Merge tag 'u-boot-stm32-20210409' of https://source.denx.de/u-boot/custodians/u-boot-stm
[platform/kernel/u-boot.git] / drivers / mtd / spi / spi-nor-core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Based on m25p80.c, by Mike Lavender (mike@steroidmicros.com), with
4  * influence from lart.c (Abraham Van Der Merwe) and mtd_dataflash.c
5  *
6  * Copyright (C) 2005, Intec Automation Inc.
7  * Copyright (C) 2014, Freescale Semiconductor, Inc.
8  *
9  * Synced from Linux v4.19
10  */
11
12 #include <common.h>
13 #include <log.h>
14 #include <watchdog.h>
15 #include <dm.h>
16 #include <dm/device_compat.h>
17 #include <dm/devres.h>
18 #include <linux/bitops.h>
19 #include <linux/err.h>
20 #include <linux/errno.h>
21 #include <linux/log2.h>
22 #include <linux/math64.h>
23 #include <linux/sizes.h>
24
25 #include <linux/mtd/mtd.h>
26 #include <linux/mtd/spi-nor.h>
27 #include <spi-mem.h>
28 #include <spi.h>
29
30 #include "sf_internal.h"
31
32 /* Define max times to check status register before we give up. */
33
34 /*
35  * For everything but full-chip erase; probably could be much smaller, but kept
36  * around for safety for now
37  */
38
39 #define HZ                                      CONFIG_SYS_HZ
40
41 #define DEFAULT_READY_WAIT_JIFFIES              (40UL * HZ)
42
43 static int spi_nor_read_write_reg(struct spi_nor *nor, struct spi_mem_op
44                 *op, void *buf)
45 {
46         if (op->data.dir == SPI_MEM_DATA_IN)
47                 op->data.buf.in = buf;
48         else
49                 op->data.buf.out = buf;
50         return spi_mem_exec_op(nor->spi, op);
51 }
52
53 static int spi_nor_read_reg(struct spi_nor *nor, u8 code, u8 *val, int len)
54 {
55         struct spi_mem_op op = SPI_MEM_OP(SPI_MEM_OP_CMD(code, 1),
56                                           SPI_MEM_OP_NO_ADDR,
57                                           SPI_MEM_OP_NO_DUMMY,
58                                           SPI_MEM_OP_DATA_IN(len, NULL, 1));
59         int ret;
60
61         ret = spi_nor_read_write_reg(nor, &op, val);
62         if (ret < 0)
63                 dev_dbg(nor->dev, "error %d reading %x\n", ret, code);
64
65         return ret;
66 }
67
68 static int spi_nor_write_reg(struct spi_nor *nor, u8 opcode, u8 *buf, int len)
69 {
70         struct spi_mem_op op = SPI_MEM_OP(SPI_MEM_OP_CMD(opcode, 1),
71                                           SPI_MEM_OP_NO_ADDR,
72                                           SPI_MEM_OP_NO_DUMMY,
73                                           SPI_MEM_OP_DATA_OUT(len, NULL, 1));
74
75         return spi_nor_read_write_reg(nor, &op, buf);
76 }
77
78 static ssize_t spi_nor_read_data(struct spi_nor *nor, loff_t from, size_t len,
79                                  u_char *buf)
80 {
81         struct spi_mem_op op =
82                         SPI_MEM_OP(SPI_MEM_OP_CMD(nor->read_opcode, 1),
83                                    SPI_MEM_OP_ADDR(nor->addr_width, from, 1),
84                                    SPI_MEM_OP_DUMMY(nor->read_dummy, 1),
85                                    SPI_MEM_OP_DATA_IN(len, buf, 1));
86         size_t remaining = len;
87         int ret;
88
89         /* get transfer protocols. */
90         op.cmd.buswidth = spi_nor_get_protocol_inst_nbits(nor->read_proto);
91         op.addr.buswidth = spi_nor_get_protocol_addr_nbits(nor->read_proto);
92         op.dummy.buswidth = op.addr.buswidth;
93         op.data.buswidth = spi_nor_get_protocol_data_nbits(nor->read_proto);
94
95         /* convert the dummy cycles to the number of bytes */
96         op.dummy.nbytes = (nor->read_dummy * op.dummy.buswidth) / 8;
97
98         while (remaining) {
99                 op.data.nbytes = remaining < UINT_MAX ? remaining : UINT_MAX;
100                 ret = spi_mem_adjust_op_size(nor->spi, &op);
101                 if (ret)
102                         return ret;
103
104                 ret = spi_mem_exec_op(nor->spi, &op);
105                 if (ret)
106                         return ret;
107
108                 op.addr.val += op.data.nbytes;
109                 remaining -= op.data.nbytes;
110                 op.data.buf.in += op.data.nbytes;
111         }
112
113         return len;
114 }
115
116 static ssize_t spi_nor_write_data(struct spi_nor *nor, loff_t to, size_t len,
117                                   const u_char *buf)
118 {
119         struct spi_mem_op op =
120                         SPI_MEM_OP(SPI_MEM_OP_CMD(nor->program_opcode, 1),
121                                    SPI_MEM_OP_ADDR(nor->addr_width, to, 1),
122                                    SPI_MEM_OP_NO_DUMMY,
123                                    SPI_MEM_OP_DATA_OUT(len, buf, 1));
124         int ret;
125
126         /* get transfer protocols. */
127         op.cmd.buswidth = spi_nor_get_protocol_inst_nbits(nor->write_proto);
128         op.addr.buswidth = spi_nor_get_protocol_addr_nbits(nor->write_proto);
129         op.data.buswidth = spi_nor_get_protocol_data_nbits(nor->write_proto);
130
131         if (nor->program_opcode == SPINOR_OP_AAI_WP && nor->sst_write_second)
132                 op.addr.nbytes = 0;
133
134         ret = spi_mem_adjust_op_size(nor->spi, &op);
135         if (ret)
136                 return ret;
137         op.data.nbytes = len < op.data.nbytes ? len : op.data.nbytes;
138
139         ret = spi_mem_exec_op(nor->spi, &op);
140         if (ret)
141                 return ret;
142
143         return op.data.nbytes;
144 }
145
146 /*
147  * Read the status register, returning its value in the location
148  * Return the status register value.
149  * Returns negative if error occurred.
150  */
151 static int read_sr(struct spi_nor *nor)
152 {
153         int ret;
154         u8 val;
155
156         ret = nor->read_reg(nor, SPINOR_OP_RDSR, &val, 1);
157         if (ret < 0) {
158                 pr_debug("error %d reading SR\n", (int)ret);
159                 return ret;
160         }
161
162         return val;
163 }
164
165 /*
166  * Read the flag status register, returning its value in the location
167  * Return the status register value.
168  * Returns negative if error occurred.
169  */
170 static int read_fsr(struct spi_nor *nor)
171 {
172         int ret;
173         u8 val;
174
175         ret = nor->read_reg(nor, SPINOR_OP_RDFSR, &val, 1);
176         if (ret < 0) {
177                 pr_debug("error %d reading FSR\n", ret);
178                 return ret;
179         }
180
181         return val;
182 }
183
184 /*
185  * Read configuration register, returning its value in the
186  * location. Return the configuration register value.
187  * Returns negative if error occurred.
188  */
189 #if defined(CONFIG_SPI_FLASH_SPANSION) || defined(CONFIG_SPI_FLASH_WINBOND)
190 static int read_cr(struct spi_nor *nor)
191 {
192         int ret;
193         u8 val;
194
195         ret = nor->read_reg(nor, SPINOR_OP_RDCR, &val, 1);
196         if (ret < 0) {
197                 dev_dbg(nor->dev, "error %d reading CR\n", ret);
198                 return ret;
199         }
200
201         return val;
202 }
203 #endif
204
205 /*
206  * Write status register 1 byte
207  * Returns negative if error occurred.
208  */
209 static int write_sr(struct spi_nor *nor, u8 val)
210 {
211         nor->cmd_buf[0] = val;
212         return nor->write_reg(nor, SPINOR_OP_WRSR, nor->cmd_buf, 1);
213 }
214
215 /*
216  * Set write enable latch with Write Enable command.
217  * Returns negative if error occurred.
218  */
219 static int write_enable(struct spi_nor *nor)
220 {
221         return nor->write_reg(nor, SPINOR_OP_WREN, NULL, 0);
222 }
223
224 /*
225  * Send write disable instruction to the chip.
226  */
227 static int write_disable(struct spi_nor *nor)
228 {
229         return nor->write_reg(nor, SPINOR_OP_WRDI, NULL, 0);
230 }
231
232 static struct spi_nor *mtd_to_spi_nor(struct mtd_info *mtd)
233 {
234         return mtd->priv;
235 }
236
237 #ifndef CONFIG_SPI_FLASH_BAR
238 static u8 spi_nor_convert_opcode(u8 opcode, const u8 table[][2], size_t size)
239 {
240         size_t i;
241
242         for (i = 0; i < size; i++)
243                 if (table[i][0] == opcode)
244                         return table[i][1];
245
246         /* No conversion found, keep input op code. */
247         return opcode;
248 }
249
250 static u8 spi_nor_convert_3to4_read(u8 opcode)
251 {
252         static const u8 spi_nor_3to4_read[][2] = {
253                 { SPINOR_OP_READ,       SPINOR_OP_READ_4B },
254                 { SPINOR_OP_READ_FAST,  SPINOR_OP_READ_FAST_4B },
255                 { SPINOR_OP_READ_1_1_2, SPINOR_OP_READ_1_1_2_4B },
256                 { SPINOR_OP_READ_1_2_2, SPINOR_OP_READ_1_2_2_4B },
257                 { SPINOR_OP_READ_1_1_4, SPINOR_OP_READ_1_1_4_4B },
258                 { SPINOR_OP_READ_1_4_4, SPINOR_OP_READ_1_4_4_4B },
259                 { SPINOR_OP_READ_1_1_8, SPINOR_OP_READ_1_1_8_4B },
260                 { SPINOR_OP_READ_1_8_8, SPINOR_OP_READ_1_8_8_4B },
261
262                 { SPINOR_OP_READ_1_1_1_DTR,     SPINOR_OP_READ_1_1_1_DTR_4B },
263                 { SPINOR_OP_READ_1_2_2_DTR,     SPINOR_OP_READ_1_2_2_DTR_4B },
264                 { SPINOR_OP_READ_1_4_4_DTR,     SPINOR_OP_READ_1_4_4_DTR_4B },
265         };
266
267         return spi_nor_convert_opcode(opcode, spi_nor_3to4_read,
268                                       ARRAY_SIZE(spi_nor_3to4_read));
269 }
270
271 static u8 spi_nor_convert_3to4_program(u8 opcode)
272 {
273         static const u8 spi_nor_3to4_program[][2] = {
274                 { SPINOR_OP_PP,         SPINOR_OP_PP_4B },
275                 { SPINOR_OP_PP_1_1_4,   SPINOR_OP_PP_1_1_4_4B },
276                 { SPINOR_OP_PP_1_4_4,   SPINOR_OP_PP_1_4_4_4B },
277                 { SPINOR_OP_PP_1_1_8,   SPINOR_OP_PP_1_1_8_4B },
278                 { SPINOR_OP_PP_1_8_8,   SPINOR_OP_PP_1_8_8_4B },
279         };
280
281         return spi_nor_convert_opcode(opcode, spi_nor_3to4_program,
282                                       ARRAY_SIZE(spi_nor_3to4_program));
283 }
284
285 static u8 spi_nor_convert_3to4_erase(u8 opcode)
286 {
287         static const u8 spi_nor_3to4_erase[][2] = {
288                 { SPINOR_OP_BE_4K,      SPINOR_OP_BE_4K_4B },
289                 { SPINOR_OP_BE_32K,     SPINOR_OP_BE_32K_4B },
290                 { SPINOR_OP_SE,         SPINOR_OP_SE_4B },
291         };
292
293         return spi_nor_convert_opcode(opcode, spi_nor_3to4_erase,
294                                       ARRAY_SIZE(spi_nor_3to4_erase));
295 }
296
297 static void spi_nor_set_4byte_opcodes(struct spi_nor *nor,
298                                       const struct flash_info *info)
299 {
300         /* Do some manufacturer fixups first */
301         switch (JEDEC_MFR(info)) {
302         case SNOR_MFR_SPANSION:
303                 /* No small sector erase for 4-byte command set */
304                 nor->erase_opcode = SPINOR_OP_SE;
305                 nor->mtd.erasesize = info->sector_size;
306                 break;
307
308         default:
309                 break;
310         }
311
312         nor->read_opcode = spi_nor_convert_3to4_read(nor->read_opcode);
313         nor->program_opcode = spi_nor_convert_3to4_program(nor->program_opcode);
314         nor->erase_opcode = spi_nor_convert_3to4_erase(nor->erase_opcode);
315 }
316 #endif /* !CONFIG_SPI_FLASH_BAR */
317
318 /* Enable/disable 4-byte addressing mode. */
319 static int set_4byte(struct spi_nor *nor, const struct flash_info *info,
320                      int enable)
321 {
322         int status;
323         bool need_wren = false;
324         u8 cmd;
325
326         switch (JEDEC_MFR(info)) {
327         case SNOR_MFR_ST:
328         case SNOR_MFR_MICRON:
329                 /* Some Micron need WREN command; all will accept it */
330                 need_wren = true;
331         case SNOR_MFR_ISSI:
332         case SNOR_MFR_MACRONIX:
333         case SNOR_MFR_WINBOND:
334                 if (need_wren)
335                         write_enable(nor);
336
337                 cmd = enable ? SPINOR_OP_EN4B : SPINOR_OP_EX4B;
338                 status = nor->write_reg(nor, cmd, NULL, 0);
339                 if (need_wren)
340                         write_disable(nor);
341
342                 if (!status && !enable &&
343                     JEDEC_MFR(info) == SNOR_MFR_WINBOND) {
344                         /*
345                          * On Winbond W25Q256FV, leaving 4byte mode causes
346                          * the Extended Address Register to be set to 1, so all
347                          * 3-byte-address reads come from the second 16M.
