom_geo = &this->rom_geometry;
1360         struct mtd_info *mtd = &this->mtd;
1361         struct nand_chip *chip = &this->nand;
1362         unsigned int block_size_in_pages;
1363         unsigned int search_area_size_in_strides;
1364         unsigned int search_area_size_in_pages;
1365         unsigned int search_area_size_in_blocks;
1366         unsigned int block;
1367         unsigned int stride;
1368         unsigned int page;
1369         uint8_t      *buffer = chip->buffers->databuf;
1370         int saved_chip_number;
1371         int status;
1372
1373         /* Compute the search area geometry. */
1374         block_size_in_pages = mtd->erasesize / mtd->writesize;
1375         search_area_size_in_strides = 1 << rom_geo->search_area_stride_exponent;
1376         search_area_size_in_pages = search_area_size_in_strides *
1377                                         rom_geo->stride_size_in_pages;
1378         search_area_size_in_blocks =
1379                   (search_area_size_in_pages + (block_size_in_pages - 1)) /
1380                                     block_size_in_pages;
1381
1382         dev_dbg(dev, "Search Area Geometry :\n");
1383         dev_dbg(dev, "\tin Blocks : %u\n", search_area_size_in_blocks);
1384         dev_dbg(dev, "\tin Strides: %u\n", search_area_size_in_strides);
1385         dev_dbg(dev, "\tin Pages  : %u\n", search_area_size_in_pages);
1386
1387         /* Select chip 0. */
1388         saved_chip_number = this->current_chip;
1389         chip->select_chip(mtd, 0);
1390
1391         /* Loop over blocks in the first search area, erasing them. */
1392         dev_dbg(dev, "Erasing the search area...\n");
1393
1394         for (block = 0; block < search_area_size_in_blocks; block++) {
1395                 /* Compute the page address. */
1396                 page = block * block_size_in_pages;
1397
1398                 /* Erase this block. */
1399                 dev_dbg(dev, "\tErasing block 0x%x\n", block);
1400                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_ERASE1, -1, page);
1401                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_ERASE2, -1, -1);
1402
1403                 /* Wait for the erase to finish. */
1404                 status = chip->waitfunc(mtd, chip);
1405                 if (status & NAND_STATUS_FAIL)
1406                         dev_err(dev, "[%s] Erase failed.\n", __func__);
1407         }
1408
1409         /* Write the NCB fingerprint into the page buffer. */
1410         memset(buffer, ~0, mtd->writesize);
1411         memcpy(buffer + 12, fingerprint, strlen(fingerprint));
1412
1413         /* Loop through the first search area, writing NCB fingerprints. */
1414         dev_dbg(dev, "Writing NCB fingerprints...\n");
1415         for (stride = 0; stride < search_area_size_in_strides; stride++) {
1416                 /* Compute the page addresses. */
1417                 page = stride * rom_geo->stride_size_in_pages;
1418
1419                 /* Write the first page of the current stride. */
1420                 dev_dbg(dev, "Writing an NCB fingerprint in page 0x%x\n", page);
1421                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_SEQIN, 0x00, page);
1422                 chip->ecc.write_page_raw(mtd, chip, buffer, 0);
1423                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_PAGEPROG, -1, -1);
1424
1425                 /* Wait for the write to finish. */
1426                 status = chip->waitfunc(mtd, chip);
1427                 if (status & NAND_STATUS_FAIL)
1428                         dev_err(dev, "[%s] Write failed.\n", __func__);
1429         }
1430
1431         /* Deselect chip 0. */
1432         chip->select_chip(mtd, saved_chip_number);
1433         return 0;
1434 }
1435
1436 static int mx23_boot_init(struct gpmi_nand_data  *this)
1437 {
1438         struct device *dev = this->dev;
1439         struct nand_chip *chip = &this->nand;
1440         struct mtd_info *mtd = &this->mtd;
1441         unsigned int block_count;
1442         unsigned int block;
1443         int     chipnr;
1444         int     page;
1445         loff_t  byte;
1446         uint8_t block_mark;
1447         int     ret = 0;
1448
1449         /*
1450          * If control arrives here, we can't use block mark swapping, which
1451          * means we're forced to use transcription. First, scan for the
1452          * transcription stamp. If we find it, then we don't have to do
1453          * anything -- the block marks are already transcribed.
1454          */
1455         if (mx23_check_transcription_stamp(this))
1456                 return 0;
1457
1458         /*
1459          * If control arrives here, we couldn't find a transcription stamp, so
1460          * so we presume the block marks are in the conventional location.
1461          */
1462         dev_dbg(dev, "Transcribing bad block marks...\n");
1463
1464         /* Compute the number of blocks in the entire medium. */
1465         block_count = chip->chipsize >> chip->phys_erase_shift;
1466
1467         /*
1468          * Loop over all the blocks in the medium, transcribing block marks as
1469          * we go.
1470          */
1471         for (block = 0; block < block_count; block++) {
1472                 /*
1473                  * Compute the chip, page and byte addresses for this block's
1474                  * conventional mark.
