Quelle  nuvoton-ma35d1-nand-controller.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Copyright (C) 2024 Nuvoton Technology Corp.
 */
#include <linux/clk.h>
#include <linux/dma-mapping.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/iopoll.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/mtd/mtd.h>
#include <linux/mtd/partitions.h>
#include <linux/mtd/rawnand.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/slab.h>

/* NFI Registers */
#define MA35_NFI_REG_DMACTL  0x400
#define   DMA_EN    BIT(0)
#define   DMA_RST    BIT(1)
#define   DMA_BUSY    BIT(9)

#define MA35_NFI_REG_DMASA  0x408
#define MA35_NFI_REG_GCTL  0x800
#define   GRST     BIT(0)
#define   NAND_EN    BIT(3)

#define MA35_NFI_REG_NANDCTL  0x8A0
#define   SWRST    BIT(0)
#define   DMA_R_EN    BIT(1)
#define   DMA_W_EN    BIT(2)
#define   ECC_CHK    BIT(7)
#define   PROT3BEN    BIT(8)
#define   PSIZE_2K    BIT(16)
#define   PSIZE_4K    BIT(17)
#define   PSIZE_8K    GENMASK(17, 16)
#define   PSIZE_MASK    GENMASK(17, 16)
#define   BCH_T24    BIT(18)
#define   BCH_T8    BIT(20)
#define   BCH_T12    BIT(21)
#define   BCH_NONE    (0x0)
#define   BCH_MASK    GENMASK(22, 18)
#define   ECC_EN    BIT(23)
#define   DISABLE_CS0    BIT(25)

#define MA35_NFI_REG_NANDINTEN 0x8A8
#define MA35_NFI_REG_NANDINTSTS 0x8AC
#define   INT_DMA    BIT(0)
#define   INT_ECC    BIT(2)
#define   INT_RB0    BIT(10)

#define MA35_NFI_REG_NANDCMD  0x8B0
#define MA35_NFI_REG_NANDADDR  0x8B4
#define   ENDADDR    BIT(31)

#define MA35_NFI_REG_NANDDATA  0x8B8
#define MA35_NFI_REG_NANDRACTL 0x8BC
#define MA35_NFI_REG_NANDECTL  0x8C0
#define   ENABLE_WP    0x0
#define   DISABLE_WP    BIT(0)

#define MA35_NFI_REG_NANDECCES0 0x8D0
#define   ECC_STATUS_MASK   GENMASK(1, 0)
#define   ECC_ERR_CNT_MASK   GENMASK(4, 0)

#define MA35_NFI_REG_NANDECCEA0 0x900
#define MA35_NFI_REG_NANDECCED0 0x960
#define MA35_NFI_REG_NANDRA0  0xA00

/* Define for the BCH hardware ECC engine */
/* define the total padding bytes for 512/1024 data segment */
#define MA35_BCH_PADDING_512 32
#define MA35_BCH_PADDING_1024 64
/* define the BCH parity code length for 512 bytes data pattern */
#define MA35_PARITY_BCH8 15
#define MA35_PARITY_BCH12 23
/* define the BCH parity code length for 1024 bytes data pattern */
#define MA35_PARITY_BCH24 45

#define MA35_MAX_NSELS  (2)
#define PREFIX_RA_IS_EMPTY(reg) FIELD_GET(GENMASK(31, 16), (reg))

struct ma35_nand_chip {
 struct list_head node;
 struct nand_chip chip;

 u32 eccstatus;
 u8 nsels;
 u8 sels[] __counted_by(nsels);
};

struct ma35_nand_info {
 struct nand_controller controller;
 struct device *dev;
 void __iomem *regs;
 int irq;
 struct clk *clk;
 struct completion complete;
 struct list_head chips;

 u8 *buffer;
 unsigned long assigned_cs;
};

static inline struct ma35_nand_chip *to_ma35_nand(struct nand_chip *chip)
{
 return container_of(chip, struct ma35_nand_chip, chip);
}

static int ma35_ooblayout_ecc(struct mtd_info *mtd, int section,
         struct mtd_oob_region *oob_region)
{
 struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);

 if (section)
  return -ERANGE;

 oob_region->length = chip->ecc.total;
 oob_region->offset = mtd->oobsize - oob_region->length;

 return 0;
}

static int ma35_ooblayout_free(struct mtd_info *mtd, int section,
          struct mtd_oob_region *oob_region)
{
 struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);

