[MTD] Remove read/write _ecc variants
[linux-2.6] / include / linux / mtd / nand.h
1 /*
2  *  linux/include/linux/mtd/nand.h
3  *
4  *  Copyright (c) 2000 David Woodhouse <dwmw2@mvhi.com>
5  *                     Steven J. Hill <sjhill@realitydiluted.com>
6  *                     Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
7  *
8  * $Id: nand.h,v 1.74 2005/09/15 13:58:50 vwool Exp $
9  *
10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
11  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
12  * published by the Free Software Foundation.
13  *
14  * Info:
15  *      Contains standard defines and IDs for NAND flash devices
16  *
17  * Changelog:
18  *      See git changelog.
19  */
20 #ifndef __LINUX_MTD_NAND_H
21 #define __LINUX_MTD_NAND_H
22
23 #include <linux/config.h>
24 #include <linux/wait.h>
25 #include <linux/spinlock.h>
26 #include <linux/mtd/mtd.h>
27
28 struct mtd_info;
29 /* Scan and identify a NAND device */
30 extern int nand_scan (struct mtd_info *mtd, int max_chips);
31 /* Free resources held by the NAND device */
32 extern void nand_release (struct mtd_info *mtd);
33
34 /* Read raw data from the device without ECC */
35 extern int nand_read_raw (struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, loff_t from,
36                           size_t len, size_t ooblen);
37
38
39 extern int nand_write_raw(struct mtd_info *mtd, loff_t to, size_t len,
40                           size_t *retlen, uint8_t *buf, uint8_t *oob);
41
42 /* The maximum number of NAND chips in an array */
43 #define NAND_MAX_CHIPS          8
44
45 /* This constant declares the max. oobsize / page, which
46  * is supported now. If you add a chip with bigger oobsize/page
47  * adjust this accordingly.
48  */
49 #define NAND_MAX_OOBSIZE        64
50
51 /*
52  * Constants for hardware specific CLE/ALE/NCE function
53 */
54 /* Select the chip by setting nCE to low */
55 #define NAND_CTL_SETNCE         1
56 /* Deselect the chip by setting nCE to high */
57 #define NAND_CTL_CLRNCE         2
58 /* Select the command latch by setting CLE to high */
59 #define NAND_CTL_SETCLE         3
60 /* Deselect the command latch by setting CLE to low */
61 #define NAND_CTL_CLRCLE         4
62 /* Select the address latch by setting ALE to high */
63 #define NAND_CTL_SETALE         5
64 /* Deselect the address latch by setting ALE to low */
65 #define NAND_CTL_CLRALE         6
66 /* Set write protection by setting WP to high. Not used! */
67 #define NAND_CTL_SETWP          7
68 /* Clear write protection by setting WP to low. Not used! */
69 #define NAND_CTL_CLRWP          8
70
71 /*
72  * Standard NAND flash commands
73  */
74 #define NAND_CMD_READ0          0
75 #define NAND_CMD_READ1          1
76 #define NAND_CMD_PAGEPROG       0x10
77 #define NAND_CMD_READOOB        0x50
78 #define NAND_CMD_ERASE1         0x60
79 #define NAND_CMD_STATUS         0x70
80 #define NAND_CMD_STATUS_MULTI   0x71
81 #define NAND_CMD_SEQIN          0x80
82 #define NAND_CMD_READID         0x90
83 #define NAND_CMD_ERASE2         0xd0
84 #define NAND_CMD_RESET          0xff
85
86 /* Extended commands for large page devices */
87 #define NAND_CMD_READSTART      0x30
88 #define NAND_CMD_CACHEDPROG     0x15
89
90 /* Extended commands for AG-AND device */
91 /*
92  * Note: the command for NAND_CMD_DEPLETE1 is really 0x00 but
93  *       there is no way to distinguish that from NAND_CMD_READ0
94  *       until the remaining sequence of commands has been completed
95  *       so add a high order bit and mask it off in the command.
