Merge branch 'linus' into stackprotector
[linux-2.6] / drivers / mtd / nand / nand_ecc.c
1 /*
2  * This file contains an ECC algorithm from Toshiba that detects and
3  * corrects 1 bit errors in a 256 byte block of data.
4  *
5  * drivers/mtd/nand/nand_ecc.c
6  *
7  * Copyright (C) 2000-2004 Steven J. Hill (sjhill@realitydiluted.com)
8  *                         Toshiba America Electronics Components, Inc.
9  *
10  * Copyright (C) 2006 Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
11  *
12  * This file is free software; you can redistribute it and/or modify it
13  * under the terms of the GNU General Public License as published by the
14  * Free Software Foundation; either version 2 or (at your option) any
15  * later version.
16  *
17  * This file is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
18  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
19  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
20  * for more details.
21  *
22  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
23  * with this file; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
24  * 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA.
25  *
26  * As a special exception, if other files instantiate templates or use
27  * macros or inline functions from these files, or you compile these
28  * files and link them with other works to produce a work based on these
29  * files, these files do not by themselves cause the resulting work to be
30  * covered by the GNU General Public License. However the source code for
31  * these files must still be made available in accordance with section (3)
32  * of the GNU General Public License.
33  *
34  * This exception does not invalidate any other reasons why a work based on
35  * this file might be covered by the GNU General Public License.
36  */
37
38 #include <linux/types.h>
39 #include <linux/kernel.h>
40 #include <linux/module.h>
41 #include <linux/mtd/nand_ecc.h>
42
43 /*
44  * Pre-calculated 256-way 1 byte column parity
45  */
46 static const u_char nand_ecc_precalc_table[] = {
47         0x00, 0x55, 0x56, 0x03, 0x59, 0x0c, 0x0f, 0x5a, 0x5a, 0x0f, 0x0c, 0x59, 0x03, 0x56, 0x55, 0x00,
48         0x65, 0x30, 0x33, 0x66, 0x3c, 0x69, 0x6a, 0x3f, 0x3f, 0x6a, 0x69, 0x3c, 0x66, 0x33, 0x30, 0x65,
49         0x66, 0x33, 0x30, 0x65, 0x3f, 0x6a, 0x69, 0x3c, 0x3c, 0x69, 0x6a, 0x3f, 0x65, 0x30, 0x33, 0x66,
50         0x03, 0x56, 0x55, 0x00, 0x5a, 0x0f, 0x0c, 0x59, 0x59, 0x0c, 0x0f, 0x5a, 0x00, 0x55, 0x56, 0x03,
51         0x69, 0x3c, 0x3f, 0x6a, 0x30, 0x65, 0x66, 0x33, 0x33, 0x66, 0x65, 0x30, 0x6a, 0x3f, 0x3c, 0x69,
52         0x0c, 0x59, 0x5a, 0x0f, 0x55, 0x00, 0x03, 0x56, 0x56, 0x03, 0x00, 0x55, 0x0f, 0x5a, 0x59, 0x0c,
53         0x0f, 0x5a, 0x59, 0x0c, 0x56, 0x03, 0x00, 0x55, 0x55, 0x00, 0x03, 0x56, 0x0c, 0x59, 0x5a, 0x0f,
54         0x6a, 0x3f, 0x3c, 0x69, 0x33, 0x66, 0x65, 0x30, 0x30, 0x65, 0x66, 0x33, 0x69, 0x3c, 0x3f, 0x6a,
55         0x6a, 0x3f, 0x3c, 0x69, 0x33, 0x66, 0x65, 0x30, 0x30, 0x65, 0x66, 0x33, 0x69, 0x3c, 0x3f, 0x6a,
56         0x0f, 0x5a, 0x59, 0x0c, 0x56, 0x03, 0x00, 0x55, 0x55, 0x00, 0x03, 0x56, 0x0c, 0x59, 0x5a, 0x0f,
57         0x0c, 0x59, 0x5a, 0x0f, 0x55, 0x00, 0x03, 0x56, 0x56, 0x03, 0x00, 0x55, 0x0f, 0x5a, 0x59, 0x0c,
58         0x69, 0x3c, 0x3f, 0x6a, 0x30, 0x65, 0x66, 0x33, 0x33, 0x66, 0x65, 0x30, 0x6a, 0x3f, 0x3c, 0x69,
59         0x03, 0x56, 0x55, 0x00, 0x5a, 0x0f, 0x0c, 0x59, 0x59, 0x0c, 0x0f, 0x5a, 0x00, 0x55, 0x56, 0x03,
60         0x66, 0x33, 0x30, 0x65, 0x3f, 0x6a, 0x69, 0x3c, 0x3c, 0x69, 0x6a, 0x3f, 0x65, 0x30, 0x33, 0x66,
61         0x65, 0x30, 0x33, 0x66, 0x3c, 0x69, 0x6a, 0x3f, 0x3f, 0x6a, 0x69, 0x3c, 0x66, 0x33, 0x30, 0x65,
62         0x00, 0x55, 0x56, 0x03, 0x59, 0x0c, 0x0f, 0x5a, 0x5a, 0x0f, 0x0c, 0x59, 0x03, 0x56, 0x55, 0x00
63 };
64
65 /**
66  * nand_calculate_ecc - [NAND Interface] Calculate 3-byte ECC for 256-byte block
67  * @mtd:        MTD block structure
68  * @dat:        raw data
69  * @ecc_code:   buffer for ECC
70  */
71 int nand_calculate_ecc(struct mtd_info *mtd, const u_char *dat,
72                        u_char *ecc_code)
73 {
74         uint8_t idx, reg1, reg2, reg3, tmp1, tmp2;
75         int i;