 if (section)
  return -ERANGE;

 oob_region->length = mtd->oobsize - chip->ecc.total - 2;
 oob_region->offset = 2;

 return 0;
}

static const struct mtd_ooblayout_ops ma35_ooblayout_ops = {
 .free = ma35_ooblayout_free,
 .ecc = ma35_ooblayout_ecc,
};

static inline void ma35_clear_spare(struct nand_chip *chip, int size)
{
 struct ma35_nand_info *nand = nand_get_controller_data(chip);
 int i;

 for (i = 0; i < size / 4; i++)
  writel(0xff, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRA0);
}

static inline void read_remaining_bytes(struct ma35_nand_info *nand, u32 *buf,
     u32 offset, int size, int swap)
{
 u32 value = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRA0 + offset);
 u8 *ptr = (u8 *)buf;
 int i, shift;

 for (i = 0; i < size; i++) {
  shift = (swap ? 3 - i : i) * 8;
  ptr[i] = (value >> shift) & 0xff;
 }
}

static inline void ma35_read_spare(struct nand_chip *chip, int size, u32 *buf, u32 offset)
{
 struct ma35_nand_info *nand = nand_get_controller_data(chip);
 u32 off = round_down(offset, 4);
 int len = offset % 4;
 int i;

 if (len) {
  read_remaining_bytes(nand, buf, off, 4 - len, 1);
  off += 4;
  size -= (4 - len);
 }

 for (i = 0; i < size / 4; i++)
  *buf++ = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRA0 + off + (i * 4));

 read_remaining_bytes(nand, buf, off + (size & ~3), size % 4, 0);
}

static inline void ma35_write_spare(struct nand_chip *chip, int size, u32 *buf)
{
 struct ma35_nand_info *nand = nand_get_controller_data(chip);
 u32 value;
 int i, j;
 u8 *ptr;

 for (i = 0, j = 0; i < size / 4; i++, j += 4)
  writel(*buf++, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRA0 + j);

 ptr = (u8 *)buf;
 switch (size % 4) {
 case 1:
  writel(*ptr, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRA0 + j);
  break;
 case 2:
  value = *ptr | (*(ptr + 1) << 8);
  writel(value, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRA0 + j);
  break;
 case 3:
  value = *ptr | (*(ptr + 1) << 8) | (*(ptr + 2) << 16);
  writel(value, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRA0 + j);
  break;
 default:
  break;
 }
}

static void ma35_nand_target_enable(struct nand_chip *chip, unsigned int cs)
{
 struct ma35_nand_info *nand = nand_get_controller_data(chip);
 u32 reg;

 switch (cs) {
 case 0:
  reg = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);
  writel(reg & ~DISABLE_CS0, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);

  reg = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDINTSTS);
  reg |= INT_RB0;
  writel(reg, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDINTSTS);
  break;
 default:
  break;
 }
}

static int ma35_nand_hwecc_init(struct nand_chip *chip, struct ma35_nand_info *nand)
{
 struct ma35_nand_chip *nvtnand = to_ma35_nand(chip);
 struct mtd_info *mtd = nand_to_mtd(chip);
 struct device *dev = mtd->dev.parent;
 u32 reg;

 nand->buffer = devm_kzalloc(dev, mtd->writesize, GFP_KERNEL);
 if (!nand->buffer)
  return -ENOMEM;

 /* Redundant area size */
 writel(mtd->oobsize, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRACTL);

 /* Protect redundant 3 bytes and disable ECC engine */
 reg = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);
 reg |= (PROT3BEN | ECC_CHK);
 reg &= ~ECC_EN;

 if (chip->ecc.strength != 0) {
  chip->ecc.steps = mtd->writesize / chip->ecc.size;
  nvtnand->eccstatus = (chip->ecc.steps < 4) ? 1 : chip->ecc.steps / 4;
  /* Set BCH algorithm */
  reg &= ~BCH_MASK;
  switch (chip->ecc.strength) {
  case 8:
   chip->ecc.total = chip->ecc.steps * MA35_PARITY_BCH8;
   reg |= BCH_T8;
   break;
  case 12:
   chip->ecc.total = chip->ecc.steps * MA35_PARITY_BCH12;
   reg |= BCH_T12;
   break;
  case 24:
   chip->ecc.total = chip->ecc.steps * MA35_PARITY_BCH24;
   reg |= BCH_T24;
   break;
  default:
   dev_err(nand->dev, "ECC strength unsupported\n");
   return -EINVAL;
  }

  chip->ecc.bytes = chip->ecc.total / chip->ecc.steps;
 }
 writel(reg, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);
 return 0;
}