96  */
97 #define NAND_CMD_DEPLETE1       0x100
98 #define NAND_CMD_DEPLETE2       0x38
99 #define NAND_CMD_STATUS_MULTI   0x71
100 #define NAND_CMD_STATUS_ERROR   0x72
101 /* multi-bank error status (banks 0-3) */
102 #define NAND_CMD_STATUS_ERROR0  0x73
103 #define NAND_CMD_STATUS_ERROR1  0x74
104 #define NAND_CMD_STATUS_ERROR2  0x75
105 #define NAND_CMD_STATUS_ERROR3  0x76
106 #define NAND_CMD_STATUS_RESET   0x7f
107 #define NAND_CMD_STATUS_CLEAR   0xff
108
109 /* Status bits */
110 #define NAND_STATUS_FAIL        0x01
111 #define NAND_STATUS_FAIL_N1     0x02
112 #define NAND_STATUS_TRUE_READY  0x20
113 #define NAND_STATUS_READY       0x40
114 #define NAND_STATUS_WP          0x80
115
116 /*
117  * Constants for ECC_MODES
118  */
119 typedef enum {
120         NAND_ECC_NONE,
121         NAND_ECC_SOFT,
122         NAND_ECC_HW,
123         NAND_ECC_HW_SYNDROME,
124 } nand_ecc_modes_t;
125
126 /*
127  * Constants for Hardware ECC
128  */
129 /* Reset Hardware ECC for read */
130 #define NAND_ECC_READ           0
131 /* Reset Hardware ECC for write */
132 #define NAND_ECC_WRITE          1
133 /* Enable Hardware ECC before syndrom is read back from flash */
134 #define NAND_ECC_READSYN        2
135
136 /* Bit mask for flags passed to do_nand_read_ecc */
137 #define NAND_GET_DEVICE         0x80
138
139
140 /* Option constants for bizarre disfunctionality and real
141 *  features
142 */
143 /* Chip can not auto increment pages */
144 #define NAND_NO_AUTOINCR        0x00000001
145 /* Buswitdh is 16 bit */
146 #define NAND_BUSWIDTH_16        0x00000002
147 /* Device supports partial programming without padding */
148 #define NAND_NO_PADDING         0x00000004
149 /* Chip has cache program function */
150 #define NAND_CACHEPRG           0x00000008
151 /* Chip has copy back function */
152 #define NAND_COPYBACK           0x00000010
153 /* AND Chip which has 4 banks and a confusing page / block
154  * assignment. See Renesas datasheet for further information */
155 #define NAND_IS_AND             0x00000020
156 /* Chip has a array of 4 pages which can be read without
157  * additional ready /busy waits */
158 #define NAND_4PAGE_ARRAY        0x00000040
159 /* Chip requires that BBT is periodically rewritten to prevent
160  * bits from adjacent blocks from 'leaking' in altering data.
161  * This happens with the Renesas AG-AND chips, possibly others.  */
162 #define BBT_AUTO_REFRESH        0x00000080
163
164 /* Options valid for Samsung large page devices */
165 #define NAND_SAMSUNG_LP_OPTIONS \
166         (NAND_NO_PADDING | NAND_CACHEPRG | NAND_COPYBACK)
167
168 /* Macros to identify the above */
169 #define NAND_CANAUTOINCR(chip) (!(chip->options & NAND_NO_AUTOINCR))
170 #define NAND_MUST_PAD(chip) (!(chip->options & NAND_NO_PADDING))
171 #define NAND_HAS_CACHEPROG(chip) ((chip->options & NAND_CACHEPRG))
172 #define NAND_HAS_COPYBACK(chip) ((chip->options & NAND_COPYBACK))
173
174 /* Mask to zero out the chip options, which come from the id table */
175 #define NAND_CHIPOPTIONS_MSK    (0x0000ffff & ~NAND_NO_AUTOINCR)
176
177 /* Non chip related options */
178 /* Use a flash based bad block table. This option is passed to the
179  * default bad block table function. */
180 #define NAND_USE_FLASH_BBT      0x00010000
181 /* The hw ecc generator provides a syndrome instead a ecc value on read
182  * This can only work if we have the ecc bytes directly behind the
183  * data bytes. Applies for DOC and AG-AND Renesas HW Reed Solomon generators */
184 #define NAND_HWECC_SYNDROME     0x00020000
185 /* This option skips the bbt scan during initialization. */
186 #define NAND_SKIP_BBTSCAN       0x00040000
187
188 /* Options set by nand scan */
189 /* Nand scan has allocated controller struct */
190 #define NAND_CONTROLLER_ALLOC   0x20000000
191 /* Nand scan has allocated oob_buf */
192 #define NAND_OOBBUF_ALLOC       0x40000000
193 /* Nand scan has allocated data_buf */
194 #define NAND_DATABUF_ALLOC      0x80000000
