Pull cpuidle into release branch
[linux-2.6] / drivers / mtd / nand / cs553x_nand.c
1 /*
2  * drivers/mtd/nand/cs553x_nand.c
3  *
4  * (C) 2005, 2006 Red Hat Inc.
5  *
6  * Author: David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
7  *         Tom Sylla <tom.sylla@amd.com>
8  *
9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
11  * published by the Free Software Foundation.
12  *
13  *  Overview:
14  *   This is a device driver for the NAND flash controller found on
15  *   the AMD CS5535/CS5536 companion chipsets for the Geode processor.
16  *
17  */
18
19 #include <linux/slab.h>
20 #include <linux/init.h>
21 #include <linux/module.h>
22 #include <linux/delay.h>
23 #include <linux/mtd/mtd.h>
24 #include <linux/mtd/nand.h>
25 #include <linux/mtd/nand_ecc.h>
26 #include <linux/mtd/partitions.h>
27
28 #include <asm/msr.h>
29 #include <asm/io.h>
30
31 #define NR_CS553X_CONTROLLERS   4
32
33 #define MSR_DIVIL_GLD_CAP       0x51400000      /* DIVIL capabilitiies */
34 #define CAP_CS5535              0x2df000ULL
35 #define CAP_CS5536              0x5df500ULL
36
37 /* NAND Timing MSRs */
38 #define MSR_NANDF_DATA          0x5140001b      /* NAND Flash Data Timing MSR */
39 #define MSR_NANDF_CTL           0x5140001c      /* NAND Flash Control Timing */
40 #define MSR_NANDF_RSVD          0x5140001d      /* Reserved */
41
42 /* NAND BAR MSRs */
43 #define MSR_DIVIL_LBAR_FLSH0    0x51400010      /* Flash Chip Select 0 */
44 #define MSR_DIVIL_LBAR_FLSH1    0x51400011      /* Flash Chip Select 1 */
45 #define MSR_DIVIL_LBAR_FLSH2    0x51400012      /* Flash Chip Select 2 */
46 #define MSR_DIVIL_LBAR_FLSH3    0x51400013      /* Flash Chip Select 3 */
47         /* Each made up of... */
48 #define FLSH_LBAR_EN            (1ULL<<32)
49 #define FLSH_NOR_NAND           (1ULL<<33)      /* 1 for NAND */
50 #define FLSH_MEM_IO             (1ULL<<34)      /* 1 for MMIO */
51         /* I/O BARs have BASE_ADDR in bits 15:4, IO_MASK in 47:36 */
52         /* MMIO BARs have BASE_ADDR in bits 31:12, MEM_MASK in 63:44 */
53
54 /* Pin function selection MSR (IDE vs. flash on the IDE pins) */
55 #define MSR_DIVIL_BALL_OPTS     0x51400015
56 #define PIN_OPT_IDE             (1<<0)  /* 0 for flash, 1 for IDE */
57
58 /* Registers within the NAND flash controller BAR -- memory mapped */
59 #define MM_NAND_DATA            0x00    /* 0 to 0x7ff, in fact */
60 #define MM_NAND_CTL             0x800   /* Any even address 0x800-0x80e */
61 #define MM_NAND_IO              0x801   /* Any odd address 0x801-0x80f */
62 #define MM_NAND_STS             0x810
63 #define MM_NAND_ECC_LSB         0x811
64 #define MM_NAND_ECC_MSB         0x812
65 #define MM_NAND_ECC_COL         0x813
66 #define MM_NAND_LAC             0x814
67 #define MM_NAND_ECC_CTL         0x815
68
69 /* Registers within the NAND flash controller BAR -- I/O mapped */
70 #define IO_NAND_DATA            0x00    /* 0 to 3, in fact */
71 #define IO_NAND_CTL             0x04
72 #define IO_NAND_IO              0x05
73 #define IO_NAND_STS             0x06
74 #define IO_NAND_ECC_CTL         0x08
75 #define IO_NAND_ECC_LSB         0x09
76 #define IO_NAND_ECC_MSB         0x0a
77 #define IO_NAND_ECC_COL         0x0b
78 #define IO_NAND_LAC             0x0c
79
80 #define CS_NAND_CTL_DIST_EN     (1<<4)  /* Enable NAND Distract interrupt */
81 #define CS_NAND_CTL_RDY_INT_MASK        (1<<3)  /* Enable RDY/BUSY# interrupt */
82 #define CS_NAND_CTL_ALE         (1<<2)
83 #define CS_NAND_CTL_CLE         (1<<1)
84 #define CS_NAND_CTL_CE          (1<<0)  /* Keep low; 1 to reset */
85
86 #define CS_NAND_STS_FLASH_RDY   (1<<3)
87 #define CS_NAND_CTLR_BUSY       (1<<2)
88 #define CS_NAND_CMD_COMP        (1<<1)
89 #define CS_NAND_DIST_ST         (1<<0)
90
91 #define CS_NAND_ECC_PARITY      (1<<2)
92 #define CS_NAND_ECC_CLRECC      (1<<1)
93 #define CS_NAND_ECC_ENECC       (1<<0)
94
95 static void cs553x_read_buf(struct mtd_info *mtd, u_char *buf, int len)
96 {
97         struct nand_chip *this = mtd->priv;
98
99         while (unlikely(len > 0x800)) {
100                 memcpy_fromio(buf, this->IO_ADDR_R, 0x800);
101                 buf += 0x800;
102                 len -= 0x800;
103         }
104         memcpy_fromio(buf, this->IO_ADDR_R, len);
105 }
106
