VServer 1.9.2 (patch-2.6.8.1-vs1.9.2.diff)
[linux-2.6.git] / include / linux / mtd / nand.h
index 88d48a2..7de9f8d 100644 (file)
@@ -5,7 +5,7 @@
  *                     Steven J. Hill <sjhill@realitydiluted.com>
  *                    Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
  *
- * $Id: nand.h,v 1.25 2003/05/21 15:15:02 dwmw2 Exp $
+ * $Id: nand.h,v 1.63 2004/07/07 16:29:43 gleixner Exp $
  *
  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  *                     NAND_YAFFS_OOB
  *  11-25-2002 tglx    Added Manufacturer code FUJITSU, NATIONAL
  *                     Split manufacturer and device ID structures 
+ *
+ *  02-08-2004 tglx    added option field to nand structure for chip anomalities
+ *  05-25-2004 tglx    added bad block table support, ST-MICRO manufacturer id
+ *                     update of nand_chip structure description
  */
 #ifndef __LINUX_MTD_NAND_H
 #define __LINUX_MTD_NAND_H
 #include <linux/config.h>
 #include <linux/wait.h>
 #include <linux/spinlock.h>
+#include <linux/mtd/mtd.h>
 
 struct mtd_info;
-/*
- * Searches for a NAND device
+/* Scan and identify a NAND device */
+extern int nand_scan (struct mtd_info *mtd, int max_chips);
+/* Free resources held by the NAND device */
+extern void nand_release (struct mtd_info *mtd);
+
+/* Read raw data from the device without ECC */
+extern int nand_read_raw (struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, loff_t from, size_t len, size_t ooblen);
+
+
+/* The maximum number of NAND chips in an array */
+#define NAND_MAX_CHIPS         8
+
+/* This constant declares the max. oobsize / page, which
+ * is supported now. If you add a chip with bigger oobsize/page
+ * adjust this accordingly.
  */
-extern int nand_scan (struct mtd_info *mtd);
+#define NAND_MAX_OOBSIZE       64
 
 /*
  * Constants for hardware specific CLE/ALE/NCE function
 */
+/* Select the chip by setting nCE to low */
 #define NAND_CTL_SETNCE        1
+/* Deselect the chip by setting nCE to high */
 #define NAND_CTL_CLRNCE                2
+/* Select the command latch by setting CLE to high */
 #define NAND_CTL_SETCLE                3
+/* Deselect the command latch by setting CLE to low */
 #define NAND_CTL_CLRCLE                4
+/* Select the address latch by setting ALE to high */
 #define NAND_CTL_SETALE                5
+/* Deselect the address latch by setting ALE to low */
 #define NAND_CTL_CLRALE                6
+/* Set write protection by setting WP to high. Not used! */
+#define NAND_CTL_SETWP         7
+/* Clear write protection by setting WP to low. Not used! */
+#define NAND_CTL_CLRWP         8
 
 /*
  * Standard NAND flash commands
@@ -77,35 +105,102 @@ extern int nand_scan (struct mtd_info *mtd);
 #define NAND_CMD_READOOB       0x50
 #define NAND_CMD_ERASE1                0x60
 #define NAND_CMD_STATUS                0x70
+#define NAND_CMD_STATUS_MULTI  0x71
 #define NAND_CMD_SEQIN         0x80
 #define NAND_CMD_READID                0x90
 #define NAND_CMD_ERASE2                0xd0
 #define NAND_CMD_RESET         0xff
 