195
196
197 /*
198  * nand_state_t - chip states
199  * Enumeration for NAND flash chip state
200  */
201 typedef enum {
202         FL_READY,
203         FL_READING,
204         FL_WRITING,
205         FL_ERASING,
206         FL_SYNCING,
207         FL_CACHEDPRG,
208         FL_PM_SUSPENDED,
209 } nand_state_t;
210
211 /* Keep gcc happy */
212 struct nand_chip;
213
214 /**
215  * struct nand_hw_control - Control structure for hardware controller (e.g ECC generator) shared among independend devices
216  * @lock:               protection lock
217  * @active:             the mtd device which holds the controller currently
218  * @wq:                 wait queue to sleep on if a NAND operation is in progress
219  *                      used instead of the per chip wait queue when a hw controller is available
220  */
221 struct nand_hw_control {
222         spinlock_t       lock;
223         struct nand_chip *active;
224         wait_queue_head_t wq;
225 };
226
227 /**
228  * struct nand_ecc_ctrl - Control structure for ecc
229  * @mode:       ecc mode
230  * @steps:      number of ecc steps per page
231  * @size:       data bytes per ecc step
232  * @bytes:      ecc bytes per step
233  * @hwctl:      function to control hardware ecc generator. Must only
234  *              be provided if an hardware ECC is available
235  * @calculate:  function for ecc calculation or readback from ecc hardware
236  * @correct:    function for ecc correction, matching to ecc generator (sw/hw)
237  */
238 struct nand_ecc_ctrl {
239         nand_ecc_modes_t        mode;
240         int                     steps;
241         int                     size;
242         int                     bytes;
243         void                    (*hwctl)(struct mtd_info *mtd, int mode);
244         int                     (*calculate)(struct mtd_info *mtd,
245                                              const uint8_t *dat,
246                                              uint8_t *ecc_code);
247         int                     (*correct)(struct mtd_info *mtd, uint8_t *dat,
248                                            uint8_t *read_ecc,
249                                            uint8_t *calc_ecc);
250 };
251
252 /**
253  * struct nand_chip - NAND Private Flash Chip Data
254  * @IO_ADDR_R:          [BOARDSPECIFIC] address to read the 8 I/O lines of the flash device
255  * @IO_ADDR_W:          [BOARDSPECIFIC] address to write the 8 I/O lines of the flash device
256  * @read_byte:          [REPLACEABLE] read one byte from the chip
257  * @write_byte:         [REPLACEABLE] write one byte to the chip
258  * @read_word:          [REPLACEABLE] read one word from the chip
259  * @write_word:         [REPLACEABLE] write one word to the chip
260  * @write_buf:          [REPLACEABLE] write data from the buffer to the chip
261  * @read_buf:           [REPLACEABLE] read data from the chip into the buffer
262  * @verify_buf:         [REPLACEABLE] verify buffer contents against the chip data
263  * @select_chip:        [REPLACEABLE] select chip nr
264  * @block_bad:          [REPLACEABLE] check, if the block is bad
265  * @block_markbad:      [REPLACEABLE] mark the block bad
266  * @hwcontrol:          [BOARDSPECIFIC] hardwarespecific function for accesing control-lines
267  * @dev_ready:          [BOARDSPECIFIC] hardwarespecific function for accesing device ready/busy line
268  *                      If set to NULL no access to ready/busy is available and the ready/busy information
269  *                      is read from the chip status register
270  * @cmdfunc:            [REPLACEABLE] hardwarespecific function for writing commands to the chip
271  * @waitfunc:           [REPLACEABLE] hardwarespecific function for wait on ready
272  * @ecc:                [BOARDSPECIFIC] ecc control ctructure
273  * @erase_cmd:          [INTERN] erase command write function, selectable due to AND support
