xref: /openbmc/linux/drivers/mtd/nand/raw/ingenic/jz4740_ecc.c (revision 4b4193256c8d3bc3a5397b5cd9494c2ad386317d)
1a0ac778eSPaul Cercueil // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2a0ac778eSPaul Cercueil /*
3a0ac778eSPaul Cercueil  * JZ4740 ECC controller driver
4a0ac778eSPaul Cercueil  *
5a0ac778eSPaul Cercueil  * Copyright (c) 2019 Paul Cercueil <paul@crapouillou.net>
6a0ac778eSPaul Cercueil  *
7a0ac778eSPaul Cercueil  * based on jz4740-nand.c
8a0ac778eSPaul Cercueil  */
9a0ac778eSPaul Cercueil 
10a0ac778eSPaul Cercueil #include <linux/bitops.h>
11a0ac778eSPaul Cercueil #include <linux/device.h>
12a0ac778eSPaul Cercueil #include <linux/io.h>
13a0ac778eSPaul Cercueil #include <linux/module.h>
14a0ac778eSPaul Cercueil #include <linux/of_platform.h>
15a0ac778eSPaul Cercueil #include <linux/platform_device.h>
16a0ac778eSPaul Cercueil 
17a0ac778eSPaul Cercueil #include "ingenic_ecc.h"
18a0ac778eSPaul Cercueil 
19a0ac778eSPaul Cercueil #define JZ_REG_NAND_ECC_CTRL	0x00
20a0ac778eSPaul Cercueil #define JZ_REG_NAND_DATA	0x04
21a0ac778eSPaul Cercueil #define JZ_REG_NAND_PAR0	0x08
22a0ac778eSPaul Cercueil #define JZ_REG_NAND_PAR1	0x0C
23a0ac778eSPaul Cercueil #define JZ_REG_NAND_PAR2	0x10
24a0ac778eSPaul Cercueil #define JZ_REG_NAND_IRQ_STAT	0x14
25a0ac778eSPaul Cercueil #define JZ_REG_NAND_IRQ_CTRL	0x18
26a0ac778eSPaul Cercueil #define JZ_REG_NAND_ERR(x)	(0x1C + ((x) << 2))
27a0ac778eSPaul Cercueil 
28a0ac778eSPaul Cercueil #define JZ_NAND_ECC_CTRL_PAR_READY	BIT(4)
29a0ac778eSPaul Cercueil #define JZ_NAND_ECC_CTRL_ENCODING	BIT(3)
30a0ac778eSPaul Cercueil #define JZ_NAND_ECC_CTRL_RS		BIT(2)
31a0ac778eSPaul Cercueil #define JZ_NAND_ECC_CTRL_RESET		BIT(1)
32a0ac778eSPaul Cercueil #define JZ_NAND_ECC_CTRL_ENABLE		BIT(0)
33a0ac778eSPaul Cercueil 
34a0ac778eSPaul Cercueil #define JZ_NAND_STATUS_ERR_COUNT	(BIT(31) | BIT(30) | BIT(29))
35a0ac778eSPaul Cercueil #define JZ_NAND_STATUS_PAD_FINISH	BIT(4)
36a0ac778eSPaul Cercueil #define JZ_NAND_STATUS_DEC_FINISH	BIT(3)
37a0ac778eSPaul Cercueil #define JZ_NAND_STATUS_ENC_FINISH	BIT(2)
38a0ac778eSPaul Cercueil #define JZ_NAND_STATUS_UNCOR_ERROR	BIT(1)
39a0ac778eSPaul Cercueil #define JZ_NAND_STATUS_ERROR		BIT(0)
40a0ac778eSPaul Cercueil 
41a0ac778eSPaul Cercueil static const uint8_t empty_block_ecc[] = {
42a0ac778eSPaul Cercueil 	0xcd, 0x9d, 0x90, 0x58, 0xf4, 0x8b, 0xff, 0xb7, 0x6f
43a0ac778eSPaul Cercueil };
44a0ac778eSPaul Cercueil 
jz4740_ecc_reset(struct ingenic_ecc * ecc,bool calc_ecc)45a0ac778eSPaul Cercueil static void jz4740_ecc_reset(struct ingenic_ecc *ecc, bool calc_ecc)