107 static void cs553x_write_buf(struct mtd_info *mtd, const u_char *buf, int len)
108 {
109         struct nand_chip *this = mtd->priv;
110
111         while (unlikely(len > 0x800)) {
112                 memcpy_toio(this->IO_ADDR_R, buf, 0x800);
113                 buf += 0x800;
114                 len -= 0x800;
115         }
116         memcpy_toio(this->IO_ADDR_R, buf, len);
117 }
118
119 static unsigned char cs553x_read_byte(struct mtd_info *mtd)
120 {
121         struct nand_chip *this = mtd->priv;
122         return readb(this->IO_ADDR_R);
123 }
124
125 static void cs553x_write_byte(struct mtd_info *mtd, u_char byte)
126 {
127         struct nand_chip *this = mtd->priv;
128         int i = 100000;
129
130         while (i && readb(this->IO_ADDR_R + MM_NAND_STS) & CS_NAND_CTLR_BUSY) {
131                 udelay(1);
132                 i--;
133         }
134         writeb(byte, this->IO_ADDR_W + 0x801);
135 }
136
137 static void cs553x_hwcontrol(struct mtd_info *mtd, int cmd,
138                              unsigned int ctrl)
139 {
140         struct nand_chip *this = mtd->priv;
141         void __iomem *mmio_base = this->IO_ADDR_R;
142         if (ctrl & NAND_CTRL_CHANGE) {
143                 unsigned char ctl = (ctrl & ~NAND_CTRL_CHANGE ) ^ 0x01;
144                 writeb(ctl, mmio_base + MM_NAND_CTL);
145         }
146         if (cmd != NAND_CMD_NONE)
147                 cs553x_write_byte(mtd, cmd);
148 }
149
150 static int cs553x_device_ready(struct mtd_info *mtd)
151 {
152         struct nand_chip *this = mtd->priv;
153         void __iomem *mmio_base = this->IO_ADDR_R;
154         unsigned char foo = readb(mmio_base + MM_NAND_STS);
155
156         return (foo & CS_NAND_STS_FLASH_RDY) && !(foo & CS_NAND_CTLR_BUSY);
157 }
158
159 static void cs_enable_hwecc(struct mtd_info *mtd, int mode)
160 {
161         struct nand_chip *this = mtd->priv;
162         void __iomem *mmio_base = this->IO_ADDR_R;
163
164         writeb(0x07, mmio_base + MM_NAND_ECC_CTL);
165 }
166
167 static int cs_calculate_ecc(struct mtd_info *mtd, const u_char *dat, u_char *ecc_code)
168 {
169         uint32_t ecc;
170         struct nand_chip *this = mtd->priv;
171         void __iomem *mmio_base = this->IO_ADDR_R;
172
173         ecc = readl(mmio_base + MM_NAND_STS);
174
175         ecc_code[1] = ecc >> 8;
176         ecc_code[0] = ecc >> 16;
177         ecc_code[2] = ecc >> 24;
178         return 0;
179 }
180
181 static struct mtd_info *cs553x_mtd[4];
182
183 static int __init cs553x_init_one(int cs, int mmio, unsigned long adr)
184 {
185         int err = 0;
186         struct nand_chip *this;
187         struct mtd_info *new_mtd;
188
189         printk(KERN_NOTICE "Probing CS553x NAND controller CS#%d at %sIO 0x%08lx\n", cs, mmio?"MM":"P", adr);
190
191         if (!mmio) {
192                 printk(KERN_NOTICE "PIO mode not yet implemented for CS553X NAND controller\n");
193                 return -ENXIO;
194         }
195
196         /* Allocate memory for MTD device structure and private data */
197         new_mtd = kmalloc(sizeof(struct mtd_info) + sizeof(struct nand_chip), GFP_KERNEL);
198         if (!new_mtd) {
199                 printk(KERN_WARNING "Unable to allocate CS553X NAND MTD device structure.\n");
200                 err = -ENOMEM;
201                 goto out;
202         }
203
204         /* Get pointer to private data */
205         this = (struct nand_chip *)(&new_mtd[1]);
206
207         /* Initialize structures */
208         memset(new_mtd, 0, sizeof(struct mtd_info));
209         memset(this, 0, sizeof(struct nand_chip));
210
211         /* Link the private data with the MTD structure */
212         new_mtd->priv = this;
213         new_mtd->owner = THIS_MODULE;
214
215         /* map physical address */
216         this->IO_ADDR_R = this->IO_ADDR_W = ioremap(adr, 4096);
217         if (!this->IO_ADDR_R) {
218                 printk(KERN_WARNING "ioremap cs553x NAND @0x%08lx failed\n", adr);
219                 err = -EIO;
220                 goto out_mtd;
221         }
222
223         this->cmd_ctrl = cs553x_hwcontrol;
224         this->dev_ready = cs553x_device_ready;
225         this->read_byte = cs553x_read_byte;
226         this->read_buf = cs553x_read_buf;