/* Correct data by BCH alrogithm */
static void ma35_nfi_correct(struct nand_chip *chip, u8 index,
        u8 err_cnt, u8 *addr)
{
 struct ma35_nand_info *nand = nand_get_controller_data(chip);
 u32 temp_data[24], temp_addr[24];
 u32 padding_len, parity_len;
 u32 value, offset, remain;
 u32 err_data[6];
 u8  i, j;

 /* Configurations */
 if (chip->ecc.strength <= 8) {
  parity_len = MA35_PARITY_BCH8;
  padding_len = MA35_BCH_PADDING_512;
 } else if (chip->ecc.strength <= 12) {
  parity_len = MA35_PARITY_BCH12;
  padding_len = MA35_BCH_PADDING_512;
 } else if (chip->ecc.strength <= 24) {
  parity_len = MA35_PARITY_BCH24;
  padding_len = MA35_BCH_PADDING_1024;
 } else {
  dev_err(nand->dev, "Invalid BCH_TSEL = 0x%lx\n",
   readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL) & BCH_MASK);
  return;
 }

 /*
 * got valid BCH_ECC_DATAx and parse them to temp_data[]
 * got the valid register number of BCH_ECC_DATAx since
 * one register include 4 error bytes
 */
 j = (err_cnt + 3) / 4;
 j = (j > 6) ? 6 : j;
 for (i = 0; i < j; i++)
  err_data[i] = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDECCED0 + i * 4);

 for (i = 0; i < j; i++) {
  temp_data[i * 4 + 0] = err_data[i] & 0xff;
  temp_data[i * 4 + 1] = (err_data[i] >> 8) & 0xff;
  temp_data[i * 4 + 2] = (err_data[i] >> 16) & 0xff;
  temp_data[i * 4 + 3] = (err_data[i] >> 24) & 0xff;
 }

 /*
 * got valid REG_BCH_ECC_ADDRx and parse them to temp_addr[]
 * got the valid register number of REG_BCH_ECC_ADDRx since
 * one register include 2 error addresses
 */
 j = (err_cnt + 1) / 2;
 j = (j > 12) ? 12 : j;
 for (i = 0; i < j; i++) {
  temp_addr[i * 2 + 0] = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDECCEA0 + i * 4)
     & 0x07ff;
  temp_addr[i * 2 + 1] = (readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDECCEA0 + i * 4)
     >> 16) & 0x07ff;
 }

 /* pointer to begin address of field that with data error */
 addr += index * chip->ecc.size;

 /* correct each error bytes */
 for (i = 0; i < err_cnt; i++) {
  u32 corrected_index = temp_addr[i];

  if (corrected_index < chip->ecc.size) {
   /* for wrong data in field */
   *(addr + corrected_index) ^= temp_data[i];
  } else if (corrected_index < (chip->ecc.size + 3)) {
   /* for wrong first-3-bytes in redundancy area */
   corrected_index -= chip->ecc.size;
   temp_addr[i] += (parity_len * index); /* field offset */

   value = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRA0);
   value ^= temp_data[i] << (8 * corrected_index);
   writel(value, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRA0);
  } else {
   /*
 * for wrong parity code in redundancy area
 * ERR_ADDRx = [data in field] + [3 bytes] + [xx] + [parity code]
 *                               |<--     padding bytes      -->|
 * The ERR_ADDRx for last parity code always = field size + padding size.
 * The first parity code = field size + padding size - parity code length.
 * For example, for BCH T12, the first parity code = 512 + 32 - 23 = 521.
 * That is, error byte address offset within field is
 */
   corrected_index -= (chip->ecc.size + padding_len - parity_len);