+/* Extended commands for large page devices */
+#define NAND_CMD_READSTART     0x30
+#define NAND_CMD_CACHEDPROG    0x15
+
+/* Status bits */
+#define NAND_STATUS_FAIL       0x01
+#define NAND_STATUS_FAIL_N1    0x02
+#define NAND_STATUS_TRUE_READY 0x20
+#define NAND_STATUS_READY      0x40
+#define NAND_STATUS_WP         0x80
+
 /* 
  * Constants for ECC_MODES
- *
- * NONE:       No ECC
- * SOFT:       Software ECC 3 byte ECC per 256 Byte data
- * HW3_256:    Hardware ECC 3 byte ECC per 256 Byte data
- * HW3_512:    Hardware ECC 3 byte ECC per 512 Byte data
- *
- *
-*/
+ */
+
+/* No ECC. Usage is not recommended ! */
 #define NAND_ECC_NONE          0
+/* Software ECC 3 byte ECC per 256 Byte data */
 #define NAND_ECC_SOFT          1
+/* Hardware ECC 3 byte ECC per 256 Byte data */
 #define NAND_ECC_HW3_256       2
+/* Hardware ECC 3 byte ECC per 512 Byte data */
 #define NAND_ECC_HW3_512       3
+/* Hardware ECC 3 byte ECC per 512 Byte data */
 #define NAND_ECC_HW6_512       4
-#define NAND_ECC_DISKONCHIP    5
+/* Hardware ECC 8 byte ECC per 512 Byte data */
+#define NAND_ECC_HW8_512       6
 
 /*
  * Constants for Hardware ECC
 */
+/* Reset Hardware ECC for read */
 #define NAND_ECC_READ          0
+/* Reset Hardware ECC for write */
 #define NAND_ECC_WRITE         1
-       
+/* Enable Hardware ECC before syndrom is read back from flash */
+#define NAND_ECC_READSYN       2
+
+/* Option constants for bizarre disfunctionality and real
+*  features
+*/
+/* Chip can not auto increment pages */
+#define NAND_NO_AUTOINCR       0x00000001
+/* Buswitdh is 16 bit */
+#define NAND_BUSWIDTH_16       0x00000002
+/* Device supports partial programming without padding */
+#define NAND_NO_PADDING                0x00000004
+/* Chip has cache program function */
+#define NAND_CACHEPRG          0x00000008
+/* Chip has copy back function */
+#define NAND_COPYBACK          0x00000010
+/* AND Chip which has 4 banks and a confusing page / block 
+ * assignment. See Renesas datasheet for further information */
+#define NAND_IS_AND            0x00000020
+/* Chip has a array of 4 pages which can be read without
+ * additional ready /busy waits */
+#define NAND_4PAGE_ARRAY       0x00000040 
+
+/* Options valid for Samsung large page devices */
+#define NAND_SAMSUNG_LP_OPTIONS \
+       (NAND_NO_PADDING | NAND_CACHEPRG | NAND_COPYBACK)
+
+/* Macros to identify the above */
+#define NAND_CANAUTOINCR(chip) (!(chip->options & NAND_NO_AUTOINCR))
+#define NAND_MUST_PAD(chip) (!(chip->options & NAND_NO_PADDING))
+#define NAND_HAS_CACHEPROG(chip) ((chip->options & NAND_CACHEPRG))
+#define NAND_HAS_COPYBACK(chip) ((chip->options & NAND_COPYBACK))
+
+/* Mask to zero out the chip options, which come from the id table */
+#define NAND_CHIPOPTIONS_MSK   (0x0000ffff & ~NAND_NO_AUTOINCR)
+
+/* Non chip related options */
+/* Use a flash based bad block table. This option is passed to the
+ * default bad block table function. */
+#define NAND_USE_FLASH_BBT     0x00010000
+/* The hw ecc generator provides a syndrome instead a ecc value on read 
+ * This can only work if we have the ecc bytes directly behind the 
+ * data bytes. Applies for DOC and AG-AND Renesas HW Reed Solomon generators */
+#define NAND_HWECC_SYNDROME    0x00020000
+
+
+/* Options set by nand scan */
+/* Nand scan has allocated oob_buf */
+#define NAND_OOBBUF_ALLOC      0x40000000
+/* Nand scan has allocated data_buf */
+#define NAND_DATABUF_ALLOC     0x80000000
+
+
 /*
+ * nand_state_t - chip states
  * Enumeration for NAND flash chip state
  */
 typedef enum {
@@ -113,71 +208,116 @@ typedef enum {
        FL_READING,
        FL_WRITING,
        FL_ERASING,
-       FL_SYNCING
+       FL_SYNCING,
+       FL_CACHEDPRG,
 } nand_state_t;
 