1475                  */
1476                 chipnr = block >> (chip->chip_shift - chip->phys_erase_shift);
1477                 page = block << (chip->phys_erase_shift - chip->page_shift);
1478                 byte = block <<  chip->phys_erase_shift;
1479
1480                 /* Send the command to read the conventional block mark. */
1481                 chip->select_chip(mtd, chipnr);
1482                 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READ0, mtd->writesize, page);
1483                 block_mark = chip->read_byte(mtd);
1484                 chip->select_chip(mtd, -1);
1485
1486                 /*
1487                  * Check if the block is marked bad. If so, we need to mark it
1488                  * again, but this time the result will be a mark in the
1489                  * location where we transcribe block marks.
1490                  */
1491                 if (block_mark != 0xff) {
1492                         dev_dbg(dev, "Transcribing mark in block %u\n", block);
1493                         ret = chip->block_markbad(mtd, byte);
1494                         if (ret)
1495                                 dev_err(dev, "Failed to mark block bad with "
1496                                                         "ret %d\n", ret);
1497                 }
1498         }
1499
1500         /* Write the stamp that indicates we've transcribed the block marks. */
1501         mx23_write_transcription_stamp(this);
1502         return 0;
1503 }
1504
1505 static int nand_boot_init(struct gpmi_nand_data  *this)
1506 {
1507         nand_boot_set_geometry(this);
1508
1509         /* This is ROM arch-specific initilization before the BBT scanning. */
1510         if (GPMI_IS_MX23(this))
1511                 return mx23_boot_init(this);
1512         return 0;
1513 }
1514
1515 static int gpmi_set_geometry(struct gpmi_nand_data *this)
1516 {
1517         int ret;
1518
1519         /* Free the temporary DMA memory for reading ID. */
1520         gpmi_free_dma_buffer(this);
1521
1522         /* Set up the NFC geometry which is used by BCH. */
1523         ret = bch_set_geometry(this);
1524         if (ret) {
1525                 dev_err(this->dev, "Error setting BCH geometry : %d\n", ret);
1526                 return ret;
1527         }
1528
1529         /* Alloc the new DMA buffers according to the pagesize and oobsize */
1530         return gpmi_alloc_dma_buffer(this);
1531 }
1532
1533 static void gpmi_nand_exit(struct gpmi_nand_data *this)
1534 {
1535         nand_release(&this->mtd);
1536         gpmi_free_dma_buffer(this);
1537 }
1538
1539 static int gpmi_init_last(struct gpmi_nand_data *this)
1540 {
1541         struct mtd_info *mtd = &this->mtd;
1542         struct nand_chip *chip = mtd->priv;
1543         struct nand_ecc_ctrl *ecc = &chip->ecc;
1544         struct bch_geometry *bch_geo = &this->bch_geometry;
1545         int ret;
1546
1547         /* Set up swap_block_mark, must be set before the gpmi_set_geometry() */
1548         this->swap_block_mark = !GPMI_IS_MX23(this);
1549
1550         /* Set up the medium geometry */
1551         ret = gpmi_set_geometry(this);
1552         if (ret)
1553                 return ret;
1554
1555         /* Init the nand_ecc_ctrl{} */
1556         ecc->read_page  = gpmi_ecc_read_page;
1557         ecc->write_page = gpmi_ecc_write_page;
1558         ecc->read_oob   = gpmi_ecc_read_oob;
1559         ecc->write_oob  = gpmi_ecc_write_oob;
1560         ecc->mode       = NAND_ECC_HW;
1561         ecc->size       = bch_geo->ecc_chunk_size;
1562         ecc->strength   = bch_geo->ecc_strength;
1563         ecc->layout     = &gpmi_hw_ecclayout;
1564
1565         /*
1566          * Can we enable the extra features? such as EDO or Sync mode.
1567          *
1568          * We do not check the return value now. That's means if we fail in
1569          * enable the extra features, we still can run in the normal way.
1570          */
1571         gpmi_extra_init(this);
1572
1573         return 0;
1574 }
1575
1576 static int gpmi_nand_init(struct gpmi_nand_data *this)
1577 {
1578         struct mtd_info  *mtd = &this->mtd;
1579         struct nand_chip *chip = &this->nand;
1580         struct mtd_part_parser_data ppdata = {};
1581         int ret;
1582
1583         /* init current chip */
1584         this->current_chip      = -1;
1585
1586         /* init the MTD data structures */
1587         mtd->priv               = chip;
1588         mtd->name               = "gpmi-nand";
1589         mtd->owner              = THIS_MODULE;
1590
1591         /* init the nand_chip{}, we don't support a 16-bit NAND Flash bus. */
1592         chip->priv              = this;
1593         chip->select_chip       = gpmi_select_chip;
1594         chip->cmd_ctrl          = gpmi_cmd_ctrl;
1595         chip->dev_ready         = gpmi_dev_ready;
1596         chip->read_byte         = gpmi_read_byte;
1597         chip->read_buf          = gpmi_read_buf;
1598         chip->write_buf         = gpmi_write_buf;
1599         chip->badblock_pattern  = &gpmi_bbt_descr;
1600         chip->block_markbad     = gpmi_block_markbad;
1601         chip->options           |= NAND_NO_SUBPAGE_WRITE;
1602         if (of_get_nand_on_flash_bbt(this->dev->of_node))
1603                 chip->bbt_options |= NAND_BBT_USE_FLASH | NAND_BBT_NO_OOB;
1604
1605         /*
1606          * Allocate a temporary DMA buffer for reading ID in the
1607          * nand_scan_ident().