274  * @scan_bbt:           [REPLACEABLE] function to scan bad block table
275  * @chip_delay:         [BOARDSPECIFIC] chip dependent delay for transfering data from array to read regs (tR)
276  * @wq:                 [INTERN] wait queue to sleep on if a NAND operation is in progress
277  * @state:              [INTERN] the current state of the NAND device
278  * @page_shift:         [INTERN] number of address bits in a page (column address bits)
279  * @phys_erase_shift:   [INTERN] number of address bits in a physical eraseblock
280  * @bbt_erase_shift:    [INTERN] number of address bits in a bbt entry
281  * @chip_shift:         [INTERN] number of address bits in one chip
282  * @data_buf:           [INTERN] internal buffer for one page + oob
283  * @oob_buf:            [INTERN] oob buffer for one eraseblock
284  * @oobdirty:           [INTERN] indicates that oob_buf must be reinitialized
285  * @data_poi:           [INTERN] pointer to a data buffer
286  * @options:            [BOARDSPECIFIC] various chip options. They can partly be set to inform nand_scan about
287  *                      special functionality. See the defines for further explanation
288  * @badblockpos:        [INTERN] position of the bad block marker in the oob area
289  * @numchips:           [INTERN] number of physical chips
290  * @chipsize:           [INTERN] the size of one chip for multichip arrays
291  * @pagemask:           [INTERN] page number mask = number of (pages / chip) - 1
292  * @pagebuf:            [INTERN] holds the pagenumber which is currently in data_buf
293  * @autooob:            [REPLACEABLE] the default (auto)placement scheme
294  * @bbt:                [INTERN] bad block table pointer
295  * @bbt_td:             [REPLACEABLE] bad block table descriptor for flash lookup
296  * @bbt_md:             [REPLACEABLE] bad block table mirror descriptor
297  * @badblock_pattern:   [REPLACEABLE] bad block scan pattern used for initial bad block scan
298  * @controller:         [REPLACEABLE] a pointer to a hardware controller structure
299  *                      which is shared among multiple independend devices
300  * @priv:               [OPTIONAL] pointer to private chip date
301  * @errstat:            [OPTIONAL] hardware specific function to perform additional error status checks
302  *                      (determine if errors are correctable)
303  */
304
305 struct nand_chip {
306         void  __iomem   *IO_ADDR_R;
307         void  __iomem   *IO_ADDR_W;
308
309         uint8_t         (*read_byte)(struct mtd_info *mtd);
310         void            (*write_byte)(struct mtd_info *mtd, uint8_t byte);
311         u16             (*read_word)(struct mtd_info *mtd);
312         void            (*write_word)(struct mtd_info *mtd, u16 word);
313
314         void            (*write_buf)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len);
315         void            (*read_buf)(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int len);
316         int             (*verify_buf)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len);
317         void            (*select_chip)(struct mtd_info *mtd, int chip);
318         int             (*block_bad)(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, int getchip);
319         int             (*block_markbad)(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);
320         void            (*hwcontrol)(struct mtd_info *mtd, int cmd);
321         int             (*dev_ready)(struct mtd_info *mtd);
322         void            (*cmdfunc)(struct mtd_info *mtd, unsigned command, int column, int page_addr);
323         int             (*waitfunc)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *this, int state);
324         void            (*erase_cmd)(struct mtd_info *mtd, int page);
325         int             (*scan_bbt)(struct mtd_info *mtd);
326         struct nand_ecc_ctrl ecc;
327         int             chip_delay;
328         wait_queue_head_t wq;