 
-/*
- * NAND Private Flash Chip Data
- *
- * Structure overview:
- *
- *  IO_ADDR_R - address to read the 8 I/O lines of the flash device 
- *
- *  IO_ADDR_W - address to write the 8 I/O lines of the flash device 
- *
- *  hwcontrol - hardwarespecific function for accesing control-lines
- *
- *  dev_ready - hardwarespecific function for accesing device ready/busy line
- *
- *  waitfunc - hardwarespecific function for wait on ready
- *
- *  calculate_ecc - function for ecc calculation or readback from ecc hardware
- *
- *  correct_data - function for ecc correction, matching to ecc generator (sw/hw)
- *
- *  enable_hwecc - function to enable (reset) hardware ecc generator
- *
- *  eccmod - mode of ecc: see constants
- *
- *  eccsize - databytes used per ecc-calculation
- *
- *  chip_delay - chip dependent delay for transfering data from array to read regs (tR)
- *
- *  chip_lock - spinlock used to protect access to this structure
- *
- *  wq - wait queue to sleep on if a NAND operation is in progress
- *
- *  state - give the current state of the NAND device
- *
- *  page_shift - number of address bits in a page (column address bits)
- *
- *  data_buf - data buffer passed to/from MTD user modules
- *
- *  data_cache - data cache for redundant page access and shadow for
- *              ECC failure
- *
- *  cache_page - number of last valid page in page_cache 
+/**
+ * struct nand_chip - NAND Private Flash Chip Data
+ * @IO_ADDR_R:         [BOARDSPECIFIC] address to read the 8 I/O lines of the flash device 
+ * @IO_ADDR_W:         [BOARDSPECIFIC] address to write the 8 I/O lines of the flash device 
+ * @read_byte:         [REPLACEABLE] read one byte from the chip
+ * @write_byte:                [REPLACEABLE] write one byte to the chip
+ * @read_word:         [REPLACEABLE] read one word from the chip
+ * @write_word:                [REPLACEABLE] write one word to the chip
+ * @write_buf:         [REPLACEABLE] write data from the buffer to the chip
+ * @read_buf:          [REPLACEABLE] read data from the chip into the buffer
+ * @verify_buf:                [REPLACEABLE] verify buffer contents against the chip data
+ * @select_chip:       [REPLACEABLE] select chip nr
+ * @block_bad:         [REPLACEABLE] check, if the block is bad
+ * @block_markbad:     [REPLACEABLE] mark the block bad
+ * @hwcontrol:         [BOARDSPECIFIC] hardwarespecific function for accesing control-lines
+ * @dev_ready:         [BOARDSPECIFIC] hardwarespecific function for accesing device ready/busy line
+ *                     If set to NULL no access to ready/busy is available and the ready/busy information
+ *                     is read from the chip status register
+ * @cmdfunc:           [REPLACEABLE] hardwarespecific function for writing commands to the chip
+ * @waitfunc:          [REPLACEABLE] hardwarespecific function for wait on ready
+ * @calculate_ecc:     [REPLACEABLE] function for ecc calculation or readback from ecc hardware
+ * @correct_data:      [REPLACEABLE] function for ecc correction, matching to ecc generator (sw/hw)
+ * @enable_hwecc:      [BOARDSPECIFIC] function to enable (reset) hardware ecc generator. Must only
+ *                     be provided if a hardware ECC is available
+ * @erase_cmd:         [INTERN] erase command write function, selectable due to AND support
+ * @scan_bbt:          [REPLACEABLE] function to scan bad block table
+ * @eccmode:           [BOARDSPECIFIC] mode of ecc, see defines 
+ * @eccsize:           [INTERN] databytes used per ecc-calculation
+ * @eccsteps:          [INTERN] number of ecc calculation steps per page
+ * @chip_delay:                [BOARDSPECIFIC] chip dependent delay for transfering data from array to read regs (tR)
+ * @chip_lock:         [INTERN] spinlock used to protect access to this structure and the chip
+ * @wq:                        [INTERN] wait queue to sleep on if a NAND operation is in progress
+ * @state:             [INTERN] the current state of the NAND device
+ * @page_shift:                [INTERN] number of address bits in a page (column address bits)
+ * @phys_erase_shift:  [INTERN] number of address bits in a physical eraseblock
+ * @bbt_erase_shift:   [INTERN] number of address bits in a bbt entry