46a0ac778eSPaul Cercueil {
47a0ac778eSPaul Cercueil 	uint32_t reg;
48a0ac778eSPaul Cercueil 
49a0ac778eSPaul Cercueil 	/* Clear interrupt status */
50a0ac778eSPaul Cercueil 	writel(0, ecc->base + JZ_REG_NAND_IRQ_STAT);
51a0ac778eSPaul Cercueil 
52a0ac778eSPaul Cercueil 	/* Initialize and enable ECC hardware */
53a0ac778eSPaul Cercueil 	reg = readl(ecc->base + JZ_REG_NAND_ECC_CTRL);
54a0ac778eSPaul Cercueil 	reg |= JZ_NAND_ECC_CTRL_RESET;
55a0ac778eSPaul Cercueil 	reg |= JZ_NAND_ECC_CTRL_ENABLE;
56a0ac778eSPaul Cercueil 	reg |= JZ_NAND_ECC_CTRL_RS;
57a0ac778eSPaul Cercueil 	if (calc_ecc) /* calculate ECC from data */
58a0ac778eSPaul Cercueil 		reg |= JZ_NAND_ECC_CTRL_ENCODING;
59a0ac778eSPaul Cercueil 	else /* correct data from ECC */
60a0ac778eSPaul Cercueil 		reg &= ~JZ_NAND_ECC_CTRL_ENCODING;
61a0ac778eSPaul Cercueil 
62a0ac778eSPaul Cercueil 	writel(reg, ecc->base + JZ_REG_NAND_ECC_CTRL);
63a0ac778eSPaul Cercueil }
64a0ac778eSPaul Cercueil 
jz4740_ecc_calculate(struct ingenic_ecc * ecc,struct ingenic_ecc_params * params,const u8 * buf,u8 * ecc_code)65a0ac778eSPaul Cercueil static int jz4740_ecc_calculate(struct ingenic_ecc *ecc,
66a0ac778eSPaul Cercueil 				struct ingenic_ecc_params *params,
67a0ac778eSPaul Cercueil 				const u8 *buf, u8 *ecc_code)
68a0ac778eSPaul Cercueil {
69a0ac778eSPaul Cercueil 	uint32_t reg, status;
70a0ac778eSPaul Cercueil 	unsigned int timeout = 1000;
71a0ac778eSPaul Cercueil 	int i;
72a0ac778eSPaul Cercueil 
73a0ac778eSPaul Cercueil 	jz4740_ecc_reset(ecc, true);
74a0ac778eSPaul Cercueil 
75a0ac778eSPaul Cercueil 	do {
76a0ac778eSPaul Cercueil 		status = readl(ecc->base + JZ_REG_NAND_IRQ_STAT);
77a0ac778eSPaul Cercueil 	} while (!(status & JZ_NAND_STATUS_ENC_FINISH) && --timeout);
78a0ac778eSPaul Cercueil 
79a0ac778eSPaul Cercueil 	if (timeout == 0)
80a0ac778eSPaul Cercueil 		return -ETIMEDOUT;
81a0ac778eSPaul Cercueil 
82a0ac778eSPaul Cercueil 	reg = readl(ecc->base + JZ_REG_NAND_ECC_CTRL);
83a0ac778eSPaul Cercueil 	reg &= ~JZ_NAND_ECC_CTRL_ENABLE;
84a0ac778eSPaul Cercueil 	writel(reg, ecc->base + JZ_REG_NAND_ECC_CTRL);
85a0ac778eSPaul Cercueil 
86a0ac778eSPaul Cercueil 	for (i = 0; i < params->bytes; ++i)
87a0ac778eSPaul Cercueil 		ecc_code[i] = readb(ecc->base + JZ_REG_NAND_PAR0 + i);
88a0ac778eSPaul Cercueil 
89a0ac778eSPaul Cercueil 	/*
90a0ac778eSPaul Cercueil 	 * If the written data is completely 0xff, we also want to write 0xff as
91a0ac778eSPaul Cercueil 	 * ECC, otherwise we will get in trouble when doing subpage writes.