348                          * We must clear the register to enable normal behavior.
349                          */
350                         write_enable(nor);
351                         nor->cmd_buf[0] = 0;
352                         nor->write_reg(nor, SPINOR_OP_WREAR, nor->cmd_buf, 1);
353                         write_disable(nor);
354                 }
355
356                 return status;
357         default:
358                 /* Spansion style */
359                 nor->cmd_buf[0] = enable << 7;
360                 return nor->write_reg(nor, SPINOR_OP_BRWR, nor->cmd_buf, 1);
361         }
362 }
363
364 static int spi_nor_sr_ready(struct spi_nor *nor)
365 {
366         int sr = read_sr(nor);
367
368         if (sr < 0)
369                 return sr;
370
371         if (nor->flags & SNOR_F_USE_CLSR && sr & (SR_E_ERR | SR_P_ERR)) {
372                 if (sr & SR_E_ERR)
373                         dev_dbg(nor->dev, "Erase Error occurred\n");
374                 else
375                         dev_dbg(nor->dev, "Programming Error occurred\n");
376
377                 nor->write_reg(nor, SPINOR_OP_CLSR, NULL, 0);
378                 return -EIO;
379         }
380
381         return !(sr & SR_WIP);
382 }
383
384 static int spi_nor_fsr_ready(struct spi_nor *nor)
385 {
386         int fsr = read_fsr(nor);
387
388         if (fsr < 0)
389                 return fsr;
390
391         if (fsr & (FSR_E_ERR | FSR_P_ERR)) {
392                 if (fsr & FSR_E_ERR)
393                         dev_err(nor->dev, "Erase operation failed.\n");
394                 else
395                         dev_err(nor->dev, "Program operation failed.\n");
396
397                 if (fsr & FSR_PT_ERR)
398                         dev_err(nor->dev,
399                                 "Attempted to modify a protected sector.\n");
400
401                 nor->write_reg(nor, SPINOR_OP_CLFSR, NULL, 0);
402                 return -EIO;
403         }
404
405         return fsr & FSR_READY;
406 }
407
408 static int spi_nor_ready(struct spi_nor *nor)
409 {
410         int sr, fsr;
411
412         sr = spi_nor_sr_ready(nor);
413         if (sr < 0)
414                 return sr;
415         fsr = nor->flags & SNOR_F_USE_FSR ? spi_nor_fsr_ready(nor) : 1;
416         if (fsr < 0)
417                 return fsr;
418         return sr && fsr;
419 }
420
421 /*
422  * Service routine to read status register until ready, or timeout occurs.
423  * Returns non-zero if error.
424  */
425 static int spi_nor_wait_till_ready_with_timeout(struct spi_nor *nor,
426                                                 unsigned long timeout)
427 {
428         unsigned long timebase;
429         int ret;
430
431         timebase = get_timer(0);
432
433         while (get_timer(timebase) < timeout) {
434                 ret = spi_nor_ready(nor);
435                 if (ret < 0)
436                         return ret;
437                 if (ret)
438                         return 0;
439         }
440
441         dev_err(nor->dev, "flash operation timed out\n");
442
443         return -ETIMEDOUT;
444 }
445
446 static int spi_nor_wait_till_ready(struct spi_nor *nor)
447 {
448         return spi_nor_wait_till_ready_with_timeout(nor,
449                                                     DEFAULT_READY_WAIT_JIFFIES);
450 }
451
452 #ifdef CONFIG_SPI_FLASH_BAR
453 /*
454  * This "clean_bar" is necessary in a situation when one was accessing
455  * spi flash memory > 16 MiB by using Bank Address Register's BA24 bit.
456  *
457  * After it the BA24 bit shall be cleared to allow access to correct
458  * memory region after SW reset (by calling "reset" command).
459  *
460  * Otherwise, the BA24 bit may be left set and then after reset, the
461  * ROM would read/write/erase SPL from 16 MiB * bank_sel address.
462  */
463 static int clean_bar(struct spi_nor *nor)
464 {
465         u8 cmd, bank_sel = 0;
466
467         if (nor->bank_curr == 0)
468                 return 0;
469         cmd = nor->bank_write_cmd;
470         nor->bank_curr = 0;
471         write_enable(nor);
472
473         return nor->write_reg(nor, cmd, &bank_sel, 1);
474 }
475
476 static int write_bar(struct spi_nor *nor, u32 offset)
477 {
478         u8 cmd, bank_sel;
479         int ret;
480
481         bank_sel = offset / SZ_16M;
482         if (bank_sel == nor->bank_curr)
483                 goto bar_end;
484
485         cmd = nor->bank_write_cmd;
486         write_enable(nor);
487         ret = nor->write_reg(nor, cmd, &bank_sel, 1);
488         if (ret < 0) {
489                 debug("SF: fail to write bank register\n");
490                 return ret;
491         }
492
493 bar_end:
494         nor->bank_curr = bank_sel;
495         return nor->bank_curr;
496 }
497
498 static int read_bar(struct spi_nor *nor, const struct flash_info *info)
499 {
500         u8 curr_bank = 0;
501         int ret;
502
503         switch (JEDEC_MFR(info)) {
504         case SNOR_MFR_SPANSION:
505                 nor->bank_read_cmd = SPINOR_OP_BRRD;
506                 nor->bank_write_cmd = SPINOR_OP_BRWR;
507                 break;
508         default:
509                 nor->bank_read_cmd = SPINOR_OP_RDEAR;
510                 nor->bank_write_cmd = SPINOR_OP_WREAR;
511         }
512
513         ret = nor->read_reg(nor, nor->bank_read_cmd,
514                                     &curr_bank, 1);
515         if (ret) {
516                 debug("SF: fail to read bank addr register\n");
517                 return ret;
518         }
519         nor->bank_curr = curr_bank;
520
521         return 0;
522 }
523 #endif
524
525 /*
526  * Initiate the erasure of a single sector
527  */
528 static int spi_nor_erase_sector(struct spi_nor *nor, u32 addr)
529 {
530         struct spi_mem_op op =
531                 SPI_MEM_OP(SPI_MEM_OP_CMD(nor->erase_opcode, 1),
532                            SPI_MEM_OP_ADDR(nor->addr_width, addr, 1),
533                            SPI_MEM_OP_NO_DUMMY,
534                            SPI_MEM_OP_NO_DATA);
535
536         if (nor->erase)
537                 return nor->erase(nor, addr);
538
539         /*
540          * Default implementation, if driver doesn't have a specialized HW
541          * control
542          */
543         return spi_mem_exec_op(nor->spi, &op);
544 }
545
546 /*
547  * Erase an address range on the nor chip.  The address range may extend
548  * one or more erase sectors.  Return an error is there is a problem erasing.
549  */
550 static int spi_nor_erase(struct mtd_info *mtd, struct erase_info *instr)
551 {
552         struct spi_nor *nor = mtd_to_spi_nor(mtd);
553         u32 addr, len, rem;
554         int ret;
555
556         dev_dbg(nor->dev, "at 0x%llx, len %lld\n", (long long)instr->addr,
557                 (long long)instr->len);
558
559         if (!instr->len)
560                 return 0;
561
562         div_u64_rem(instr->len, mtd->erasesize, &rem);
563         if (rem)
564                 return -EINVAL;
565
566         addr = instr->addr;
567         len = instr->len;
568
569         while (len) {
570                 WATCHDOG_RESET();
571 #ifdef CONFIG_SPI_FLASH_BAR
572                 ret = write_bar(nor, addr);
573                 if (ret < 0)
574                         return ret;
575 #endif
576                 write_enable(nor);
577
578                 ret = spi_nor_erase_sector(nor, addr);
579                 if (ret)
580                         goto erase_err;
581
582                 addr += mtd->erasesize;
583                 len -= mtd->erasesize;
584
585                 ret = spi_nor_wait_till_ready(nor);
586                 if (ret)
587                         goto erase_err;
588         }
589
590 erase_err:
591 #ifdef CONFIG_SPI_FLASH_BAR
592         ret = clean_bar(nor);
593 #endif
594         write_disable(nor);
595
596         return ret;
597 }
598
599 #if defined(CONFIG_SPI_FLASH_STMICRO) || defined(CONFIG_SPI_FLASH_SST)
600 /* Write status register and ensure bits in mask match written values */
601 static int write_sr_and_check(struct spi_nor *nor, u8 status_new, u8 mask)
602 {
603         int ret;
604
605         write_enable(nor);
606         ret = write_sr(nor, status_new);
607         if (ret)
608                 return ret;
609
610         ret = spi_nor_wait_till_ready(nor);
611         if (ret)
612                 return ret;
613
614         ret = read_sr(nor);
615         if (ret < 0)
616                 return ret;
617
618         return ((ret & mask) != (status_new & mask)) ? -EIO : 0;
619 }
620
621 static void stm_get_locked_range(struct spi_nor *nor, u8 sr, loff_t *ofs,
622                                  uint64_t *len)
623 {
624         struct mtd_info *mtd = &nor->mtd;
625         u8 mask = SR_BP2 | SR_BP1 | SR_BP0;
626         int shift = ffs(mask) - 1;
627         int pow;
628
629         if (!(sr & mask)) {
630                 /* No protection */
631                 *ofs = 0;
632                 *len = 0;
633         } else {
634                 pow = ((sr & mask) ^ mask) >> shift;
635                 *len = mtd->size >> pow;
636                 if (nor->flags & SNOR_F_HAS_SR_TB && sr & SR_TB)
637                         *ofs = 0;
638                 else
639                         *ofs = mtd->size - *len;
640         }
641 }
642
643 /*
644  * Return 1 if the entire region is locked (if @locked is true) or unlocked (if
645  * @locked is false); 0 otherwise
646  */
647 static int stm_check_lock_status_sr(struct spi_nor *nor, loff_t ofs, u64 len,
648                                     u8 sr, bool locked)
649 {
650         loff_t lock_offs;
651         uint64_t lock_len;
652
653         if (!len)
654                 return 1;
655
656         stm_get_locked_range(nor, sr, &lock_offs, &lock_len);
657
658         if (locked)
659                 /* Requested range is a sub-range of locked range */
660                 return (ofs + len <= lock_offs + lock_len) && (ofs >= lock_offs);
661         else
662                 /* Requested range does not overlap with locked range */
663                 return (ofs >= lock_offs + lock_len) || (ofs + len <= lock_offs);
664 }
665
666 static int stm_is_locked_sr(struct spi_nor *nor, loff_t ofs, uint64_t len,
667                             u8 sr)
668 {
669         return stm_check_lock_status_sr(nor, ofs, len, sr, true);
670 }
671
672 static int stm_is_unlocked_sr(struct spi_nor *nor, loff_t ofs, uint64_t len,
673                               u8 sr)
674 {
675         return stm_check_lock_status_sr(nor, ofs, len, sr, false);
676 }
677
678 /*
679  * Lock a region of the flash. Compatible with ST Micro and similar flash.