   /*
 * final address = first parity code of first field +
 *                 offset of fields +
 *                 offset within field
 */
   offset = (readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRACTL) & 0x1ff) -
    (parity_len * chip->ecc.steps) +
    (parity_len * index) + corrected_index;

   remain = offset % 4;
   value = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRA0 + offset - remain);
   value ^= temp_data[i] << (8 * remain);
   writel(value, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRA0 + offset - remain);
  }
 }
}

static int ma35_nfi_ecc_check(struct nand_chip *chip, u8 *addr)
{
 struct ma35_nand_info *nand = nand_get_controller_data(chip);
 struct ma35_nand_chip *nvtnand = to_ma35_nand(chip);
 struct mtd_info *mtd = nand_to_mtd(chip);
 int maxbitflips = 0;
 int cnt = 0;
 u32 status;
 int i, j;

 for (j = 0; j < nvtnand->eccstatus; j++) {
  status = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDECCES0 + j * 4);
  if (!status)
   continue;

  for (i = 0; i < 4; i++) {
   if ((status & ECC_STATUS_MASK) == 0x01) {
    /* Correctable error */
    cnt = (status >> 2) & ECC_ERR_CNT_MASK;
    ma35_nfi_correct(chip, j * 4 + i, cnt, addr);
    maxbitflips = max_t(u32, maxbitflips, cnt);
    mtd->ecc_stats.corrected += cnt;
   } else {
    /* Uncorrectable error */
    mtd->ecc_stats.failed++;
    dev_err(nand->dev, "uncorrectable error! 0x%4x\n", status);
    return -EBADMSG;
   }
   status >>= 8;
  }
 }
 return maxbitflips;
}

static void ma35_nand_dmac_init(struct ma35_nand_info *nand)
{
 /* DMAC reset and enable */
 writel(DMA_RST | DMA_EN, nand->regs + MA35_NFI_REG_DMACTL);
 writel(DMA_EN, nand->regs + MA35_NFI_REG_DMACTL);

 /* Clear DMA finished flag and enable */
 writel(INT_DMA | INT_ECC, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDINTSTS);
 writel(INT_DMA, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDINTEN);
}

static int ma35_nand_do_write(struct nand_chip *chip, const u8 *addr, u32 len)
{
 struct ma35_nand_info *nand = nand_get_controller_data(chip);
 struct mtd_info *mtd = nand_to_mtd(chip);
 dma_addr_t dma_addr;
 int ret = 0, i;
 u32 reg;

 if (len != mtd->writesize) {
  for (i = 0; i < len; i++)
   writel(addr[i], nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDDATA);
  return 0;
 }

 ma35_nand_dmac_init(nand);

 /* To mark this page as dirty. */
 reg = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRA0);
 if (reg & 0xffff0000)
  writel(reg & 0xffff, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRA0);

 dma_addr = dma_map_single(nand->dev, (void *)addr, len, DMA_TO_DEVICE);
 ret = dma_mapping_error(nand->dev, dma_addr);
 if (ret) {
  dev_err(nand->dev, "dma mapping error\n");
  return -EINVAL;
 }
 dma_sync_single_for_device(nand->dev, dma_addr, len, DMA_TO_DEVICE);

 reinit_completion(&nand->complete);
 writel(dma_addr, nand->regs + MA35_NFI_REG_DMASA);
 writel(readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL) | DMA_W_EN,
        nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);
 ret = wait_for_completion_timeout(&nand->complete, msecs_to_jiffies(1000));
 if (!ret) {
  dev_err(nand->dev, "write timeout\n");
  ret = -ETIMEDOUT;
 }

 dma_unmap_single(nand->dev, dma_addr, len, DMA_TO_DEVICE);

 return ret;
}

static int ma35_nand_do_read(struct nand_chip *chip, u8 *addr, u32 len)
{
 struct ma35_nand_info *nand = nand_get_controller_data(chip);
 struct mtd_info *mtd = nand_to_mtd(chip);
 int ret = 0, cnt = 0, i;
 dma_addr_t dma_addr;
 u32 reg;

 if (len != mtd->writesize) {
  for (i = 0; i < len; i++)
   addr[i] = readb(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDDATA);
  return 0;
 }

 ma35_nand_dmac_init(nand);

 /* Setup and start DMA using dma_addr */
 dma_addr = dma_map_single(nand->dev, (void *)addr, len, DMA_FROM_DEVICE);
 ret = dma_mapping_error(nand->dev, dma_addr);
 if (ret) {
  dev_err(nand->dev, "dma mapping error\n");
  return -EINVAL;
 }

 reinit_completion(&nand->complete);
 writel(dma_addr, nand->regs + MA35_NFI_REG_DMASA);
 writel(readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL) | DMA_R_EN,
        nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);
 ret = wait_for_completion_timeout(&nand->complete, msecs_to_jiffies(1000));
 if (!ret) {
  dev_err(nand->dev, "read timeout\n");
  ret = -ETIMEDOUT;
 }