+ * @chip_shift:                [INTERN] number of address bits in one chip
+ * @data_buf:          [INTERN] internal buffer for one page + oob 
+ * @oob_buf:           [INTERN] oob buffer for one eraseblock
+ * @oobdirty:          [INTERN] indicates that oob_buf must be reinitialized
+ * @data_poi:          [INTERN] pointer to a data buffer
+ * @options:           [BOARDSPECIFIC] various chip options. They can partly be set to inform nand_scan about
+ *                     special functionality. See the defines for further explanation
+ * @badblockpos:       [INTERN] position of the bad block marker in the oob area
+ * @numchips:          [INTERN] number of physical chips
+ * @chipsize:          [INTERN] the size of one chip for multichip arrays
+ * @pagemask:          [INTERN] page number mask = number of (pages / chip) - 1
+ * @pagebuf:           [INTERN] holds the pagenumber which is currently in data_buf
+ * @autooob:           [REPLACEABLE] the default (auto)placement scheme
+ * @bbt:               [INTERN] bad block table pointer
+ * @bbt_td:            [REPLACEABLE] bad block table descriptor for flash lookup
+ * @bbt_md:            [REPLACEABLE] bad block table mirror descriptor
+ * @priv:              [OPTIONAL] pointer to private chip date
  */
 struct nand_chip {
        unsigned long   IO_ADDR_R;
        unsigned long   IO_ADDR_W;
-       void            (*hwcontrol)(int cmd);
-       int             (*dev_ready)(void);
+       
+       u_char          (*read_byte)(struct mtd_info *mtd);
+       void            (*write_byte)(struct mtd_info *mtd, u_char byte);
+       u16             (*read_word)(struct mtd_info *mtd);
+       void            (*write_word)(struct mtd_info *mtd, u16 word);
+       
+       void            (*write_buf)(struct mtd_info *mtd, const u_char *buf, int len);
+       void            (*read_buf)(struct mtd_info *mtd, u_char *buf, int len);
+       int             (*verify_buf)(struct mtd_info *mtd, const u_char *buf, int len);
+       void            (*select_chip)(struct mtd_info *mtd, int chip);
+       int             (*block_bad)(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, int getchip);
+       int             (*block_markbad)(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);
+       void            (*hwcontrol)(struct mtd_info *mtd, int cmd);
+       int             (*dev_ready)(struct mtd_info *mtd);
        void            (*cmdfunc)(struct mtd_info *mtd, unsigned command, int column, int page_addr);
        int             (*waitfunc)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *this, int state);
-       void            (*calculate_ecc)(const u_char *dat, u_char *ecc_code);
-       int             (*correct_data)(u_char *dat, u_char *read_ecc, u_char *calc_ecc);
-       void            (*enable_hwecc)(int mode);
+       int             (*calculate_ecc)(struct mtd_info *mtd, const u_char *dat, u_char *ecc_code);
+       int             (*correct_data)(struct mtd_info *mtd, u_char *dat, u_char *read_ecc, u_char *calc_ecc);
+       void            (*enable_hwecc)(struct mtd_info *mtd, int mode);
+       void            (*erase_cmd)(struct mtd_info *mtd, int page);
+       int             (*scan_bbt)(struct mtd_info *mtd);
        int             eccmode;
        int             eccsize;
+       int             eccsteps;
        int             chip_delay;
-       spinlock_t      chip_lock;
+       spinlock_t      chip_lock;
        wait_queue_head_t wq;
        nand_state_t    state;
        int             page_shift;
+       int             phys_erase_shift;
+       int             bbt_erase_shift;
+       int             chip_shift;
        u_char          *data_buf;
+       u_char          *oob_buf;
+       int             oobdirty;
        u_char          *data_poi;
+       unsigned int    options;
+       int             badblockpos;
+       int             numchips;
+       unsigned long   chipsize;
+       int             pagemask;
+       int             pagebuf;
+       struct nand_oobinfo     *autooob;
+       uint8_t         *bbt;
+       struct nand_bbt_descr   *bbt_td;
+       struct nand_bbt_descr   *bbt_md;
+       void            *priv;
 };
 