680  * Supports the block protection bits BP{0,1,2} in the status register
681  * (SR). Does not support these features found in newer SR bitfields:
682  *   - SEC: sector/block protect - only handle SEC=0 (block protect)
683  *   - CMP: complement protect - only support CMP=0 (range is not complemented)
684  *
685  * Support for the following is provided conditionally for some flash:
686  *   - TB: top/bottom protect
687  *
688  * Sample table portion for 8MB flash (Winbond w25q64fw):
689  *
690  *   SEC  |  TB   |  BP2  |  BP1  |  BP0  |  Prot Length  | Protected Portion
691  *  --------------------------------------------------------------------------
692  *    X   |   X   |   0   |   0   |   0   |  NONE         | NONE
693  *    0   |   0   |   0   |   0   |   1   |  128 KB       | Upper 1/64
694  *    0   |   0   |   0   |   1   |   0   |  256 KB       | Upper 1/32
695  *    0   |   0   |   0   |   1   |   1   |  512 KB       | Upper 1/16
696  *    0   |   0   |   1   |   0   |   0   |  1 MB         | Upper 1/8
697  *    0   |   0   |   1   |   0   |   1   |  2 MB         | Upper 1/4
698  *    0   |   0   |   1   |   1   |   0   |  4 MB         | Upper 1/2
699  *    X   |   X   |   1   |   1   |   1   |  8 MB         | ALL
700  *  ------|-------|-------|-------|-------|---------------|-------------------
701  *    0   |   1   |   0   |   0   |   1   |  128 KB       | Lower 1/64
702  *    0   |   1   |   0   |   1   |   0   |  256 KB       | Lower 1/32
703  *    0   |   1   |   0   |   1   |   1   |  512 KB       | Lower 1/16
704  *    0   |   1   |   1   |   0   |   0   |  1 MB         | Lower 1/8
705  *    0   |   1   |   1   |   0   |   1   |  2 MB         | Lower 1/4
706  *    0   |   1   |   1   |   1   |   0   |  4 MB         | Lower 1/2
707  *
708  * Returns negative on errors, 0 on success.
709  */
710 static int stm_lock(struct spi_nor *nor, loff_t ofs, uint64_t len)
711 {
712         struct mtd_info *mtd = &nor->mtd;
713         int status_old, status_new;
714         u8 mask = SR_BP2 | SR_BP1 | SR_BP0;
715         u8 shift = ffs(mask) - 1, pow, val;
716         loff_t lock_len;
717         bool can_be_top = true, can_be_bottom = nor->flags & SNOR_F_HAS_SR_TB;
718         bool use_top;
719
720         status_old = read_sr(nor);
721         if (status_old < 0)
722                 return status_old;
723
724         /* If nothing in our range is unlocked, we don't need to do anything */
725         if (stm_is_locked_sr(nor, ofs, len, status_old))
726                 return 0;
727
728         /* If anything below us is unlocked, we can't use 'bottom' protection */
729         if (!stm_is_locked_sr(nor, 0, ofs, status_old))
730                 can_be_bottom = false;
731
732         /* If anything above us is unlocked, we can't use 'top' protection */
733         if (!stm_is_locked_sr(nor, ofs + len, mtd->size - (ofs + len),
734                               status_old))
735                 can_be_top = false;
736
737         if (!can_be_bottom && !can_be_top)
738                 return -EINVAL;
739
740         /* Prefer top, if both are valid */
741         use_top = can_be_top;
742
743         /* lock_len: length of region that should end up locked */
744         if (use_top)
745                 lock_len = mtd->size - ofs;
746         else
747                 lock_len = ofs + len;
748
749         /*
750          * Need smallest pow such that:
751          *
752          *   1 / (2^pow) <= (len / size)
753          *
754          * so (assuming power-of-2 size) we do:
755          *
756          *   pow = ceil(log2(size / len)) = log2(size) - floor(log2(len))
757          */
758         pow = ilog2(mtd->size) - ilog2(lock_len);
759         val = mask - (pow << shift);
760         if (val & ~mask)
761                 return -EINVAL;
762         /* Don't "lock" with no region! */
763         if (!(val & mask))
764                 return -EINVAL;
765
766         status_new = (status_old & ~mask & ~SR_TB) | val;
767
768         /* Disallow further writes if WP pin is asserted */
769         status_new |= SR_SRWD;
770
771         if (!use_top)
772                 status_new |= SR_TB;
773
774         /* Don't bother if they're the same */
775         if (status_new == status_old)
776                 return 0;
777
778         /* Only modify protection if it will not unlock other areas */
779         if ((status_new & mask) < (status_old & mask))
780                 return -EINVAL;
781
782         return write_sr_and_check(nor, status_new, mask);
783 }
784
785 /*
786  * Unlock a region of the flash. See stm_lock() for more info
787  *
788  * Returns negative on errors, 0 on success.
789  */
790 static int stm_unlock(struct spi_nor *nor, loff_t ofs, uint64_t len)
791 {
792         struct mtd_info *mtd = &nor->mtd;
793         int status_old, status_new;
794         u8 mask = SR_BP2 | SR_BP1 | SR_BP0;
795         u8 shift = ffs(mask) - 1, pow, val;
796         loff_t lock_len;
797         bool can_be_top = true, can_be_bottom = nor->flags & SNOR_F_HAS_SR_TB;
798         bool use_top;
799
800         status_old = read_sr(nor);
801         if (status_old < 0)
802                 return status_old;
803
804         /* If nothing in our range is locked, we don't need to do anything */
805         if (stm_is_unlocked_sr(nor, ofs, len, status_old))
806                 return 0;
807
808         /* If anything below us is locked, we can't use 'top' protection */
809         if (!stm_is_unlocked_sr(nor, 0, ofs, status_old))
810                 can_be_top = false;
811
812         /* If anything above us is locked, we can't use 'bottom' protection */
813         if (!stm_is_unlocked_sr(nor, ofs + len, mtd->size - (ofs + len),
814                                 status_old))
815                 can_be_bottom = false;
816
817         if (!can_be_bottom && !can_be_top)
818                 return -EINVAL;
819
820         /* Prefer top, if both are valid */
821         use_top = can_be_top;
822
823         /* lock_len: length of region that should remain locked */
824         if (use_top)
825                 lock_len = mtd->size - (ofs + len);
826         else
827                 lock_len = ofs;
828
829         /*
830          * Need largest pow such that:
831          *
832          *   1 / (2^pow) >= (len / size)
833          *
834          * so (assuming power-of-2 size) we do:
835          *
836          *   pow = floor(log2(size / len)) = log2(size) - ceil(log2(len))
837          */
838         pow = ilog2(mtd->size) - order_base_2(lock_len);
839         if (lock_len == 0) {
840                 val = 0; /* fully unlocked */
841         } else {
842                 val = mask - (pow << shift);
843                 /* Some power-of-two sizes are not supported */
844                 if (val & ~mask)
845                         return -EINVAL;
846         }
847
848         status_new = (status_old & ~mask & ~SR_TB) | val;
849
850         /* Don't protect status register if we're fully unlocked */
851         if (lock_len == 0)
852                 status_new &= ~SR_SRWD;
853
854         if (!use_top)
855                 status_new |= SR_TB;
856
857         /* Don't bother if they're the same */
858         if (status_new == status_old)
859                 return 0;
860
861         /* Only modify protection if it will not lock other areas */
862         if ((status_new & mask) > (status_old & mask))
863                 return -EINVAL;
864
865         return write_sr_and_check(nor, status_new, mask);
866 }
867
868 /*
869  * Check if a region of the flash is (completely) locked. See stm_lock() for
870  * more info.
871  *
872  * Returns 1 if entire region is locked, 0 if any portion is unlocked, and
873  * negative on errors.
874  */
875 static int stm_is_locked(struct spi_nor *nor, loff_t ofs, uint64_t len)
876 {
877         int status;
878
879         status = read_sr(nor);
880         if (status < 0)
881                 return status;
882
883         return stm_is_locked_sr(nor, ofs, len, status);
884 }
885 #endif /* CONFIG_SPI_FLASH_STMICRO */
886
887 static const struct flash_info *spi_nor_read_id(struct spi_nor *nor)
888 {
889         int                     tmp;
890         u8                      id[SPI_NOR_MAX_ID_LEN];
891         const struct flash_info *info;
892
893         tmp = nor->read_reg(nor, SPINOR_OP_RDID, id, SPI_NOR_MAX_ID_LEN);
894         if (tmp < 0) {
895                 dev_dbg(nor->dev, "error %d reading JEDEC ID\n", tmp);
896                 return ERR_PTR(tmp);
897         }
898
899         info = spi_nor_ids;
900         for (; info->name; info++) {
901                 if (info->id_len) {
902                         if (!memcmp(info->id, id, info->id_len))
903                                 return info;
904                 }
905         }
906
907         dev_err(nor->dev, "unrecognized JEDEC id bytes: %02x, %02x, %02x\n",
908                 id[0], id[1], id[2]);
909         return ERR_PTR(-ENODEV);
910 }
911
912 static int spi_nor_read(struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len,
913                         size_t *retlen, u_char *buf)
914 {
915         struct spi_nor *nor = mtd_to_spi_nor(mtd);
916         int ret;
917
918         dev_dbg(nor->dev, "from 0x%08x, len %zd\n", (u32)from, len);
919
920         while (len) {
921                 loff_t addr = from;
922                 size_t read_len = len;
923
924 #ifdef CONFIG_SPI_FLASH_BAR
925                 u32 remain_len;
926
927                 ret = write_bar(nor, addr);
928                 if (ret < 0)
929                         return log_ret(ret);
930                 remain_len = (SZ_16M * (nor->bank_curr + 1)) - addr;
931
932                 if (len < remain_len)
933                         read_len = len;
934                 else
935                         read_len = remain_len;
936 #endif
937
938                 ret = nor->read(nor, addr, read_len, buf);
939                 if (ret == 0) {
940                         /* We shouldn't see 0-length reads */
941                         ret = -EIO;
942                         goto read_err;
943                 }
944                 if (ret < 0)
945                         goto read_err;
946
947                 *retlen += ret;
948                 buf += ret;
949                 from += ret;
950                 len -= ret;
951         }
952         ret = 0;
953
954 read_err:
955 #ifdef CONFIG_SPI_FLASH_BAR
956         ret = clean_bar(nor);
957 #endif
958         return ret;
959 }
960
961 #ifdef CONFIG_SPI_FLASH_SST
962 /*
963  * sst26 flash series has its own block protection implementation:
964  * 4x   - 8  KByte blocks - read & write protection bits - upper addresses
965  * 1x   - 32 KByte blocks - write protection bits
966  * rest - 64 KByte blocks - write protection bits
967  * 1x   - 32 KByte blocks - write protection bits
968  * 4x   - 8  KByte blocks - read & write protection bits - lower addresses
969  *
970  * We'll support only per 64k lock/unlock so lower and upper 64 KByte region
971  * will be treated as single block.