227         this->write_buf = cs553x_write_buf;
228
229         this->chip_delay = 0;
230
231         this->ecc.mode = NAND_ECC_HW;
232         this->ecc.size = 256;
233         this->ecc.bytes = 3;
234         this->ecc.hwctl  = cs_enable_hwecc;
235         this->ecc.calculate = cs_calculate_ecc;
236         this->ecc.correct  = nand_correct_data;
237
238         /* Enable the following for a flash based bad block table */
239         this->options = NAND_USE_FLASH_BBT | NAND_NO_AUTOINCR;
240
241         /* Scan to find existance of the device */
242         if (nand_scan(new_mtd, 1)) {
243                 err = -ENXIO;
244                 goto out_ior;
245         }
246
247         cs553x_mtd[cs] = new_mtd;
248         goto out;
249
250 out_ior:
251         iounmap(this->IO_ADDR_R);
252 out_mtd:
253         kfree(new_mtd);
254 out:
255         return err;
256 }
257
258 static int is_geode(void)
259 {
260         /* These are the CPUs which will have a CS553[56] companion chip */
261         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD &&
262             boot_cpu_data.x86 == 5 &&
263             boot_cpu_data.x86_model == 10)
264                 return 1; /* Geode LX */
265
266         if ((boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_NSC ||
267              boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_CYRIX) &&
268             boot_cpu_data.x86 == 5 &&
269             boot_cpu_data.x86_model == 5)
270                 return 1; /* Geode GX (née GX2) */
271
272         return 0;
273 }
274
275 static int __init cs553x_init(void)
276 {
277         int err = -ENXIO;
278         int i;
279         uint64_t val;
280
281         /* If the CPU isn't a Geode GX or LX, abort */
282         if (!is_geode())
283                 return -ENXIO;
284
285         /* If it doesn't have the CS553[56], abort */
286         rdmsrl(MSR_DIVIL_GLD_CAP, val);
287         val &= ~0xFFULL;
288         if (val != CAP_CS5535 && val != CAP_CS5536)
289                 return -ENXIO;
290
291         /* If it doesn't have the NAND controller enabled, abort */
292         rdmsrl(MSR_DIVIL_BALL_OPTS, val);
293         if (val & 1) {
294                 printk(KERN_INFO "CS553x NAND controller: Flash I/O not enabled in MSR_DIVIL_BALL_OPTS.\n");
295                 return -ENXIO;
296         }
297
298         for (i = 0; i < NR_CS553X_CONTROLLERS; i++) {
299                 rdmsrl(MSR_DIVIL_LBAR_FLSH0 + i, val);
300
301                 if ((val & (FLSH_LBAR_EN|FLSH_NOR_NAND)) == (FLSH_LBAR_EN|FLSH_NOR_NAND))
302                         err = cs553x_init_one(i, !!(val & FLSH_MEM_IO), val & 0xFFFFFFFF);
303         }
304
305         /* Register all devices together here. This means we can easily hack it to
306            do mtdconcat etc. if we want to. */
307         for (i = 0; i < NR_CS553X_CONTROLLERS; i++) {
308                 if (cs553x_mtd[i]) {
309                         add_mtd_device(cs553x_mtd[i]);
310
311                         /* If any devices registered, return success. Else the last error. */
312                         err = 0;
313                 }
314         }
315
316         return err;
317 }
318
319 module_init(cs553x_init);
320
321 static void __exit cs553x_cleanup(void)
322 {
323         int i;
324
325         for (i = 0; i < NR_CS553X_CONTROLLERS; i++) {
326                 struct mtd_info *mtd = cs553x_mtd[i];
327                 struct nand_chip *this;
328                 void __iomem *mmio_base;
329
330                 if (!mtd)
331                         break;
332
333                 this = cs553x_mtd[i]->priv;
334                 mmio_base = this->IO_ADDR_R;
335
336                 /* Release resources, unregister device */
337                 nand_release(cs553x_mtd[i]);
338                 cs553x_mtd[i] = NULL;
339
340                 /* unmap physical adress */
341                 iounmap(mmio_base);
342
343                 /* Free the MTD device structure */
344                 kfree(mtd);
345         }
346 }
347
348 module_exit(cs553x_cleanup);
349
350 MODULE_LICENSE("GPL");
351 MODULE_AUTHOR("David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>");
352 MODULE_DESCRIPTION("NAND controller driver for AMD CS5535/CS5536 companion chip");