 /*
@@ -187,46 +327,35 @@ struct nand_chip {
 #define NAND_MFR_SAMSUNG       0xec
 #define NAND_MFR_FUJITSU       0x04
 #define NAND_MFR_NATIONAL      0x8f
+#define NAND_MFR_RENESAS       0x07
+#define NAND_MFR_STMICRO       0x20
 
-/*
- * NAND Flash Device ID Structure
- *
- * Structure overview:
- *
- *  name - Identify the device type
- *
- *  id -  device ID code
- *
- *  chipshift - total number of address bits for the device which
- *              is used to calculate address offsets and the total
- *              number of bytes the device is capable of.
- *
- *  page256 - denotes if flash device has 256 byte pages or not.
- *
- *  pageadrlen - number of bytes minus one needed to hold the
- *               complete address into the flash array. Keep in
- *               mind that when a read or write is done to a
- *               specific address, the address is input serially
- *               8 bits at a time. This structure member is used
- *               by the read/write routines as a loop index for
- *               shifting the address out 8 bits at a time.
- *
- *  erasesize - size of an erase block in the flash device.
+/**
+ * struct nand_flash_dev - NAND Flash Device ID Structure
+ *
+ * @name:      Identify the device type
+ * @id:        device ID code
+ * @pagesize:          Pagesize in bytes. Either 256 or 512 or 0
+ *             If the pagesize is 0, then the real pagesize 
+ *             and the eraseize are determined from the
+ *             extended id bytes in the chip
+ * @erasesize:         Size of an erase block in the flash device.
+ * @chipsize:          Total chipsize in Mega Bytes
+ * @options:   Bitfield to store chip relevant options
  */
 struct nand_flash_dev {
-       char * name;
+       char *name;
        int id;
-       int chipshift;
+       unsigned long pagesize;
+       unsigned long chipsize;
        unsigned long erasesize;
-       char page256;
+       unsigned long options;
 };
 
-/*
- * NAND Flash Manufacturer ID Structure
- *
- *  name - Manufacturer name
- *
- *  id - manufacturer ID code of device.
+/**
+ * struct nand_manufacturers - NAND Flash Manufacturer ID Structure
+ * @name:      Manufacturer name
+ * @id:        manufacturer ID code of device.
 */
 struct nand_manufacturers {
        int id;
@@ -236,9 +365,85 @@ struct nand_manufacturers {
 extern struct nand_flash_dev nand_flash_ids[];
 extern struct nand_manufacturers nand_manuf_ids[];
 