 dma_unmap_single(nand->dev, dma_addr, len, DMA_FROM_DEVICE);

 reg = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDINTSTS);
 if (reg & INT_ECC) {
  cnt = ma35_nfi_ecc_check(chip, addr);
  if (cnt < 0) {
   writel(DMA_RST | DMA_EN, nand->regs + MA35_NFI_REG_DMACTL);
   writel(readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL) | SWRST,
          nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);
  }
  writel(INT_ECC, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDINTSTS);
 }

 ret = ret < 0 ? ret : cnt;
 return ret;
}

static int ma35_nand_format_subpage(struct nand_chip *chip, u32 offset,
        u32 len, const u8 *buf)
{
 struct ma35_nand_info *nand = nand_get_controller_data(chip);
 struct mtd_info *mtd = nand_to_mtd(chip);
 u32 page_off = round_down(offset, chip->ecc.size);
 u32 end = DIV_ROUND_UP(page_off + len, chip->ecc.size);
 u32 start = page_off / chip->ecc.size;
 u32 reg;
 int i;

 reg = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRACTL) | 0xffff0000;
 memset(nand->buffer, 0xff, mtd->writesize);
 for (i = start; i < end; i++) {
  memcpy(nand->buffer + i * chip->ecc.size,
         buf + i * chip->ecc.size, chip->ecc.size);
  reg &= ~(1 << (i + 16));
 }
 writel(reg, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRACTL);

 return 0;
}

static int ma35_nand_write_subpage_hwecc(struct nand_chip *chip, u32 offset,
      u32 data_len, const u8 *buf,
      int oob_required, int page)
{
 struct ma35_nand_info *nand = nand_get_controller_data(chip);
 struct mtd_info *mtd = nand_to_mtd(chip);
 u32 reg, oobpoi, index;
 int i;

 /* Enable HW ECC engine */
 reg = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);
 writel(reg | ECC_EN, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);

 ma35_nand_target_enable(chip, chip->cur_cs);

 ma35_clear_spare(chip, mtd->oobsize);
 ma35_write_spare(chip, mtd->oobsize - chip->ecc.total,
    (u32 *)chip->oob_poi);

 ma35_nand_format_subpage(chip, offset, data_len, buf);
 nand_prog_page_begin_op(chip, page, 0, NULL, 0);
 ma35_nand_do_write(chip, nand->buffer, mtd->writesize);
 nand_prog_page_end_op(chip);

 oobpoi = mtd->oobsize - chip->ecc.total;
 reg = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRACTL);
 for (i = 0; i < chip->ecc.steps; i++) {
  index = i * chip->ecc.bytes;
  if (!(reg & (1 << (i + 16)))) {
   ma35_read_spare(chip, chip->ecc.bytes,
     (u32 *)(chip->oob_poi + oobpoi + index),
     oobpoi + index);
  }
 }

 writel(mtd->oobsize, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRACTL);
 /* Disable HW ECC engine */
 reg = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);
 writel(reg & ~ECC_EN, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);

 return 0;
}

static int ma35_nand_write_page_hwecc(struct nand_chip *chip, const u8 *buf,
          int oob_required, int page)
{
 struct ma35_nand_info *nand = nand_get_controller_data(chip);
 struct mtd_info *mtd = nand_to_mtd(chip);
 u32 reg;

 /* Enable HW ECC engine */
 reg = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);
 writel(reg | ECC_EN, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);

 ma35_nand_target_enable(chip, chip->cur_cs);

 ma35_clear_spare(chip, mtd->oobsize);
 ma35_write_spare(chip, mtd->oobsize - chip->ecc.total,
    (u32 *)chip->oob_poi);

 nand_prog_page_begin_op(chip, page, 0, NULL, 0);
 ma35_nand_do_write(chip, buf, mtd->writesize);
 nand_prog_page_end_op(chip);

 ma35_read_spare(chip, chip->ecc.total,
   (u32 *)(chip->oob_poi + (mtd->oobsize - chip->ecc.total)),
   mtd->oobsize - chip->ecc.total);

 /* Disable HW ECC engine */
 writel(reg & ~ECC_EN, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);

 return 0;
}

static int ma35_nand_read_subpage_hwecc(struct nand_chip *chip, u32 offset,
     u32 data_len, u8 *buf, int page)
{
 struct ma35_nand_info *nand = nand_get_controller_data(chip);
 struct mtd_info *mtd = nand_to_mtd(chip);
 int bitflips = 0;
 u32 reg;