76
77         /* Initialize variables */
78         reg1 = reg2 = reg3 = 0;
79
80         /* Build up column parity */
81         for(i = 0; i < 256; i++) {
82                 /* Get CP0 - CP5 from table */
83                 idx = nand_ecc_precalc_table[*dat++];
84                 reg1 ^= (idx & 0x3f);
85
86                 /* All bit XOR = 1 ? */
87                 if (idx & 0x40) {
88                         reg3 ^= (uint8_t) i;
89                         reg2 ^= ~((uint8_t) i);
90                 }
91         }
92
93         /* Create non-inverted ECC code from line parity */
94         tmp1  = (reg3 & 0x80) >> 0; /* B7 -> B7 */
95         tmp1 |= (reg2 & 0x80) >> 1; /* B7 -> B6 */
96         tmp1 |= (reg3 & 0x40) >> 1; /* B6 -> B5 */
97         tmp1 |= (reg2 & 0x40) >> 2; /* B6 -> B4 */
98         tmp1 |= (reg3 & 0x20) >> 2; /* B5 -> B3 */
99         tmp1 |= (reg2 & 0x20) >> 3; /* B5 -> B2 */
100         tmp1 |= (reg3 & 0x10) >> 3; /* B4 -> B1 */
101         tmp1 |= (reg2 & 0x10) >> 4; /* B4 -> B0 */
102
103         tmp2  = (reg3 & 0x08) << 4; /* B3 -> B7 */
104         tmp2 |= (reg2 & 0x08) << 3; /* B3 -> B6 */
105         tmp2 |= (reg3 & 0x04) << 3; /* B2 -> B5 */
106         tmp2 |= (reg2 & 0x04) << 2; /* B2 -> B4 */
107         tmp2 |= (reg3 & 0x02) << 2; /* B1 -> B3 */
108         tmp2 |= (reg2 & 0x02) << 1; /* B1 -> B2 */
109         tmp2 |= (reg3 & 0x01) << 1; /* B0 -> B1 */
110         tmp2 |= (reg2 & 0x01) << 0; /* B7 -> B0 */
111
112         /* Calculate final ECC code */
113 #ifdef CONFIG_MTD_NAND_ECC_SMC
114         ecc_code[0] = ~tmp2;
115         ecc_code[1] = ~tmp1;
116 #else
117         ecc_code[0] = ~tmp1;
118         ecc_code[1] = ~tmp2;
119 #endif
120         ecc_code[2] = ((~reg1) << 2) | 0x03;
121
122         return 0;
123 }
124 EXPORT_SYMBOL(nand_calculate_ecc);
125
126 static inline int countbits(uint32_t byte)
127 {
128         int res = 0;
129
130         for (;byte; byte >>= 1)
131                 res += byte & 0x01;
132         return res;
133 }
134
135 /**
136  * nand_correct_data - [NAND Interface] Detect and correct bit error(s)
137  * @mtd:        MTD block structure
138  * @dat:        raw data read from the chip
139  * @read_ecc:   ECC from the chip
140  * @calc_ecc:   the ECC calculated from raw data
141  *
142  * Detect and correct a 1 bit error for 256 byte block
143  */
144 int nand_correct_data(struct mtd_info *mtd, u_char *dat,
145                       u_char *read_ecc, u_char *calc_ecc)
146 {
147         uint8_t s0, s1, s2;
148
149 #ifdef CONFIG_MTD_NAND_ECC_SMC
150         s0 = calc_ecc[0] ^ read_ecc[0];
151         s1 = calc_ecc[1] ^ read_ecc[1];
152         s2 = calc_ecc[2] ^ read_ecc[2];
153 #else
154         s1 = calc_ecc[0] ^ read_ecc[0];
155         s0 = calc_ecc[1] ^ read_ecc[1];
156         s2 = calc_ecc[2] ^ read_ecc[2];
157 #endif
158         if ((s0 | s1 | s2) == 0)
159                 return 0;
160
161         /* Check for a single bit error */
162         if( ((s0 ^ (s0 >> 1)) & 0x55) == 0x55 &&
163             ((s1 ^ (s1 >> 1)) & 0x55) == 0x55 &&
164             ((s2 ^ (s2 >> 1)) & 0x54) == 0x54) {
165
166                 uint32_t byteoffs, bitnum;
167
168                 byteoffs = (s1 << 0) & 0x80;
169                 byteoffs |= (s1 << 1) & 0x40;
170                 byteoffs |= (s1 << 2) & 0x20;
171                 byteoffs |= (s1 << 3) & 0x10;
172
173                 byteoffs |= (s0 >> 4) & 0x08;
174                 byteoffs |= (s0 >> 3) & 0x04;
175                 byteoffs |= (s0 >> 2) & 0x02;
176                 byteoffs |= (s0 >> 1) & 0x01;
177
178                 bitnum = (s2 >> 5) & 0x04;
179                 bitnum |= (s2 >> 4) & 0x02;
180                 bitnum |= (s2 >> 3) & 0x01;
181
182                 dat[byteoffs] ^= (1 << bitnum);
183
184                 return 1;
185         }
186
187         if(countbits(s0 | ((uint32_t)s1 << 8) | ((uint32_t)s2 <<16)) == 1)
188                 return 1;
189
190         return -EBADMSG;
191 }
192 EXPORT_SYMBOL(nand_correct_data);
193
194 MODULE_LICENSE("GPL");
195 MODULE_AUTHOR("Steven J. Hill <sjhill@realitydiluted.com>");
196 MODULE_DESCRIPTION("Generic NAND ECC support");