972  */
973 #define SST26_BPR_8K_NUM                4
974 #define SST26_MAX_BPR_REG_LEN           (18 + 1)
975 #define SST26_BOUND_REG_SIZE            ((32 + SST26_BPR_8K_NUM * 8) * SZ_1K)
976
977 enum lock_ctl {
978         SST26_CTL_LOCK,
979         SST26_CTL_UNLOCK,
980         SST26_CTL_CHECK
981 };
982
983 static bool sst26_process_bpr(u32 bpr_size, u8 *cmd, u32 bit, enum lock_ctl ctl)
984 {
985         switch (ctl) {
986         case SST26_CTL_LOCK:
987                 cmd[bpr_size - (bit / 8) - 1] |= BIT(bit % 8);
988                 break;
989         case SST26_CTL_UNLOCK:
990                 cmd[bpr_size - (bit / 8) - 1] &= ~BIT(bit % 8);
991                 break;
992         case SST26_CTL_CHECK:
993                 return !!(cmd[bpr_size - (bit / 8) - 1] & BIT(bit % 8));
994         }
995
996         return false;
997 }
998
999 /*
1000  * Lock, unlock or check lock status of the flash region of the flash (depending
1001  * on the lock_ctl value)
1002  */
1003 static int sst26_lock_ctl(struct spi_nor *nor, loff_t ofs, uint64_t len, enum lock_ctl ctl)
1004 {
1005         struct mtd_info *mtd = &nor->mtd;
1006         u32 i, bpr_ptr, rptr_64k, lptr_64k, bpr_size;
1007         bool lower_64k = false, upper_64k = false;
1008         u8 bpr_buff[SST26_MAX_BPR_REG_LEN] = {};
1009         int ret;
1010
1011         /* Check length and offset for 64k alignment */
1012         if ((ofs & (SZ_64K - 1)) || (len & (SZ_64K - 1))) {
1013                 dev_err(nor->dev, "length or offset is not 64KiB allighned\n");
1014                 return -EINVAL;
1015         }
1016
1017         if (ofs + len > mtd->size) {
1018                 dev_err(nor->dev, "range is more than device size: %#llx + %#llx > %#llx\n",
1019                         ofs, len, mtd->size);
1020                 return -EINVAL;
1021         }
1022
1023         /* SST26 family has only 16 Mbit, 32 Mbit and 64 Mbit IC */
1024         if (mtd->size != SZ_2M &&
1025             mtd->size != SZ_4M &&
1026             mtd->size != SZ_8M)
1027                 return -EINVAL;
1028
1029         bpr_size = 2 + (mtd->size / SZ_64K / 8);
1030
1031         ret = nor->read_reg(nor, SPINOR_OP_READ_BPR, bpr_buff, bpr_size);
1032         if (ret < 0) {
1033                 dev_err(nor->dev, "fail to read block-protection register\n");
1034                 return ret;
1035         }
1036
1037         rptr_64k = min_t(u32, ofs + len, mtd->size - SST26_BOUND_REG_SIZE);
1038         lptr_64k = max_t(u32, ofs, SST26_BOUND_REG_SIZE);
1039
1040         upper_64k = ((ofs + len) > (mtd->size - SST26_BOUND_REG_SIZE));
1041         lower_64k = (ofs < SST26_BOUND_REG_SIZE);
1042
1043         /* Lower bits in block-protection register are about 64k region */
1044         bpr_ptr = lptr_64k / SZ_64K - 1;
1045
1046         /* Process 64K blocks region */
1047         while (lptr_64k < rptr_64k) {
1048                 if (sst26_process_bpr(bpr_size, bpr_buff, bpr_ptr, ctl))
1049                         return EACCES;
1050
1051                 bpr_ptr++;
1052                 lptr_64k += SZ_64K;
1053         }
1054
1055         /* 32K and 8K region bits in BPR are after 64k region bits */
1056         bpr_ptr = (mtd->size - 2 * SST26_BOUND_REG_SIZE) / SZ_64K;
1057
1058         /* Process lower 32K block region */
1059         if (lower_64k)
1060                 if (sst26_process_bpr(bpr_size, bpr_buff, bpr_ptr, ctl))
1061                         return EACCES;
1062
1063         bpr_ptr++;
1064
1065         /* Process upper 32K block region */
1066         if (upper_64k)
1067                 if (sst26_process_bpr(bpr_size, bpr_buff, bpr_ptr, ctl))
1068                         return EACCES;
1069
1070         bpr_ptr++;
1071
1072         /* Process lower 8K block regions */
1073         for (i = 0; i < SST26_BPR_8K_NUM; i++) {
1074                 if (lower_64k)
1075                         if (sst26_process_bpr(bpr_size, bpr_buff, bpr_ptr, ctl))
1076                                 return EACCES;
1077
1078                 /* In 8K area BPR has both read and write protection bits */
1079                 bpr_ptr += 2;
1080         }
1081
1082         /* Process upper 8K block regions */
1083         for (i = 0; i < SST26_BPR_8K_NUM; i++) {
1084                 if (upper_64k)
1085                         if (sst26_process_bpr(bpr_size, bpr_buff, bpr_ptr, ctl))
1086                                 return EACCES;
1087
1088                 /* In 8K area BPR has both read and write protection bits */
1089                 bpr_ptr += 2;
1090         }
1091
1092         /* If we check region status we don't need to write BPR back */
1093         if (ctl == SST26_CTL_CHECK)
1094                 return 0;
1095
1096         ret = nor->write_reg(nor, SPINOR_OP_WRITE_BPR, bpr_buff, bpr_size);
1097         if (ret < 0) {
1098                 dev_err(nor->dev, "fail to write block-protection register\n");
1099                 return ret;
1100         }
1101
1102         return 0;
1103 }
1104
1105 static int sst26_unlock(struct spi_nor *nor, loff_t ofs, uint64_t len)
1106 {
1107         return sst26_lock_ctl(nor, ofs, len, SST26_CTL_UNLOCK);
1108 }
1109
1110 static int sst26_lock(struct spi_nor *nor, loff_t ofs, uint64_t len)
1111 {
1112         return sst26_lock_ctl(nor, ofs, len, SST26_CTL_LOCK);
1113 }
1114
1115 /*
1116  * Returns EACCES (positive value) if region is locked, 0 if region is unlocked,
1117  * and negative on errors.
1118  */
1119 static int sst26_is_locked(struct spi_nor *nor, loff_t ofs, uint64_t len)
1120 {
1121         /*
1122          * is_locked function is used for check before reading or erasing flash
1123          * region, so offset and length might be not 64k allighned, so adjust
1124          * them to be 64k allighned as sst26_lock_ctl works only with 64k
1125          * allighned regions.
1126          */
1127         ofs -= ofs & (SZ_64K - 1);
1128         len = len & (SZ_64K - 1) ? (len & ~(SZ_64K - 1)) + SZ_64K : len;
1129
1130         return sst26_lock_ctl(nor, ofs, len, SST26_CTL_CHECK);
1131 }
1132
1133 static int sst_write_byteprogram(struct spi_nor *nor, loff_t to, size_t len,
1134                                  size_t *retlen, const u_char *buf)
1135 {
1136         size_t actual;
1137         int ret = 0;
1138
1139         for (actual = 0; actual < len; actual++) {
1140                 nor->program_opcode = SPINOR_OP_BP;
1141
1142                 write_enable(nor);
1143                 /* write one byte. */
1144                 ret = nor->write(nor, to, 1, buf + actual);
1145                 if (ret < 0)
1146                         goto sst_write_err;
1147                 ret = spi_nor_wait_till_ready(nor);
1148                 if (ret)
1149                         goto sst_write_err;
1150                 to++;
1151         }
1152
1153 sst_write_err:
1154         write_disable(nor);
1155         return ret;
1156 }
1157
1158 static int sst_write(struct mtd_info *mtd, loff_t to, size_t len,
1159                      size_t *retlen, const u_char *buf)
1160 {
1161         struct spi_nor *nor = mtd_to_spi_nor(mtd);
1162         struct spi_slave *spi = nor->spi;
1163         size_t actual;
1164         int ret;
1165
1166         dev_dbg(nor->dev, "to 0x%08x, len %zd\n", (u32)to, len);
1167         if (spi->mode & SPI_TX_BYTE)
1168                 return sst_write_byteprogram(nor, to, len, retlen, buf);
1169
1170         write_enable(nor);
1171
1172         nor->sst_write_second = false;
1173
1174         actual = to % 2;
1175         /* Start write from odd address. */
1176         if (actual) {
1177                 nor->program_opcode = SPINOR_OP_BP;
1178
1179                 /* write one byte. */
1180                 ret = nor->write(nor, to, 1, buf);
1181                 if (ret < 0)
1182                         goto sst_write_err;
1183                 ret = spi_nor_wait_till_ready(nor);
1184                 if (ret)
1185                         goto sst_write_err;
1186         }
1187         to += actual;
1188
1189         /* Write out most of the data here. */
1190         for (; actual < len - 1; actual += 2) {
1191                 nor->program_opcode = SPINOR_OP_AAI_WP;
1192
1193                 /* write two bytes. */
1194                 ret = nor->write(nor, to, 2, buf + actual);
1195                 if (ret < 0)
1196                         goto sst_write_err;
1197                 ret = spi_nor_wait_till_ready(nor);
1198                 if (ret)
1199                         goto sst_write_err;
1200                 to += 2;
1201                 nor->sst_write_second = true;
1202         }
1203         nor->sst_write_second = false;
1204
1205         write_disable(nor);
1206         ret = spi_nor_wait_till_ready(nor);
1207         if (ret)
1208                 goto sst_write_err;
1209
1210         /* Write out trailing byte if it exists. */
1211         if (actual != len) {
1212                 write_enable(nor);
1213
1214                 nor->program_opcode = SPINOR_OP_BP;
1215                 ret = nor->write(nor, to, 1, buf + actual);
1216                 if (ret < 0)
1217                         goto sst_write_err;
1218                 ret = spi_nor_wait_till_ready(nor);
1219                 if (ret)
1220                         goto sst_write_err;
1221                 write_disable(nor);
1222                 actual += 1;
1223         }
1224 sst_write_err:
1225         *retlen += actual;
1226         return ret;
1227 }
1228 #endif
1229 /*
1230  * Write an address range to the nor chip.  Data must be written in
1231  * FLASH_PAGESIZE chunks.  The address range may be any size provided
1232  * it is within the physical boundaries.
1233  */
1234 static int spi_nor_write(struct mtd_info *mtd, loff_t to, size_t len,
1235         size_t *retlen, const u_char *buf)
1236 {
1237         struct spi_nor *nor = mtd_to_spi_nor(mtd);
1238         size_t page_offset, page_remain, i;
1239         ssize_t ret;
1240
1241 #ifdef CONFIG_SPI_FLASH_SST
1242         /* sst nor chips use AAI word program */
1243         if (nor->info->flags & SST_WRITE)
1244                 return sst_write(mtd, to, len, retlen, buf);
1245 #endif
1246
1247         dev_dbg(nor->dev, "to 0x%08x, len %zd\n", (u32)to, len);
1248
1249         if (!len)
1250                 return 0;
1251
1252         for (i = 0; i < len; ) {
1253                 ssize_t written;
1254                 loff_t addr = to + i;
1255                 WATCHDOG_RESET();
1256
1257                 /*
1258                  * If page_size is a power of two, the offset can be quickly
1259                  * calculated with an AND operation. On the other cases we
1260                  * need to do a modulus operation (more expensive).