92a0ac778eSPaul Cercueil 	 */
93*d2e639d6SDan Carpenter 	if (memcmp(ecc_code, empty_block_ecc, sizeof(empty_block_ecc)) == 0)
94*d2e639d6SDan Carpenter 		memset(ecc_code, 0xff, sizeof(empty_block_ecc));
95a0ac778eSPaul Cercueil 
96a0ac778eSPaul Cercueil 	return 0;
97a0ac778eSPaul Cercueil }
98a0ac778eSPaul Cercueil 
jz_nand_correct_data(uint8_t * buf,int index,int mask)99a0ac778eSPaul Cercueil static void jz_nand_correct_data(uint8_t *buf, int index, int mask)
100a0ac778eSPaul Cercueil {
101a0ac778eSPaul Cercueil 	int offset = index & 0x7;
102a0ac778eSPaul Cercueil 	uint16_t data;
103a0ac778eSPaul Cercueil 
104a0ac778eSPaul Cercueil 	index += (index >> 3);
105a0ac778eSPaul Cercueil 
106a0ac778eSPaul Cercueil 	data = buf[index];
107a0ac778eSPaul Cercueil 	data |= buf[index + 1] << 8;
108a0ac778eSPaul Cercueil 
109a0ac778eSPaul Cercueil 	mask ^= (data >> offset) & 0x1ff;
110a0ac778eSPaul Cercueil 	data &= ~(0x1ff << offset);
111a0ac778eSPaul Cercueil 	data |= (mask << offset);
112a0ac778eSPaul Cercueil 
113a0ac778eSPaul Cercueil 	buf[index] = data & 0xff;
114a0ac778eSPaul Cercueil 	buf[index + 1] = (data >> 8) & 0xff;
115a0ac778eSPaul Cercueil }
116a0ac778eSPaul Cercueil 
jz4740_ecc_correct(struct ingenic_ecc * ecc,struct ingenic_ecc_params * params,u8 * buf,u8 * ecc_code)117a0ac778eSPaul Cercueil static int jz4740_ecc_correct(struct ingenic_ecc *ecc,
118a0ac778eSPaul Cercueil 			      struct ingenic_ecc_params *params,
119a0ac778eSPaul Cercueil 			      u8 *buf, u8 *ecc_code)
120a0ac778eSPaul Cercueil {
121a0ac778eSPaul Cercueil 	int i, error_count, index;
122a0ac778eSPaul Cercueil 	uint32_t reg, status, error;
123a0ac778eSPaul Cercueil 	unsigned int timeout = 1000;
124a0ac778eSPaul Cercueil 
125a0ac778eSPaul Cercueil 	jz4740_ecc_reset(ecc, false);
126a0ac778eSPaul Cercueil 
127a0ac778eSPaul Cercueil 	for (i = 0; i < params->bytes; ++i)
128a0ac778eSPaul Cercueil 		writeb(ecc_code[i], ecc->base + JZ_REG_NAND_PAR0 + i);
129a0ac778eSPaul Cercueil 
130a0ac778eSPaul Cercueil 	reg = readl(ecc->base + JZ_REG_NAND_ECC_CTRL);
131a0ac778eSPaul Cercueil 	reg |= JZ_NAND_ECC_CTRL_PAR_READY;
132a0ac778eSPaul Cercueil 	writel(reg, ecc->base + JZ_REG_NAND_ECC_CTRL);
133a0ac778eSPaul Cercueil 
134a0ac778eSPaul Cercueil 	do {
135a0ac778eSPaul Cercueil 		status = readl(ecc->base + JZ_REG_NAND_IRQ_STAT);
136a0ac778eSPaul Cercueil 	} while (!(status & JZ_NAND_STATUS_DEC_FINISH) && --timeout);
137a0ac778eSPaul Cercueil 
138a0ac778eSPaul Cercueil 	if (timeout == 0)
139a0ac778eSPaul Cercueil 		return -ETIMEDOUT;
140a0ac778eSPaul Cercueil 
141a0ac778eSPaul Cercueil 	reg = readl(ecc->base + JZ_REG_NAND_ECC_CTRL);
142a0ac778eSPaul Cercueil 	reg &= ~JZ_NAND_ECC_CTRL_ENABLE;
143a0ac778eSPaul Cercueil 	writel(reg, ecc->base + JZ_REG_NAND_ECC_CTRL);
144a0ac778eSPaul Cercueil 