 /* Enable HW ECC engine */
 reg = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);
 writel(reg | ECC_EN, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);

 ma35_nand_target_enable(chip, chip->cur_cs);
 nand_read_oob_op(chip, page, 0, chip->oob_poi, mtd->oobsize);
 ma35_write_spare(chip, mtd->oobsize, (u32 *)chip->oob_poi);

 reg = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRA0);
 if (PREFIX_RA_IS_EMPTY(reg)) {
  memset((void *)buf, 0xff, mtd->writesize);
 } else {
  nand_read_page_op(chip, page, offset, NULL, 0);
  bitflips = ma35_nand_do_read(chip, buf + offset, data_len);
  ma35_read_spare(chip, mtd->oobsize, (u32 *)chip->oob_poi, 0);
 }

 /* Disable HW ECC engine */
 reg = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);
 writel(reg & ~ECC_EN, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);

 return bitflips;
}

static int ma35_nand_read_page_hwecc(struct nand_chip *chip, u8 *buf,
         int oob_required, int page)
{
 struct ma35_nand_info *nand = nand_get_controller_data(chip);
 struct mtd_info *mtd = nand_to_mtd(chip);
 int bitflips = 0;
 u32 reg;

 /* Enable HW ECC engine */
 reg = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);
 writel(reg | ECC_EN, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);

 ma35_nand_target_enable(chip, chip->cur_cs);
 nand_read_oob_op(chip, page, 0, chip->oob_poi, mtd->oobsize);
 ma35_write_spare(chip, mtd->oobsize, (u32 *)chip->oob_poi);

 reg = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRA0);
 if (PREFIX_RA_IS_EMPTY(reg)) {
  memset((void *)buf, 0xff, mtd->writesize);
 } else {
  nand_read_page_op(chip, page, 0, NULL, 0);
  bitflips = ma35_nand_do_read(chip, buf, mtd->writesize);
  ma35_read_spare(chip, mtd->oobsize, (u32 *)chip->oob_poi, 0);
 }

 /* Disable HW ECC engine */
 reg = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);
 writel(reg & ~ECC_EN, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);

 return bitflips;
}

static int ma35_nand_read_oob_hwecc(struct nand_chip *chip, int page)
{
 struct ma35_nand_info *nand = nand_get_controller_data(chip);
 struct mtd_info *mtd = nand_to_mtd(chip);
 u32 reg;

 ma35_nand_target_enable(chip, chip->cur_cs);
 nand_read_oob_op(chip, page, 0, chip->oob_poi, mtd->oobsize);

 /* copy OOB data to controller redundant area for page read */
 ma35_write_spare(chip, mtd->oobsize, (u32 *)chip->oob_poi);

 reg = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDRA0);
 if (PREFIX_RA_IS_EMPTY(reg))
  memset((void *)chip->oob_poi, 0xff, mtd->oobsize);

 return 0;
}

static inline void ma35_hw_init(struct ma35_nand_info *nand)
{
 u32 reg;

 /* Disable flash wp. */
 writel(DISABLE_WP, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDECTL);

 /* resets the internal state machine and counters */
 reg = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);
 reg |= SWRST;
 writel(reg, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);
}

static irqreturn_t ma35_nand_irq(int irq, void *id)
{
 struct ma35_nand_info *nand = (struct ma35_nand_info *)id;
 u32 isr;

 isr = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDINTSTS);
 if (isr & INT_DMA) {
  writel(INT_DMA, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDINTSTS);
  complete(&nand->complete);
  return IRQ_HANDLED;
 }

 return IRQ_NONE;
}

static int ma35_nand_attach_chip(struct nand_chip *chip)
{
 struct ma35_nand_info *nand = nand_get_controller_data(chip);
 struct mtd_info *mtd = nand_to_mtd(chip);
 struct device *dev = mtd->dev.parent;
 u32 reg;

 if (chip->options & NAND_BUSWIDTH_16) {
  dev_err(dev, "16 bits bus width not supported");
  return -EINVAL;
 }

 reg = readl(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL) & (~PSIZE_MASK);
 switch (mtd->writesize) {
 case SZ_2K:
  writel(reg | PSIZE_2K, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);
  break;
 case SZ_4K:
  writel(reg | PSIZE_4K, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);
  break;
 case SZ_8K:
  writel(reg | PSIZE_8K, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCTL);
  break;
 default:
  dev_err(dev, "Unsupported page size");
  return -EINVAL;
 }