1261                  */
1262                 if (is_power_of_2(nor->page_size)) {
1263                         page_offset = addr & (nor->page_size - 1);
1264                 } else {
1265                         u64 aux = addr;
1266
1267                         page_offset = do_div(aux, nor->page_size);
1268                 }
1269                 /* the size of data remaining on the first page */
1270                 page_remain = min_t(size_t,
1271                                     nor->page_size - page_offset, len - i);
1272
1273 #ifdef CONFIG_SPI_FLASH_BAR
1274                 ret = write_bar(nor, addr);
1275                 if (ret < 0)
1276                         return ret;
1277 #endif
1278                 write_enable(nor);
1279                 ret = nor->write(nor, addr, page_remain, buf + i);
1280                 if (ret < 0)
1281                         goto write_err;
1282                 written = ret;
1283
1284                 ret = spi_nor_wait_till_ready(nor);
1285                 if (ret)
1286                         goto write_err;
1287                 *retlen += written;
1288                 i += written;
1289         }
1290
1291 write_err:
1292 #ifdef CONFIG_SPI_FLASH_BAR
1293         ret = clean_bar(nor);
1294 #endif
1295         return ret;
1296 }
1297
1298 #if defined(CONFIG_SPI_FLASH_MACRONIX) || defined(CONFIG_SPI_FLASH_ISSI)
1299 /**
1300  * macronix_quad_enable() - set QE bit in Status Register.
1301  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'
1302  *
1303  * Set the Quad Enable (QE) bit in the Status Register.
1304  *
1305  * bit 6 of the Status Register is the QE bit for Macronix like QSPI memories.
1306  *
1307  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
1308  */
1309 static int macronix_quad_enable(struct spi_nor *nor)
1310 {
1311         int ret, val;
1312
1313         val = read_sr(nor);
1314         if (val < 0)
1315                 return val;
1316         if (val & SR_QUAD_EN_MX)
1317                 return 0;
1318
1319         write_enable(nor);
1320
1321         write_sr(nor, val | SR_QUAD_EN_MX);
1322
1323         ret = spi_nor_wait_till_ready(nor);
1324         if (ret)
1325                 return ret;
1326
1327         ret = read_sr(nor);
1328         if (!(ret > 0 && (ret & SR_QUAD_EN_MX))) {
1329                 dev_err(nor->dev, "Macronix Quad bit not set\n");
1330                 return -EINVAL;
1331         }
1332
1333         return 0;
1334 }
1335 #endif
1336
1337 #if defined(CONFIG_SPI_FLASH_SPANSION) || defined(CONFIG_SPI_FLASH_WINBOND)
1338 /*
1339  * Write status Register and configuration register with 2 bytes
1340  * The first byte will be written to the status register, while the
1341  * second byte will be written to the configuration register.
1342  * Return negative if error occurred.
1343  */
1344 static int write_sr_cr(struct spi_nor *nor, u8 *sr_cr)
1345 {
1346         int ret;
1347
1348         write_enable(nor);
1349
1350         ret = nor->write_reg(nor, SPINOR_OP_WRSR, sr_cr, 2);
1351         if (ret < 0) {
1352                 dev_dbg(nor->dev,
1353                         "error while writing configuration register\n");
1354                 return -EINVAL;
1355         }
1356
1357         ret = spi_nor_wait_till_ready(nor);
1358         if (ret) {
1359                 dev_dbg(nor->dev,
1360                         "timeout while writing configuration register\n");
1361                 return ret;
1362         }
1363
1364         return 0;
1365 }
1366
1367 /**
1368  * spansion_read_cr_quad_enable() - set QE bit in Configuration Register.
1369  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'
1370  *
1371  * Set the Quad Enable (QE) bit in the Configuration Register.
1372  * This function should be used with QSPI memories supporting the Read
1373  * Configuration Register (35h) instruction.
1374  *
1375  * bit 1 of the Configuration Register is the QE bit for Spansion like QSPI
1376  * memories.
1377  *
1378  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
1379  */
1380 static int spansion_read_cr_quad_enable(struct spi_nor *nor)
1381 {
1382         u8 sr_cr[2];
1383         int ret;
1384
1385         /* Check current Quad Enable bit value. */
1386         ret = read_cr(nor);
1387         if (ret < 0) {
1388                 dev_dbg(nor->dev,
1389                         "error while reading configuration register\n");
1390                 return -EINVAL;
1391         }
1392
1393         if (ret & CR_QUAD_EN_SPAN)
1394                 return 0;
1395
1396         sr_cr[1] = ret | CR_QUAD_EN_SPAN;
1397
1398         /* Keep the current value of the Status Register. */
1399         ret = read_sr(nor);
1400         if (ret < 0) {
1401                 dev_dbg(nor->dev, "error while reading status register\n");
1402                 return -EINVAL;
1403         }
1404         sr_cr[0] = ret;
1405
1406         ret = write_sr_cr(nor, sr_cr);
1407         if (ret)
1408                 return ret;
1409
1410         /* Read back and check it. */
1411         ret = read_cr(nor);
1412         if (!(ret > 0 && (ret & CR_QUAD_EN_SPAN))) {
1413                 dev_dbg(nor->dev, "Spansion Quad bit not set\n");
1414                 return -EINVAL;
1415         }
1416
1417         return 0;
1418 }
1419
1420 #if CONFIG_IS_ENABLED(SPI_FLASH_SFDP_SUPPORT)
1421 /**
1422  * spansion_no_read_cr_quad_enable() - set QE bit in Configuration Register.
1423  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'
1424  *
1425  * Set the Quad Enable (QE) bit in the Configuration Register.
1426  * This function should be used with QSPI memories not supporting the Read
1427  * Configuration Register (35h) instruction.
1428  *
1429  * bit 1 of the Configuration Register is the QE bit for Spansion like QSPI
1430  * memories.
1431  *
1432  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
1433  */
1434 static int spansion_no_read_cr_quad_enable(struct spi_nor *nor)
1435 {
1436         u8 sr_cr[2];
1437         int ret;
1438
1439         /* Keep the current value of the Status Register. */
1440         ret = read_sr(nor);
1441         if (ret < 0) {
1442                 dev_dbg(nor->dev, "error while reading status register\n");
1443                 return -EINVAL;
1444         }
1445         sr_cr[0] = ret;
1446         sr_cr[1] = CR_QUAD_EN_SPAN;
1447
1448         return write_sr_cr(nor, sr_cr);
1449 }
1450
1451 #endif /* CONFIG_SPI_FLASH_SFDP_SUPPORT */
1452 #endif /* CONFIG_SPI_FLASH_SPANSION */
1453
1454 struct spi_nor_read_command {
1455         u8                      num_mode_clocks;
1456         u8                      num_wait_states;
1457         u8                      opcode;
1458         enum spi_nor_protocol   proto;
1459 };
1460
1461 struct spi_nor_pp_command {
1462         u8                      opcode;
1463         enum spi_nor_protocol   proto;
1464 };
1465
1466 enum spi_nor_read_command_index {
1467         SNOR_CMD_READ,
1468         SNOR_CMD_READ_FAST,
1469         SNOR_CMD_READ_1_1_1_DTR,
1470
1471         /* Dual SPI */
1472         SNOR_CMD_READ_1_1_2,
1473         SNOR_CMD_READ_1_2_2,
1474         SNOR_CMD_READ_2_2_2,
1475         SNOR_CMD_READ_1_2_2_DTR,
1476
1477         /* Quad SPI */
1478         SNOR_CMD_READ_1_1_4,
1479         SNOR_CMD_READ_1_4_4,
1480         SNOR_CMD_READ_4_4_4,
1481         SNOR_CMD_READ_1_4_4_DTR,
1482
1483         /* Octo SPI */
1484         SNOR_CMD_READ_1_1_8,
1485         SNOR_CMD_READ_1_8_8,
1486         SNOR_CMD_READ_8_8_8,
1487         SNOR_CMD_READ_1_8_8_DTR,
1488
1489         SNOR_CMD_READ_MAX
1490 };
1491
1492 enum spi_nor_pp_command_index {
1493         SNOR_CMD_PP,
1494
1495         /* Quad SPI */
1496         SNOR_CMD_PP_1_1_4,
1497         SNOR_CMD_PP_1_4_4,
1498         SNOR_CMD_PP_4_4_4,
1499
1500         /* Octo SPI */
1501         SNOR_CMD_PP_1_1_8,
1502         SNOR_CMD_PP_1_8_8,
1503         SNOR_CMD_PP_8_8_8,
1504
1505         SNOR_CMD_PP_MAX
1506 };
1507
1508 struct spi_nor_flash_parameter {
1509         u64                             size;
1510         u32                             page_size;
1511
1512         struct spi_nor_hwcaps           hwcaps;
1513         struct spi_nor_read_command     reads[SNOR_CMD_READ_MAX];
1514         struct spi_nor_pp_command       page_programs[SNOR_CMD_PP_MAX];
1515
1516         int (*quad_enable)(struct spi_nor *nor);
1517 };
1518
1519 static void
1520 spi_nor_set_read_settings(struct spi_nor_read_command *read,
1521                           u8 num_mode_clocks,
1522                           u8 num_wait_states,
1523                           u8 opcode,
1524                           enum spi_nor_protocol proto)
1525 {
1526         read->num_mode_clocks = num_mode_clocks;
1527         read->num_wait_states = num_wait_states;
1528         read->opcode = opcode;
1529         read->proto = proto;
1530 }
1531
1532 static void
1533 spi_nor_set_pp_settings(struct spi_nor_pp_command *pp,
1534                         u8 opcode,
1535                         enum spi_nor_protocol proto)
1536 {
1537         pp->opcode = opcode;
1538         pp->proto = proto;
1539 }
1540
1541 #if CONFIG_IS_ENABLED(SPI_FLASH_SFDP_SUPPORT)
1542 /*
1543  * Serial Flash Discoverable Parameters (SFDP) parsing.
1544  */
1545
1546 /**
1547  * spi_nor_read_sfdp() - read Serial Flash Discoverable Parameters.
1548  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'
1549  * @addr:       offset in the SFDP area to start reading data from
1550  * @len:        number of bytes to read
1551  * @buf:        buffer where the SFDP data are copied into (dma-safe memory)
1552  *
1553  * Whatever the actual numbers of bytes for address and dummy cycles are
1554  * for (Fast) Read commands, the Read SFDP (5Ah) instruction is always
1555  * followed by a 3-byte address and 8 dummy clock cycles.