329         nand_state_t    state;
330         int             page_shift;
331         int             phys_erase_shift;
332         int             bbt_erase_shift;
333         int             chip_shift;
334         uint8_t         *data_buf;
335         uint8_t         *oob_buf;
336         int             oobdirty;
337         uint8_t         *data_poi;
338         unsigned int    options;
339         int             badblockpos;
340         int             numchips;
341         unsigned long   chipsize;
342         int             pagemask;
343         int             pagebuf;
344         struct nand_oobinfo     *autooob;
345         uint8_t         *bbt;
346         struct nand_bbt_descr   *bbt_td;
347         struct nand_bbt_descr   *bbt_md;
348         struct nand_bbt_descr   *badblock_pattern;
349         struct nand_hw_control  *controller;
350         void            *priv;
351         int             (*errstat)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *this, int state, int status, int page);
352 };
353
354 /*
355  * NAND Flash Manufacturer ID Codes
356  */
357 #define NAND_MFR_TOSHIBA        0x98
358 #define NAND_MFR_SAMSUNG        0xec
359 #define NAND_MFR_FUJITSU        0x04
360 #define NAND_MFR_NATIONAL       0x8f
361 #define NAND_MFR_RENESAS        0x07
362 #define NAND_MFR_STMICRO        0x20
363 #define NAND_MFR_HYNIX          0xad
364
365 /**
366  * struct nand_flash_dev - NAND Flash Device ID Structure
367  *
368  * @name:       Identify the device type
369  * @id:         device ID code
370  * @pagesize:   Pagesize in bytes. Either 256 or 512 or 0
371  *              If the pagesize is 0, then the real pagesize
372  *              and the eraseize are determined from the
373  *              extended id bytes in the chip
374  * @erasesize:  Size of an erase block in the flash device.
375  * @chipsize:   Total chipsize in Mega Bytes
376  * @options:    Bitfield to store chip relevant options
377  */
378 struct nand_flash_dev {
379         char *name;
380         int id;
381         unsigned long pagesize;
382         unsigned long chipsize;
383         unsigned long erasesize;
384         unsigned long options;
385 };
386
387 /**
388  * struct nand_manufacturers - NAND Flash Manufacturer ID Structure
389  * @name:       Manufacturer name
390  * @id:         manufacturer ID code of device.
391 */
392 struct nand_manufacturers {
393         int id;
394         char * name;
395 };
396
397 extern struct nand_flash_dev nand_flash_ids[];
398 extern struct nand_manufacturers nand_manuf_ids[];
399
400 /**
401  * struct nand_bbt_descr - bad block table descriptor
402  * @options:    options for this descriptor
403  * @pages:      the page(s) where we find the bbt, used with option BBT_ABSPAGE
404  *              when bbt is searched, then we store the found bbts pages here.
405  *              Its an array and supports up to 8 chips now
406  * @offs:       offset of the pattern in the oob area of the page
407  * @veroffs:    offset of the bbt version counter in the oob are of the page
408  * @version:    version read from the bbt page during scan
409  * @len:        length of the pattern, if 0 no pattern check is performed
410  * @maxblocks:  maximum number of blocks to search for a bbt. This number of
411  *              blocks is reserved at the end of the device where the tables are
412  *              written.
413  * @reserved_block_code: if non-0, this pattern denotes a reserved (rather than
414  *              bad) block in the stored bbt
415  * @pattern:    pattern to identify bad block table or factory marked good /
416  *              bad blocks, can be NULL, if len = 0
417  *
418  * Descriptor for the bad block table marker and the descriptor for the
419  * pattern which identifies good and bad blocks. The assumption is made
420  * that the pattern and the version count are always located in the oob area
421  * of the first block.