 switch (chip->ecc.engine_type) {
 case NAND_ECC_ENGINE_TYPE_ON_HOST:
  /* Do not store BBT bits in the OOB section as it is not protected */
  if (chip->bbt_options & NAND_BBT_USE_FLASH)
   chip->bbt_options |= NAND_BBT_NO_OOB;
  chip->options |= NAND_USES_DMA | NAND_SUBPAGE_READ;
  chip->ecc.write_subpage = ma35_nand_write_subpage_hwecc;
  chip->ecc.write_page = ma35_nand_write_page_hwecc;
  chip->ecc.read_subpage = ma35_nand_read_subpage_hwecc;
  chip->ecc.read_page  = ma35_nand_read_page_hwecc;
  chip->ecc.read_oob   = ma35_nand_read_oob_hwecc;
  return ma35_nand_hwecc_init(chip, nand);
 case NAND_ECC_ENGINE_TYPE_NONE:
 case NAND_ECC_ENGINE_TYPE_SOFT:
 case NAND_ECC_ENGINE_TYPE_ON_DIE:
  break;
 default:
  return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

static int ma35_nfc_exec_instr(struct nand_chip *chip,
          const struct nand_op_instr *instr)
{
 struct ma35_nand_info *nand = nand_get_controller_data(chip);
 unsigned int i;
 int ret = 0;
 u32 status;

 switch (instr->type) {
 case NAND_OP_CMD_INSTR:
  writel(instr->ctx.cmd.opcode, nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDCMD);
  break;
 case NAND_OP_ADDR_INSTR:
  for (i = 0; i < instr->ctx.addr.naddrs; i++) {
   if (i == (instr->ctx.addr.naddrs - 1))
    writel(instr->ctx.addr.addrs[i] | ENDADDR,
           nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDADDR);
   else
    writel(instr->ctx.addr.addrs[i],
           nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDADDR);
  }
  break;
 case NAND_OP_DATA_IN_INSTR:
  ret = ma35_nand_do_read(chip, instr->ctx.data.buf.in, instr->ctx.data.len);
  break;
 case NAND_OP_DATA_OUT_INSTR:
  ret = ma35_nand_do_write(chip, instr->ctx.data.buf.out, instr->ctx.data.len);
  break;
 case NAND_OP_WAITRDY_INSTR:
  return readl_poll_timeout(nand->regs + MA35_NFI_REG_NANDINTSTS, status,
       status & INT_RB0, 20,
       instr->ctx.waitrdy.timeout_ms * MSEC_PER_SEC);
 default:
  ret = -EINVAL;
  break;
 }

 return ret;
}

static int ma35_nfc_exec_op(struct nand_chip *chip,
       const struct nand_operation *op,
       bool check_only)
{
 int ret = 0;
 u32 i;

 if (check_only)
  return 0;

 ma35_nand_target_enable(chip, op->cs);

 for (i = 0; i < op->ninstrs; i++) {
  ret = ma35_nfc_exec_instr(chip, &op->instrs[i]);
  if (ret)
   break;
 }

 return ret;
}

static const struct nand_controller_ops ma35_nfc_ops = {
 .attach_chip = ma35_nand_attach_chip,
 .exec_op = ma35_nfc_exec_op,
};

static int ma35_nand_chip_init(struct device *dev, struct ma35_nand_info *nand,
          struct device_node *np)
{
 struct ma35_nand_chip *nvtnand;
 struct nand_chip *chip;
 struct mtd_info *mtd;
 int nsels;
 int ret;
 u32 cs;
 int i;

 nsels = of_property_count_elems_of_size(np, "reg", sizeof(u32));
 if (!nsels || nsels > MA35_MAX_NSELS) {
  dev_err(dev, "invalid reg property size %d\n", nsels);
  return -EINVAL;
 }

 nvtnand = devm_kzalloc(dev, struct_size(nvtnand, sels, nsels),
          GFP_KERNEL);
 if (!nvtnand)
  return -ENOMEM;

 nvtnand->nsels = nsels;
 for (i = 0; i < nsels; i++) {
  ret = of_property_read_u32_index(np, "reg", i, &cs);
  if (ret) {
   dev_err(dev, "reg property failure : %d\n", ret);
   return ret;
  }

  if (cs >= MA35_MAX_NSELS) {
   dev_err(dev, "invalid CS: %u\n", cs);
   return -EINVAL;
  }