+/** 
+ * struct nand_bbt_descr - bad block table descriptor
+ * @options:   options for this descriptor
+ * @pages:     the page(s) where we find the bbt, used with option BBT_ABSPAGE
+ *             when bbt is searched, then we store the found bbts pages here.
+ *             Its an array and supports up to 8 chips now
+ * @offs:      offset of the pattern in the oob area of the page
+ * @veroffs:   offset of the bbt version counter in the oob are of the page
+ * @version:   version read from the bbt page during scan
+ * @len:       length of the pattern, if 0 no pattern check is performed
+ * @maxblocks: maximum number of blocks to search for a bbt. This number of
+ *             blocks is reserved at the end of the device where the tables are 
+ *             written.
+ * @reserved_block_code: if non-0, this pattern denotes a reserved (rather than
+ *              bad) block in the stored bbt
+ * @pattern:   pattern to identify bad block table or factory marked good / 
+ *             bad blocks, can be NULL, if len = 0
+ *
+ * Descriptor for the bad block table marker and the descriptor for the 
+ * pattern which identifies good and bad blocks. The assumption is made
+ * that the pattern and the version count are always located in the oob area
+ * of the first block.
+ */
+struct nand_bbt_descr {
+       int     options;
+       int     pages[NAND_MAX_CHIPS];
+       int     offs;
+       int     veroffs;
+       uint8_t version[NAND_MAX_CHIPS];
+       int     len;
+       int     maxblocks;
+       int     reserved_block_code;
+       uint8_t *pattern;
+};
+
+/* Options for the bad block table descriptors */
+
+/* The number of bits used per block in the bbt on the device */
+#define NAND_BBT_NRBITS_MSK    0x0000000F
+#define NAND_BBT_1BIT          0x00000001
+#define NAND_BBT_2BIT          0x00000002
+#define NAND_BBT_4BIT          0x00000004
+#define NAND_BBT_8BIT          0x00000008
+/* The bad block table is in the last good block of the device */
+#define        NAND_BBT_LASTBLOCK      0x00000010
+/* The bbt is at the given page, else we must scan for the bbt */
+#define NAND_BBT_ABSPAGE       0x00000020
+/* The bbt is at the given page, else we must scan for the bbt */
+#define NAND_BBT_SEARCH                0x00000040
+/* bbt is stored per chip on multichip devices */
+#define NAND_BBT_PERCHIP       0x00000080
+/* bbt has a version counter at offset veroffs */
+#define NAND_BBT_VERSION       0x00000100
+/* Create a bbt if none axists */
+#define NAND_BBT_CREATE                0x00000200
+/* Search good / bad pattern through all pages of a block */
+#define NAND_BBT_SCANALLPAGES  0x00000400
+/* Scan block empty during good / bad block scan */
+#define NAND_BBT_SCANEMPTY     0x00000800
+/* Write bbt if neccecary */
+#define NAND_BBT_WRITE         0x00001000
+/* Read and write back block contents when writing bbt */
+#define NAND_BBT_SAVECONTENT   0x00002000
+/* Search good / bad pattern on the first and the second page */
+#define NAND_BBT_SCAN2NDPAGE   0x00004000
+
+/* The maximum number of blocks to scan for a bbt */
+#define NAND_BBT_SCAN_MAXBLOCKS        4
+
+extern int nand_scan_bbt (struct mtd_info *mtd, struct nand_bbt_descr *bd);
+extern int nand_update_bbt (struct mtd_info *mtd, loff_t offs);
+extern int nand_default_bbt (struct mtd_info *mtd);
+extern int nand_isbad_bbt (struct mtd_info *mtd, loff_t offs, int allowbbt);
+extern int nand_erase_nand (struct mtd_info *mtd, struct erase_info *instr, int allowbbt);
+
 /*
 * Constants for oob configuration
 */
-#define NAND_BADBLOCK_POS              5
+#define NAND_SMALL_BADBLOCK_POS                5
+#define NAND_LARGE_BADBLOCK_POS                0
 
 #endif /* __LINUX_MTD_NAND_H */