145a0ac778eSPaul Cercueil 	if (status & JZ_NAND_STATUS_ERROR) {
146a0ac778eSPaul Cercueil 		if (status & JZ_NAND_STATUS_UNCOR_ERROR)
147a0ac778eSPaul Cercueil 			return -EBADMSG;
148a0ac778eSPaul Cercueil 
149a0ac778eSPaul Cercueil 		error_count = (status & JZ_NAND_STATUS_ERR_COUNT) >> 29;
150a0ac778eSPaul Cercueil 
151a0ac778eSPaul Cercueil 		for (i = 0; i < error_count; ++i) {
152a0ac778eSPaul Cercueil 			error = readl(ecc->base + JZ_REG_NAND_ERR(i));
153a0ac778eSPaul Cercueil 			index = ((error >> 16) & 0x1ff) - 1;
154a0ac778eSPaul Cercueil 			if (index >= 0 && index < params->size)
155a0ac778eSPaul Cercueil 				jz_nand_correct_data(buf, index, error & 0x1ff);
156a0ac778eSPaul Cercueil 		}
157a0ac778eSPaul Cercueil 
158a0ac778eSPaul Cercueil 		return error_count;
159a0ac778eSPaul Cercueil 	}
160a0ac778eSPaul Cercueil 
161a0ac778eSPaul Cercueil 	return 0;
162a0ac778eSPaul Cercueil }
163a0ac778eSPaul Cercueil 
jz4740_ecc_disable(struct ingenic_ecc * ecc)164a0ac778eSPaul Cercueil static void jz4740_ecc_disable(struct ingenic_ecc *ecc)
165a0ac778eSPaul Cercueil {
166a0ac778eSPaul Cercueil 	u32 reg;
167a0ac778eSPaul Cercueil 
168a0ac778eSPaul Cercueil 	writel(0, ecc->base + JZ_REG_NAND_IRQ_STAT);
169a0ac778eSPaul Cercueil 	reg = readl(ecc->base + JZ_REG_NAND_ECC_CTRL);
170a0ac778eSPaul Cercueil 	reg &= ~JZ_NAND_ECC_CTRL_ENABLE;
171a0ac778eSPaul Cercueil 	writel(reg, ecc->base + JZ_REG_NAND_ECC_CTRL);
172a0ac778eSPaul Cercueil }
173a0ac778eSPaul Cercueil 
174a0ac778eSPaul Cercueil static const struct ingenic_ecc_ops jz4740_ecc_ops = {
175a0ac778eSPaul Cercueil 	.disable = jz4740_ecc_disable,
176a0ac778eSPaul Cercueil 	.calculate = jz4740_ecc_calculate,
177a0ac778eSPaul Cercueil 	.correct = jz4740_ecc_correct,
178a0ac778eSPaul Cercueil };
179a0ac778eSPaul Cercueil 
180a0ac778eSPaul Cercueil static const struct of_device_id jz4740_ecc_dt_match[] = {
181a0ac778eSPaul Cercueil 	{ .compatible = "ingenic,jz4740-ecc", .data = &jz4740_ecc_ops },
182a0ac778eSPaul Cercueil 	{},
183a0ac778eSPaul Cercueil };
184a0ac778eSPaul Cercueil MODULE_DEVICE_TABLE(of, jz4740_ecc_dt_match);
185a0ac778eSPaul Cercueil 
186a0ac778eSPaul Cercueil static struct platform_driver jz4740_ecc_driver = {
187a0ac778eSPaul Cercueil 	.probe		= ingenic_ecc_probe,
188a0ac778eSPaul Cercueil 	.driver	= {
189a0ac778eSPaul Cercueil 		.name	= "jz4740-ecc",
190a0ac778eSPaul Cercueil 		.of_match_table = jz4740_ecc_dt_match,
191a0ac778eSPaul Cercueil 	},
192a0ac778eSPaul Cercueil };
193a0ac778eSPaul Cercueil module_platform_driver(jz4740_ecc_driver);
194a0ac778eSPaul Cercueil 
195a0ac778eSPaul Cercueil MODULE_AUTHOR("Paul Cercueil <paul@crapouillou.net>");
196a0ac778eSPaul Cercueil MODULE_DESCRIPTION("Ingenic JZ4740 ECC controller driver");
197a0ac778eSPaul Cercueil MODULE_LICENSE("GPL v2");
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