1556  *
1557  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
1558  */
1559 static int spi_nor_read_sfdp(struct spi_nor *nor, u32 addr,
1560                              size_t len, void *buf)
1561 {
1562         u8 addr_width, read_opcode, read_dummy;
1563         int ret;
1564
1565         read_opcode = nor->read_opcode;
1566         addr_width = nor->addr_width;
1567         read_dummy = nor->read_dummy;
1568
1569         nor->read_opcode = SPINOR_OP_RDSFDP;
1570         nor->addr_width = 3;
1571         nor->read_dummy = 8;
1572
1573         while (len) {
1574                 ret = nor->read(nor, addr, len, (u8 *)buf);
1575                 if (!ret || ret > len) {
1576                         ret = -EIO;
1577                         goto read_err;
1578                 }
1579                 if (ret < 0)
1580                         goto read_err;
1581
1582                 buf += ret;
1583                 addr += ret;
1584                 len -= ret;
1585         }
1586         ret = 0;
1587
1588 read_err:
1589         nor->read_opcode = read_opcode;
1590         nor->addr_width = addr_width;
1591         nor->read_dummy = read_dummy;
1592
1593         return ret;
1594 }
1595
1596 struct sfdp_parameter_header {
1597         u8              id_lsb;
1598         u8              minor;
1599         u8              major;
1600         u8              length; /* in double words */
1601         u8              parameter_table_pointer[3]; /* byte address */
1602         u8              id_msb;
1603 };
1604
1605 #define SFDP_PARAM_HEADER_ID(p) (((p)->id_msb << 8) | (p)->id_lsb)
1606 #define SFDP_PARAM_HEADER_PTP(p) \
1607         (((p)->parameter_table_pointer[2] << 16) | \
1608          ((p)->parameter_table_pointer[1] <<  8) | \
1609          ((p)->parameter_table_pointer[0] <<  0))
1610
1611 #define SFDP_BFPT_ID            0xff00  /* Basic Flash Parameter Table */
1612 #define SFDP_SECTOR_MAP_ID      0xff81  /* Sector Map Table */
1613 #define SFDP_SST_ID             0x01bf  /* Manufacturer specific Table */
1614
1615 #define SFDP_SIGNATURE          0x50444653U
1616 #define SFDP_JESD216_MAJOR      1
1617 #define SFDP_JESD216_MINOR      0
1618 #define SFDP_JESD216A_MINOR     5
1619 #define SFDP_JESD216B_MINOR     6
1620
1621 struct sfdp_header {
1622         u32             signature; /* Ox50444653U <=> "SFDP" */
1623         u8              minor;
1624         u8              major;
1625         u8              nph; /* 0-base number of parameter headers */
1626         u8              unused;
1627
1628         /* Basic Flash Parameter Table. */
1629         struct sfdp_parameter_header    bfpt_header;
1630 };
1631
1632 /* Basic Flash Parameter Table */
1633
1634 /*
1635  * JESD216 rev B defines a Basic Flash Parameter Table of 16 DWORDs.
1636  * They are indexed from 1 but C arrays are indexed from 0.
1637  */
1638 #define BFPT_DWORD(i)           ((i) - 1)
1639 #define BFPT_DWORD_MAX          16
1640
1641 /* The first version of JESB216 defined only 9 DWORDs. */
1642 #define BFPT_DWORD_MAX_JESD216                  9
1643
1644 /* 1st DWORD. */
1645 #define BFPT_DWORD1_FAST_READ_1_1_2             BIT(16)
1646 #define BFPT_DWORD1_ADDRESS_BYTES_MASK          GENMASK(18, 17)
1647 #define BFPT_DWORD1_ADDRESS_BYTES_3_ONLY        (0x0UL << 17)
1648 #define BFPT_DWORD1_ADDRESS_BYTES_3_OR_4        (0x1UL << 17)
1649 #define BFPT_DWORD1_ADDRESS_BYTES_4_ONLY        (0x2UL << 17)
1650 #define BFPT_DWORD1_DTR                         BIT(19)
1651 #define BFPT_DWORD1_FAST_READ_1_2_2             BIT(20)
1652 #define BFPT_DWORD1_FAST_READ_1_4_4             BIT(21)
1653 #define BFPT_DWORD1_FAST_READ_1_1_4             BIT(22)
1654
1655 /* 5th DWORD. */
1656 #define BFPT_DWORD5_FAST_READ_2_2_2             BIT(0)
1657 #define BFPT_DWORD5_FAST_READ_4_4_4             BIT(4)
1658
1659 /* 11th DWORD. */
1660 #define BFPT_DWORD11_PAGE_SIZE_SHIFT            4
1661 #define BFPT_DWORD11_PAGE_SIZE_MASK             GENMASK(7, 4)
1662
1663 /* 15th DWORD. */
1664
1665 /*
1666  * (from JESD216 rev B)
1667  * Quad Enable Requirements (QER):
1668  * - 000b: Device does not have a QE bit. Device detects 1-1-4 and 1-4-4
1669  *         reads based on instruction. DQ3/HOLD# functions are hold during
1670  *         instruction phase.
1671  * - 001b: QE is bit 1 of status register 2. It is set via Write Status with
1672  *         two data bytes where bit 1 of the second byte is one.
1673  *         [...]
1674  *         Writing only one byte to the status register has the side-effect of
1675  *         clearing status register 2, including the QE bit. The 100b code is
1676  *         used if writing one byte to the status register does not modify
1677  *         status register 2.
1678  * - 010b: QE is bit 6 of status register 1. It is set via Write Status with
1679  *         one data byte where bit 6 is one.
1680  *         [...]
1681  * - 011b: QE is bit 7 of status register 2. It is set via Write status
1682  *         register 2 instruction 3Eh with one data byte where bit 7 is one.
1683  *         [...]
1684  *         The status register 2 is read using instruction 3Fh.
1685  * - 100b: QE is bit 1 of status register 2. It is set via Write Status with
1686  *         two data bytes where bit 1 of the second byte is one.
1687  *         [...]
1688  *         In contrast to the 001b code, writing one byte to the status
1689  *         register does not modify status register 2.
1690  * - 101b: QE is bit 1 of status register 2. Status register 1 is read using
1691  *         Read Status instruction 05h. Status register2 is read using
1692  *         instruction 35h. QE is set via Writ Status instruction 01h with
1693  *         two data bytes where bit 1 of the second byte is one.
1694  *         [...]
1695  */
1696 #define BFPT_DWORD15_QER_MASK                   GENMASK(22, 20)
1697 #define BFPT_DWORD15_QER_NONE                   (0x0UL << 20) /* Micron */
1698 #define BFPT_DWORD15_QER_SR2_BIT1_BUGGY         (0x1UL << 20)
1699 #define BFPT_DWORD15_QER_SR1_BIT6               (0x2UL << 20) /* Macronix */
1700 #define BFPT_DWORD15_QER_SR2_BIT7               (0x3UL << 20)
1701 #define BFPT_DWORD15_QER_SR2_BIT1_NO_RD         (0x4UL << 20)
1702 #define BFPT_DWORD15_QER_SR2_BIT1               (0x5UL << 20) /* Spansion */
1703
1704 struct sfdp_bfpt {
1705         u32     dwords[BFPT_DWORD_MAX];
1706 };
1707
1708 /* Fast Read settings. */
1709
1710 static void
1711 spi_nor_set_read_settings_from_bfpt(struct spi_nor_read_command *read,
1712                                     u16 half,
1713                                     enum spi_nor_protocol proto)
1714 {
1715         read->num_mode_clocks = (half >> 5) & 0x07;
1716         read->num_wait_states = (half >> 0) & 0x1f;
1717         read->opcode = (half >> 8) & 0xff;
1718         read->proto = proto;
1719 }
1720
1721 struct sfdp_bfpt_read {
1722         /* The Fast Read x-y-z hardware capability in params->hwcaps.mask. */
1723         u32                     hwcaps;
1724
1725         /*
1726          * The <supported_bit> bit in <supported_dword> BFPT DWORD tells us
1727          * whether the Fast Read x-y-z command is supported.
1728          */
1729         u32                     supported_dword;
1730         u32                     supported_bit;
1731
1732         /*
1733          * The half-word at offset <setting_shift> in <setting_dword> BFPT DWORD
1734          * encodes the op code, the number of mode clocks and the number of wait
1735          * states to be used by Fast Read x-y-z command.
1736          */
1737         u32                     settings_dword;
1738         u32                     settings_shift;
1739
1740         /* The SPI protocol for this Fast Read x-y-z command. */
1741         enum spi_nor_protocol   proto;
1742 };
1743
1744 static const struct sfdp_bfpt_read sfdp_bfpt_reads[] = {
1745         /* Fast Read 1-1-2 */
1746         {
1747                 SNOR_HWCAPS_READ_1_1_2,
1748                 BFPT_DWORD(1), BIT(16), /* Supported bit */
1749                 BFPT_DWORD(4), 0,       /* Settings */
1750                 SNOR_PROTO_1_1_2,
1751         },
1752
1753         /* Fast Read 1-2-2 */
1754         {
1755                 SNOR_HWCAPS_READ_1_2_2,
1756                 BFPT_DWORD(1), BIT(20), /* Supported bit */
1757                 BFPT_DWORD(4), 16,      /* Settings */
1758                 SNOR_PROTO_1_2_2,
1759         },
1760
1761         /* Fast Read 2-2-2 */
1762         {
1763                 SNOR_HWCAPS_READ_2_2_2,
1764                 BFPT_DWORD(5),  BIT(0), /* Supported bit */
1765                 BFPT_DWORD(6), 16,      /* Settings */
1766                 SNOR_PROTO_2_2_2,
1767         },
1768
1769         /* Fast Read 1-1-4 */
1770         {
1771                 SNOR_HWCAPS_READ_1_1_4,
1772                 BFPT_DWORD(1), BIT(22), /* Supported bit */
1773                 BFPT_DWORD(3), 16,      /* Settings */
1774                 SNOR_PROTO_1_1_4,
1775         },
1776
1777         /* Fast Read 1-4-4 */
1778         {
1779                 SNOR_HWCAPS_READ_1_4_4,
1780                 BFPT_DWORD(1), BIT(21), /* Supported bit */
1781                 BFPT_DWORD(3), 0,       /* Settings */
1782                 SNOR_PROTO_1_4_4,
1783         },
1784
1785         /* Fast Read 4-4-4 */
1786         {
1787                 SNOR_HWCAPS_READ_4_4_4,
1788                 BFPT_DWORD(5), BIT(4),  /* Supported bit */
1789                 BFPT_DWORD(7), 16,      /* Settings */
1790                 SNOR_PROTO_4_4_4,
1791         },
1792 };
1793
1794 struct sfdp_bfpt_erase {
1795         /*
1796          * The half-word at offset <shift> in DWORD <dwoard> encodes the
1797          * op code and erase sector size to be used by Sector Erase commands.
1798          */
1799         u32                     dword;
1800         u32                     shift;
1801 };
1802
1803 static const struct sfdp_bfpt_erase sfdp_bfpt_erases[] = {
1804         /* Erase Type 1 in DWORD8 bits[15:0] */
1805         {BFPT_DWORD(8), 0},
1806
1807         /* Erase Type 2 in DWORD8 bits[31:16] */
1808         {BFPT_DWORD(8), 16},
1809
1810         /* Erase Type 3 in DWORD9 bits[15:0] */
1811         {BFPT_DWORD(9), 0},
1812
1813         /* Erase Type 4 in DWORD9 bits[31:16] */
1814         {BFPT_DWORD(9), 16},
1815 };
1816
1817 static int spi_nor_hwcaps_read2cmd(u32 hwcaps);
1818
1819 /**
1820  * spi_nor_parse_bfpt() - read and parse the Basic Flash Parameter Table.
1821  * @nor:                pointer to a 'struct spi_nor'
1822  * @bfpt_header:        pointer to the 'struct sfdp_parameter_header' describing
1823  *                      the Basic Flash Parameter Table length and version
1824  * @params:             pointer to the 'struct spi_nor_flash_parameter' to be
1825  *                      filled
1826  *
1827  * The Basic Flash Parameter Table is the main and only mandatory table as
1828  * defined by the SFDP (JESD216) specification.
1829  * It provides us with the total size (memory density) of the data array and
1830  * the number of address bytes for Fast Read, Page Program and Sector Erase
1831  * commands.
1832  * For Fast READ commands, it also gives the number of mode clock cycles and
1833  * wait states (regrouped in the number of dummy clock cycles) for each
1834  * supported instruction op code.
1835  * For Page Program, the page size is now available since JESD216 rev A, however
1836  * the supported instruction op codes are still not provided.
1837  * For Sector Erase commands, this table stores the supported instruction op
1838  * codes and the associated sector sizes.
1839  * Finally, the Quad Enable Requirements (QER) are also available since JESD216
1840  * rev A. The QER bits encode the manufacturer dependent procedure to be
1841  * executed to set the Quad Enable (QE) bit in some internal register of the
1842  * Quad SPI memory. Indeed the QE bit, when it exists, must be set before
1843  * sending any Quad SPI command to the memory. Actually, setting the QE bit
1844  * tells the memory to reassign its WP# and HOLD#/RESET# pins to functions IO2
1845  * and IO3 hence enabling 4 (Quad) I/O lines.