422  */
423 struct nand_bbt_descr {
424         int     options;
425         int     pages[NAND_MAX_CHIPS];
426         int     offs;
427         int     veroffs;
428         uint8_t version[NAND_MAX_CHIPS];
429         int     len;
430         int     maxblocks;
431         int     reserved_block_code;
432         uint8_t *pattern;
433 };
434
435 /* Options for the bad block table descriptors */
436
437 /* The number of bits used per block in the bbt on the device */
438 #define NAND_BBT_NRBITS_MSK     0x0000000F
439 #define NAND_BBT_1BIT           0x00000001
440 #define NAND_BBT_2BIT           0x00000002
441 #define NAND_BBT_4BIT           0x00000004
442 #define NAND_BBT_8BIT           0x00000008
443 /* The bad block table is in the last good block of the device */
444 #define NAND_BBT_LASTBLOCK      0x00000010
445 /* The bbt is at the given page, else we must scan for the bbt */
446 #define NAND_BBT_ABSPAGE        0x00000020
447 /* The bbt is at the given page, else we must scan for the bbt */
448 #define NAND_BBT_SEARCH         0x00000040
449 /* bbt is stored per chip on multichip devices */
450 #define NAND_BBT_PERCHIP        0x00000080
451 /* bbt has a version counter at offset veroffs */
452 #define NAND_BBT_VERSION        0x00000100
453 /* Create a bbt if none axists */
454 #define NAND_BBT_CREATE         0x00000200
455 /* Search good / bad pattern through all pages of a block */
456 #define NAND_BBT_SCANALLPAGES   0x00000400
457 /* Scan block empty during good / bad block scan */
458 #define NAND_BBT_SCANEMPTY      0x00000800
459 /* Write bbt if neccecary */
460 #define NAND_BBT_WRITE          0x00001000
461 /* Read and write back block contents when writing bbt */
462 #define NAND_BBT_SAVECONTENT    0x00002000
463 /* Search good / bad pattern on the first and the second page */
464 #define NAND_BBT_SCAN2NDPAGE    0x00004000
465
466 /* The maximum number of blocks to scan for a bbt */
467 #define NAND_BBT_SCAN_MAXBLOCKS 4
468
469 extern int nand_scan_bbt (struct mtd_info *mtd, struct nand_bbt_descr *bd);
470 extern int nand_update_bbt (struct mtd_info *mtd, loff_t offs);
471 extern int nand_default_bbt (struct mtd_info *mtd);
472 extern int nand_isbad_bbt (struct mtd_info *mtd, loff_t offs, int allowbbt);
473 extern int nand_erase_nand (struct mtd_info *mtd, struct erase_info *instr, int allowbbt);
474 extern int nand_do_read_ecc (struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len,
475                              size_t * retlen, uint8_t * buf, uint8_t * oob_buf,
476                              struct nand_oobinfo *oobsel, int flags);
477
478 /*
479 * Constants for oob configuration
480 */
481 #define NAND_SMALL_BADBLOCK_POS         5
482 #define NAND_LARGE_BADBLOCK_POS         0
483
484 /**
485  * struct platform_nand_chip - chip level device structure
486  *
487  * @nr_chips:           max. number of chips to scan for
488  * @chip_offs:          chip number offset
489  * @nr_partitions:      number of partitions pointed to be partitoons (or zero)
490  * @partitions:         mtd partition list
491  * @chip_delay:         R/B delay value in us
492  * @options:            Option flags, e.g. 16bit buswidth
493  * @priv:               hardware controller specific settings
494  */
495 struct platform_nand_chip {
496         int                     nr_chips;
497         int                     chip_offset;
498         int                     nr_partitions;
499         struct mtd_partition    *partitions;
500         int                     chip_delay;
501         unsigned int            options;
502         void                    *priv;
503 };
504
505 /**
506  * struct platform_nand_ctrl - controller level device structure
507  *
508  * @hwcontrol:          platform specific hardware control structure
509  * @dev_ready:          platform specific function to read ready/busy pin
510  * @select_chip:        platform specific chip select function
511  * @priv_data:          private data to transport driver specific settings
512  *
513  * All fields are optional and depend on the hardware driver requirements
514  */
515 struct platform_nand_ctrl {
516         void            (*hwcontrol)(struct mtd_info *mtd, int cmd);
517         int             (*dev_ready)(struct mtd_info *mtd);
518         void            (*select_chip)(struct mtd_info *mtd, int chip);
519         void            *priv;
520 };
521
522 /* Some helpers to access the data structures */
523 static inline
524 struct platform_nand_chip *get_platform_nandchip(struct mtd_info *mtd)
525 {
526         struct nand_chip *chip = mtd->priv;
527
528         return chip->priv;
529 }
530
531 #endif /* __LINUX_MTD_NAND_H */