  if (test_and_set_bit(cs, &nand->assigned_cs)) {
   dev_err(dev, "CS %u already assigned\n", cs);
   return -EINVAL;
  }

  nvtnand->sels[i] = cs;
 }

 chip = &nvtnand->chip;
 chip->controller = &nand->controller;

 nand_set_flash_node(chip, np);
 nand_set_controller_data(chip, nand);

 mtd = nand_to_mtd(chip);
 mtd->owner = THIS_MODULE;
 mtd->dev.parent = dev;

 mtd_set_ooblayout(mtd, &ma35_ooblayout_ops);
 ret = nand_scan(chip, nsels);
 if (ret)
  return ret;

 ret = mtd_device_register(mtd, NULL, 0);
 if (ret) {
  nand_cleanup(chip);
  return ret;
 }

 list_add_tail(&nvtnand->node, &nand->chips);

 return 0;
}

static void ma35_chips_cleanup(struct ma35_nand_info *nand)
{
 struct ma35_nand_chip *nvtnand, *tmp;
 struct nand_chip *chip;
 int ret;

 list_for_each_entry_safe(nvtnand, tmp, &nand->chips, node) {
  chip = &nvtnand->chip;
  ret = mtd_device_unregister(nand_to_mtd(chip));
  WARN_ON(ret);
  nand_cleanup(chip);
  list_del(&nvtnand->node);
 }
}

static int ma35_nand_chips_init(struct device *dev, struct ma35_nand_info *nand)
{
 struct device_node *np = dev->of_node;
 int ret;

 for_each_child_of_node_scoped(np, nand_np) {
  ret = ma35_nand_chip_init(dev, nand, nand_np);
  if (ret) {
   ma35_chips_cleanup(nand);
   return ret;
  }
 }
 return 0;
}

static int ma35_nand_probe(struct platform_device *pdev)
{
 struct ma35_nand_info *nand;
 int ret = 0;

 nand = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*nand), GFP_KERNEL);
 if (!nand)
  return -ENOMEM;

 nand_controller_init(&nand->controller);
 INIT_LIST_HEAD(&nand->chips);
 nand->controller.ops = &ma35_nfc_ops;

 init_completion(&nand->complete);

 nand->regs = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0);
 if (IS_ERR(nand->regs))
  return PTR_ERR(nand->regs);

 nand->dev = &pdev->dev;

 nand->clk = devm_clk_get_enabled(&pdev->dev, "nand_gate");
 if (IS_ERR(nand->clk))
  return dev_err_probe(&pdev->dev, PTR_ERR(nand->clk),
         "failed to find NAND clock\n");

 nand->irq = platform_get_irq(pdev, 0);
 if (nand->irq < 0)
  return dev_err_probe(&pdev->dev, nand->irq,
         "failed to get platform irq\n");

 ret = devm_request_irq(&pdev->dev, nand->irq, ma35_nand_irq,
          IRQF_TRIGGER_HIGH, "ma35d1-nand-controller", nand);
 if (ret) {
  dev_err(&pdev->dev, "failed to request NAND irq\n");
  return -ENXIO;
 }

 platform_set_drvdata(pdev, nand);

 writel(GRST | NAND_EN, nand->regs + MA35_NFI_REG_GCTL);
 ma35_hw_init(nand);
 ret = ma35_nand_chips_init(&pdev->dev, nand);
 if (ret) {
  dev_err(&pdev->dev, "failed to init NAND chips\n");
  clk_disable(nand->clk);
  return ret;
 }

 return ret;
}

static void ma35_nand_remove(struct platform_device *pdev)
{
 struct ma35_nand_info *nand = platform_get_drvdata(pdev);

 ma35_chips_cleanup(nand);
}

static const struct of_device_id ma35_nand_of_match[] = {
 { .compatible = "nuvoton,ma35d1-nand-controller" },
 {},
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, ma35_nand_of_match);

static struct platform_driver ma35_nand_driver = {
 .driver = {
  .name = "ma35d1-nand-controller",
  .of_match_table = ma35_nand_of_match,
 },
 .probe = ma35_nand_probe,
 .remove = ma35_nand_remove,
};

module_platform_driver(ma35_nand_driver);

MODULE_DESCRIPTION("Nuvoton ma35 NAND driver");
MODULE_AUTHOR("Hui-Ping Chen ");
MODULE_LICENSE("GPL");