1846  *
1847  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
1848  */
1849 static int spi_nor_parse_bfpt(struct spi_nor *nor,
1850                               const struct sfdp_parameter_header *bfpt_header,
1851                               struct spi_nor_flash_parameter *params)
1852 {
1853         struct mtd_info *mtd = &nor->mtd;
1854         struct sfdp_bfpt bfpt;
1855         size_t len;
1856         int i, cmd, err;
1857         u32 addr;
1858         u16 half;
1859
1860         /* JESD216 Basic Flash Parameter Table length is at least 9 DWORDs. */
1861         if (bfpt_header->length < BFPT_DWORD_MAX_JESD216)
1862                 return -EINVAL;
1863
1864         /* Read the Basic Flash Parameter Table. */
1865         len = min_t(size_t, sizeof(bfpt),
1866                     bfpt_header->length * sizeof(u32));
1867         addr = SFDP_PARAM_HEADER_PTP(bfpt_header);
1868         memset(&bfpt, 0, sizeof(bfpt));
1869         err = spi_nor_read_sfdp(nor,  addr, len, &bfpt);
1870         if (err < 0)
1871                 return err;
1872
1873         /* Fix endianness of the BFPT DWORDs. */
1874         for (i = 0; i < BFPT_DWORD_MAX; i++)
1875                 bfpt.dwords[i] = le32_to_cpu(bfpt.dwords[i]);
1876
1877         /* Number of address bytes. */
1878         switch (bfpt.dwords[BFPT_DWORD(1)] & BFPT_DWORD1_ADDRESS_BYTES_MASK) {
1879         case BFPT_DWORD1_ADDRESS_BYTES_3_ONLY:
1880                 nor->addr_width = 3;
1881                 break;
1882
1883         case BFPT_DWORD1_ADDRESS_BYTES_4_ONLY:
1884                 nor->addr_width = 4;
1885                 break;
1886
1887         default:
1888                 break;
1889         }
1890
1891         /* Flash Memory Density (in bits). */
1892         params->size = bfpt.dwords[BFPT_DWORD(2)];
1893         if (params->size & BIT(31)) {
1894                 params->size &= ~BIT(31);
1895
1896                 /*
1897                  * Prevent overflows on params->size. Anyway, a NOR of 2^64
1898                  * bits is unlikely to exist so this error probably means
1899                  * the BFPT we are reading is corrupted/wrong.
1900                  */
1901                 if (params->size > 63)
1902                         return -EINVAL;
1903
1904                 params->size = 1ULL << params->size;
1905         } else {
1906                 params->size++;
1907         }
1908         params->size >>= 3; /* Convert to bytes. */
1909
1910         /* Fast Read settings. */
1911         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(sfdp_bfpt_reads); i++) {
1912                 const struct sfdp_bfpt_read *rd = &sfdp_bfpt_reads[i];
1913                 struct spi_nor_read_command *read;
1914
1915                 if (!(bfpt.dwords[rd->supported_dword] & rd->supported_bit)) {
1916                         params->hwcaps.mask &= ~rd->hwcaps;
1917                         continue;
1918                 }
1919
1920                 params->hwcaps.mask |= rd->hwcaps;
1921                 cmd = spi_nor_hwcaps_read2cmd(rd->hwcaps);
1922                 read = &params->reads[cmd];
1923                 half = bfpt.dwords[rd->settings_dword] >> rd->settings_shift;
1924                 spi_nor_set_read_settings_from_bfpt(read, half, rd->proto);
1925         }
1926
1927         /* Sector Erase settings. */
1928         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(sfdp_bfpt_erases); i++) {
1929                 const struct sfdp_bfpt_erase *er = &sfdp_bfpt_erases[i];
1930                 u32 erasesize;
1931                 u8 opcode;
1932
1933                 half = bfpt.dwords[er->dword] >> er->shift;
1934                 erasesize = half & 0xff;
1935
1936                 /* erasesize == 0 means this Erase Type is not supported. */
1937                 if (!erasesize)
1938                         continue;
1939
1940                 erasesize = 1U << erasesize;
1941                 opcode = (half >> 8) & 0xff;
1942 #ifdef CONFIG_SPI_FLASH_USE_4K_SECTORS
1943                 if (erasesize == SZ_4K) {
1944                         nor->erase_opcode = opcode;
1945                         mtd->erasesize = erasesize;
1946                         break;
1947                 }
1948 #endif
1949                 if (!mtd->erasesize || mtd->erasesize < erasesize) {
1950                         nor->erase_opcode = opcode;
1951                         mtd->erasesize = erasesize;
1952                 }
1953         }
1954
1955         /* Stop here if not JESD216 rev A or later. */
1956         if (bfpt_header->length < BFPT_DWORD_MAX)
1957                 return 0;
1958
1959         /* Page size: this field specifies 'N' so the page size = 2^N bytes. */
1960         params->page_size = bfpt.dwords[BFPT_DWORD(11)];
1961         params->page_size &= BFPT_DWORD11_PAGE_SIZE_MASK;
1962         params->page_size >>= BFPT_DWORD11_PAGE_SIZE_SHIFT;
1963         params->page_size = 1U << params->page_size;
1964
1965         /* Quad Enable Requirements. */
1966         switch (bfpt.dwords[BFPT_DWORD(15)] & BFPT_DWORD15_QER_MASK) {
1967         case BFPT_DWORD15_QER_NONE:
1968                 params->quad_enable = NULL;
1969                 break;
1970 #if defined(CONFIG_SPI_FLASH_SPANSION) || defined(CONFIG_SPI_FLASH_WINBOND)
1971         case BFPT_DWORD15_QER_SR2_BIT1_BUGGY:
1972         case BFPT_DWORD15_QER_SR2_BIT1_NO_RD:
1973                 params->quad_enable = spansion_no_read_cr_quad_enable;
1974                 break;
1975 #endif
1976 #if defined(CONFIG_SPI_FLASH_MACRONIX) || defined(CONFIG_SPI_FLASH_ISSI)
1977         case BFPT_DWORD15_QER_SR1_BIT6:
1978                 params->quad_enable = macronix_quad_enable;
1979                 break;
1980 #endif
1981 #if defined(CONFIG_SPI_FLASH_SPANSION) || defined(CONFIG_SPI_FLASH_WINBOND)
1982         case BFPT_DWORD15_QER_SR2_BIT1:
1983                 params->quad_enable = spansion_read_cr_quad_enable;
1984                 break;
1985 #endif
1986         default:
1987                 return -EINVAL;
1988         }
1989
1990         return 0;
1991 }
1992
1993 /**
1994  * spi_nor_parse_microchip_sfdp() - parse the Microchip manufacturer specific
1995  * SFDP table.
1996  * @nor:                pointer to a 'struct spi_nor'.
1997  * @param_header:       pointer to the SFDP parameter header.
1998  *
1999  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
2000  */
2001 static int
2002 spi_nor_parse_microchip_sfdp(struct spi_nor *nor,
2003                              const struct sfdp_parameter_header *param_header)
2004 {
2005         size_t size;
2006         u32 addr;
2007         int ret;
2008
2009         size = param_header->length * sizeof(u32);
2010         addr = SFDP_PARAM_HEADER_PTP(param_header);
2011
2012         nor->manufacturer_sfdp = devm_kmalloc(nor->dev, size, GFP_KERNEL);
2013         if (!nor->manufacturer_sfdp)
2014                 return -ENOMEM;
2015
2016         ret = spi_nor_read_sfdp(nor, addr, size, nor->manufacturer_sfdp);
2017
2018         return ret;
2019 }
2020
2021 /**
2022  * spi_nor_parse_sfdp() - parse the Serial Flash Discoverable Parameters.
2023  * @nor:                pointer to a 'struct spi_nor'
2024  * @params:             pointer to the 'struct spi_nor_flash_parameter' to be
2025  *                      filled
2026  *
2027  * The Serial Flash Discoverable Parameters are described by the JEDEC JESD216
2028  * specification. This is a standard which tends to supported by almost all
2029  * (Q)SPI memory manufacturers. Those hard-coded tables allow us to learn at
2030  * runtime the main parameters needed to perform basic SPI flash operations such
2031  * as Fast Read, Page Program or Sector Erase commands.
2032  *
2033  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
2034  */
2035 static int spi_nor_parse_sfdp(struct spi_nor *nor,
2036                               struct spi_nor_flash_parameter *params)
2037 {
2038         const struct sfdp_parameter_header *param_header, *bfpt_header;
2039         struct sfdp_parameter_header *param_headers = NULL;
2040         struct sfdp_header header;
2041         size_t psize;
2042         int i, err;
2043
2044         /* Get the SFDP header. */
2045         err = spi_nor_read_sfdp(nor, 0, sizeof(header), &header);
2046         if (err < 0)
2047                 return err;
2048
2049         /* Check the SFDP header version. */
2050         if (le32_to_cpu(header.signature) != SFDP_SIGNATURE ||
2051             header.major != SFDP_JESD216_MAJOR)
2052                 return -EINVAL;
2053
2054         /*
2055          * Verify that the first and only mandatory parameter header is a
2056          * Basic Flash Parameter Table header as specified in JESD216.
2057          */
2058         bfpt_header = &header.bfpt_header;
2059         if (SFDP_PARAM_HEADER_ID(bfpt_header) != SFDP_BFPT_ID ||
2060             bfpt_header->major != SFDP_JESD216_MAJOR)
2061                 return -EINVAL;
2062
2063         /*
2064          * Allocate memory then read all parameter headers with a single
2065          * Read SFDP command. These parameter headers will actually be parsed
2066          * twice: a first time to get the latest revision of the basic flash
2067          * parameter table, then a second time to handle the supported optional
2068          * tables.
2069          * Hence we read the parameter headers once for all to reduce the
2070          * processing time. Also we use kmalloc() instead of devm_kmalloc()
2071          * because we don't need to keep these parameter headers: the allocated
2072          * memory is always released with kfree() before exiting this function.
2073          */
2074         if (header.nph) {
2075                 psize = header.nph * sizeof(*param_headers);
2076
2077                 param_headers = kmalloc(psize, GFP_KERNEL);
2078                 if (!param_headers)
2079                         return -ENOMEM;
2080
2081                 err = spi_nor_read_sfdp(nor, sizeof(header),
2082                                         psize, param_headers);
2083                 if (err < 0) {
2084                         dev_err(nor->dev,
2085                                 "failed to read SFDP parameter headers\n");
2086                         goto exit;
2087                 }
2088         }
2089
2090         /*
2091          * Check other parameter headers to get the latest revision of
2092          * the basic flash parameter table.
2093          */
2094         for (i = 0; i < header.nph; i++) {
2095                 param_header = &param_headers[i];
2096
2097                 if (SFDP_PARAM_HEADER_ID(param_header) == SFDP_BFPT_ID &&
2098                     param_header->major == SFDP_JESD216_MAJOR &&
2099                     (param_header->minor > bfpt_header->minor ||
2100                      (param_header->minor == bfpt_header->minor &&
2101                       param_header->length > bfpt_header->length)))
2102                         bfpt_header = param_header;
2103         }
2104
2105         err = spi_nor_parse_bfpt(nor, bfpt_header, params);
2106         if (err)
2107                 goto exit;
2108
2109         /* Parse other parameter headers. */
2110         for (i = 0; i < header.nph; i++) {
2111                 param_header = &param_headers[i];
2112
2113                 switch (SFDP_PARAM_HEADER_ID(param_header)) {
2114                 case SFDP_SECTOR_MAP_ID:
2115                         dev_info(nor->dev,
2116                                  "non-uniform erase sector maps are not supported yet.\n");
2117                         break;
2118
2119                 case SFDP_SST_ID:
2120                         err = spi_nor_parse_microchip_sfdp(nor, param_header);
2121                         break;
2122
2123                 default:
2124                         break;
2125                 }
2126
2127                 if (err) {
2128                         dev_warn(nor->dev,
2129                                  "Failed to parse optional parameter table: %04x\n",
2130                                  SFDP_PARAM_HEADER_ID(param_header));
2131                         /*
2132                          * Let's not drop all information we extracted so far
2133                          * if optional table parsers fail. In case of failing,
2134                          * each optional parser is responsible to roll back to
2135                          * the previously known spi_nor data.