1608          */
1609         this->bch_geometry.payload_size = 1024;
1610         this->bch_geometry.auxiliary_size = 128;
1611         ret = gpmi_alloc_dma_buffer(this);
1612         if (ret)
1613                 goto err_out;
1614
1615         ret = nand_scan_ident(mtd, GPMI_IS_MX6Q(this) ? 2 : 1, NULL);
1616         if (ret)
1617                 goto err_out;
1618
1619         ret = gpmi_init_last(this);
1620         if (ret)
1621                 goto err_out;
1622
1623         chip->options |= NAND_SKIP_BBTSCAN;
1624         ret = nand_scan_tail(mtd);
1625         if (ret)
1626                 goto err_out;
1627
1628         ret = nand_boot_init(this);
1629         if (ret)
1630                 goto err_out;
1631         chip->scan_bbt(mtd);
1632
1633         ppdata.of_node = this->pdev->dev.of_node;
1634         ret = mtd_device_parse_register(mtd, NULL, &ppdata, NULL, 0);
1635         if (ret)
1636                 goto err_out;
1637         return 0;
1638
1639 err_out:
1640         gpmi_nand_exit(this);
1641         return ret;
1642 }
1643
1644 static const struct platform_device_id gpmi_ids[] = {
1645         { .name = "imx23-gpmi-nand", .driver_data = IS_MX23, },
1646         { .name = "imx28-gpmi-nand", .driver_data = IS_MX28, },
1647         { .name = "imx6q-gpmi-nand", .driver_data = IS_MX6Q, },
1648         {}
1649 };
1650
1651 static const struct of_device_id gpmi_nand_id_table[] = {
1652         {
1653                 .compatible = "fsl,imx23-gpmi-nand",
1654                 .data = (void *)&gpmi_ids[IS_MX23],
1655         }, {
1656                 .compatible = "fsl,imx28-gpmi-nand",
1657                 .data = (void *)&gpmi_ids[IS_MX28],
1658         }, {
1659                 .compatible = "fsl,imx6q-gpmi-nand",
1660                 .data = (void *)&gpmi_ids[IS_MX6Q],
1661         }, {}
1662 };
1663 MODULE_DEVICE_TABLE(of, gpmi_nand_id_table);
1664
1665 static int gpmi_nand_probe(struct platform_device *pdev)
1666 {
1667         struct gpmi_nand_data *this;
1668         const struct of_device_id *of_id;
1669         int ret;
1670
1671         of_id = of_match_device(gpmi_nand_id_table, &pdev->dev);
1672         if (of_id) {
1673                 pdev->id_entry = of_id->data;
1674         } else {
1675                 dev_err(&pdev->dev, "Failed to find the right device id.\n");
1676                 return -ENODEV;
1677         }
1678
1679         this = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*this), GFP_KERNEL);
1680         if (!this)
1681                 return -ENOMEM;
1682
1683         platform_set_drvdata(pdev, this);
1684         this->pdev  = pdev;
1685         this->dev   = &pdev->dev;
1686
1687         ret = acquire_resources(this);
1688         if (ret)
1689                 goto exit_acquire_resources;
1690
1691         ret = init_hardware(this);
1692         if (ret)
1693                 goto exit_nfc_init;
1694
1695         ret = gpmi_nand_init(this);
1696         if (ret)
1697                 goto exit_nfc_init;
1698
1699         dev_info(this->dev, "driver registered.\n");
1700
1701         return 0;
1702
1703 exit_nfc_init:
1704         release_resources(this);
1705 exit_acquire_resources:
1706         dev_err(this->dev, "driver registration failed: %d\n", ret);
1707
1708         return ret;
1709 }
1710
1711 static int gpmi_nand_remove(struct platform_device *pdev)
1712 {
1713         struct gpmi_nand_data *this = platform_get_drvdata(pdev);
1714
1715         gpmi_nand_exit(this);
1716         release_resources(this);
1717         return 0;
1718 }
1719
1720 static struct platform_driver gpmi_nand_driver = {
1721         .driver = {
1722                 .name = "gpmi-nand",
1723                 .of_match_table = gpmi_nand_id_table,
1724         },
1725         .probe   = gpmi_nand_probe,
1726         .remove  = gpmi_nand_remove,
1727         .id_table = gpmi_ids,
1728 };
1729 module_platform_driver(gpmi_nand_driver);
1730
1731 MODULE_AUTHOR("Freescale Semiconductor, Inc.");
1732 MODULE_DESCRIPTION("i.MX GPMI NAND Flash Controller Driver");
1733 MODULE_LICENSE("GPL");