2136                          */
2137                         err = 0;
2138                 }
2139         }
2140
2141 exit:
2142         kfree(param_headers);
2143         return err;
2144 }
2145 #else
2146 static int spi_nor_parse_sfdp(struct spi_nor *nor,
2147                               struct spi_nor_flash_parameter *params)
2148 {
2149         return -EINVAL;
2150 }
2151 #endif /* SPI_FLASH_SFDP_SUPPORT */
2152
2153 static int spi_nor_init_params(struct spi_nor *nor,
2154                                const struct flash_info *info,
2155                                struct spi_nor_flash_parameter *params)
2156 {
2157         /* Set legacy flash parameters as default. */
2158         memset(params, 0, sizeof(*params));
2159
2160         /* Set SPI NOR sizes. */
2161         params->size = info->sector_size * info->n_sectors;
2162         params->page_size = info->page_size;
2163
2164         /* (Fast) Read settings. */
2165         params->hwcaps.mask |= SNOR_HWCAPS_READ;
2166         spi_nor_set_read_settings(&params->reads[SNOR_CMD_READ],
2167                                   0, 0, SPINOR_OP_READ,
2168                                   SNOR_PROTO_1_1_1);
2169
2170         if (!(info->flags & SPI_NOR_NO_FR)) {
2171                 params->hwcaps.mask |= SNOR_HWCAPS_READ_FAST;
2172                 spi_nor_set_read_settings(&params->reads[SNOR_CMD_READ_FAST],
2173                                           0, 8, SPINOR_OP_READ_FAST,
2174                                           SNOR_PROTO_1_1_1);
2175         }
2176
2177         if (info->flags & SPI_NOR_DUAL_READ) {
2178                 params->hwcaps.mask |= SNOR_HWCAPS_READ_1_1_2;
2179                 spi_nor_set_read_settings(&params->reads[SNOR_CMD_READ_1_1_2],
2180                                           0, 8, SPINOR_OP_READ_1_1_2,
2181                                           SNOR_PROTO_1_1_2);
2182         }
2183
2184         if (info->flags & SPI_NOR_QUAD_READ) {
2185                 params->hwcaps.mask |= SNOR_HWCAPS_READ_1_1_4;
2186                 spi_nor_set_read_settings(&params->reads[SNOR_CMD_READ_1_1_4],
2187                                           0, 8, SPINOR_OP_READ_1_1_4,
2188                                           SNOR_PROTO_1_1_4);
2189         }
2190
2191         if (info->flags & SPI_NOR_OCTAL_READ) {
2192                 params->hwcaps.mask |= SNOR_HWCAPS_READ_1_1_8;
2193                 spi_nor_set_read_settings(&params->reads[SNOR_CMD_READ_1_1_8],
2194                                           0, 8, SPINOR_OP_READ_1_1_8,
2195                                           SNOR_PROTO_1_1_8);
2196         }
2197
2198         /* Page Program settings. */
2199         params->hwcaps.mask |= SNOR_HWCAPS_PP;
2200         spi_nor_set_pp_settings(&params->page_programs[SNOR_CMD_PP],
2201                                 SPINOR_OP_PP, SNOR_PROTO_1_1_1);
2202
2203         if (info->flags & SPI_NOR_QUAD_READ) {
2204                 params->hwcaps.mask |= SNOR_HWCAPS_PP_1_1_4;
2205                 spi_nor_set_pp_settings(&params->page_programs[SNOR_CMD_PP_1_1_4],
2206                                         SPINOR_OP_PP_1_1_4, SNOR_PROTO_1_1_4);
2207         }
2208
2209         /* Select the procedure to set the Quad Enable bit. */
2210         if (params->hwcaps.mask & (SNOR_HWCAPS_READ_QUAD |
2211                                    SNOR_HWCAPS_PP_QUAD)) {
2212                 switch (JEDEC_MFR(info)) {
2213 #if defined(CONFIG_SPI_FLASH_MACRONIX) || defined(CONFIG_SPI_FLASH_ISSI)
2214                 case SNOR_MFR_MACRONIX:
2215                 case SNOR_MFR_ISSI:
2216                         params->quad_enable = macronix_quad_enable;
2217                         break;
2218 #endif
2219                 case SNOR_MFR_ST:
2220                 case SNOR_MFR_MICRON:
2221                         break;
2222
2223                 default:
2224 #if defined(CONFIG_SPI_FLASH_SPANSION) || defined(CONFIG_SPI_FLASH_WINBOND)
2225                         /* Kept only for backward compatibility purpose. */
2226                         params->quad_enable = spansion_read_cr_quad_enable;
2227 #endif
2228                         break;
2229                 }
2230         }
2231
2232         /* Override the parameters with data read from SFDP tables. */
2233         nor->addr_width = 0;
2234         nor->mtd.erasesize = 0;
2235         if ((info->flags & (SPI_NOR_DUAL_READ | SPI_NOR_QUAD_READ)) &&
2236             !(info->flags & SPI_NOR_SKIP_SFDP)) {
2237                 struct spi_nor_flash_parameter sfdp_params;
2238
2239                 memcpy(&sfdp_params, params, sizeof(sfdp_params));
2240                 if (spi_nor_parse_sfdp(nor, &sfdp_params)) {
2241                         nor->addr_width = 0;
2242                         nor->mtd.erasesize = 0;
2243                 } else {
2244                         memcpy(params, &sfdp_params, sizeof(*params));
2245                 }
2246         }
2247
2248         return 0;
2249 }
2250
2251 static int spi_nor_hwcaps2cmd(u32 hwcaps, const int table[][2], size_t size)
2252 {
2253         size_t i;
2254
2255         for (i = 0; i < size; i++)
2256                 if (table[i][0] == (int)hwcaps)
2257                         return table[i][1];
2258
2259         return -EINVAL;
2260 }
2261
2262 static int spi_nor_hwcaps_read2cmd(u32 hwcaps)
2263 {
2264         static const int hwcaps_read2cmd[][2] = {
2265                 { SNOR_HWCAPS_READ,             SNOR_CMD_READ },
2266                 { SNOR_HWCAPS_READ_FAST,        SNOR_CMD_READ_FAST },
2267                 { SNOR_HWCAPS_READ_1_1_1_DTR,   SNOR_CMD_READ_1_1_1_DTR },
2268                 { SNOR_HWCAPS_READ_1_1_2,       SNOR_CMD_READ_1_1_2 },
2269                 { SNOR_HWCAPS_READ_1_2_2,       SNOR_CMD_READ_1_2_2 },
2270                 { SNOR_HWCAPS_READ_2_2_2,       SNOR_CMD_READ_2_2_2 },
2271                 { SNOR_HWCAPS_READ_1_2_2_DTR,   SNOR_CMD_READ_1_2_2_DTR },
2272                 { SNOR_HWCAPS_READ_1_1_4,       SNOR_CMD_READ_1_1_4 },
2273                 { SNOR_HWCAPS_READ_1_4_4,       SNOR_CMD_READ_1_4_4 },
2274                 { SNOR_HWCAPS_READ_4_4_4,       SNOR_CMD_READ_4_4_4 },
2275                 { SNOR_HWCAPS_READ_1_4_4_DTR,   SNOR_CMD_READ_1_4_4_DTR },
2276                 { SNOR_HWCAPS_READ_1_1_8,       SNOR_CMD_READ_1_1_8 },
2277                 { SNOR_HWCAPS_READ_1_8_8,       SNOR_CMD_READ_1_8_8 },
2278                 { SNOR_HWCAPS_READ_8_8_8,       SNOR_CMD_READ_8_8_8 },
2279                 { SNOR_HWCAPS_READ_1_8_8_DTR,   SNOR_CMD_READ_1_8_8_DTR },
2280         };
2281
2282         return spi_nor_hwcaps2cmd(hwcaps, hwcaps_read2cmd,
2283                                   ARRAY_SIZE(hwcaps_read2cmd));
2284 }
2285
2286 static int spi_nor_hwcaps_pp2cmd(u32 hwcaps)
2287 {
2288         static const int hwcaps_pp2cmd[][2] = {
2289                 { SNOR_HWCAPS_PP,               SNOR_CMD_PP },
2290                 { SNOR_HWCAPS_PP_1_1_4,         SNOR_CMD_PP_1_1_4 },
2291                 { SNOR_HWCAPS_PP_1_4_4,         SNOR_CMD_PP_1_4_4 },
2292                 { SNOR_HWCAPS_PP_4_4_4,         SNOR_CMD_PP_4_4_4 },
2293                 { SNOR_HWCAPS_PP_1_1_8,         SNOR_CMD_PP_1_1_8 },
2294                 { SNOR_HWCAPS_PP_1_8_8,         SNOR_CMD_PP_1_8_8 },
2295                 { SNOR_HWCAPS_PP_8_8_8,         SNOR_CMD_PP_8_8_8 },
2296         };
2297
2298         return spi_nor_hwcaps2cmd(hwcaps, hwcaps_pp2cmd,
2299                                   ARRAY_SIZE(hwcaps_pp2cmd));
2300 }
2301
2302 static int spi_nor_select_read(struct spi_nor *nor,
2303                                const struct spi_nor_flash_parameter *params,
2304                                u32 shared_hwcaps)
2305 {
2306         int cmd, best_match = fls(shared_hwcaps & SNOR_HWCAPS_READ_MASK) - 1;
2307         const struct spi_nor_read_command *read;
2308
2309         if (best_match < 0)
2310                 return -EINVAL;
2311
2312         cmd = spi_nor_hwcaps_read2cmd(BIT(best_match));
2313         if (cmd < 0)
2314                 return -EINVAL;
2315
2316         read = &params->reads[cmd];
2317         nor->read_opcode = read->opcode;
2318         nor->read_proto = read->proto;
2319
2320         /*
2321          * In the spi-nor framework, we don't need to make the difference
2322          * between mode clock cycles and wait state clock cycles.
2323          * Indeed, the value of the mode clock cycles is used by a QSPI
2324          * flash memory to know whether it should enter or leave its 0-4-4
2325          * (Continuous Read / XIP) mode.
2326          * eXecution In Place is out of the scope of the mtd sub-system.
2327          * Hence we choose to merge both mode and wait state clock cycles
2328          * into the so called dummy clock cycles.
2329          */
2330         nor->read_dummy = read->num_mode_clocks + read->num_wait_states;
2331         return 0;
2332 }
2333
2334 static int spi_nor_select_pp(struct spi_nor *nor,
2335                              const struct spi_nor_flash_parameter *params,
2336                              u32 shared_hwcaps)
2337 {
2338         int cmd, best_match = fls(shared_hwcaps & SNOR_HWCAPS_PP_MASK) - 1;
2339         const struct spi_nor_pp_command *pp;
2340
2341         if (best_match < 0)
2342                 return -EINVAL;
2343
2344         cmd = spi_nor_hwcaps_pp2cmd(BIT(best_match));
2345         if (cmd < 0)
2346                 return -EINVAL;
2347
2348         pp = &params->page_programs[cmd];
2349         nor->program_opcode = pp->opcode;
2350         nor->write_proto = pp->proto;
2351         return 0;
2352 }
2353
2354 static int spi_nor_select_erase(struct spi_nor *nor,
2355                                 const struct flash_info *info)
2356 {
2357         struct mtd_info *mtd = &nor->mtd;
2358
2359         /* Do nothing if already configured from SFDP. */
2360         if (mtd->erasesize)
2361                 return 0;
2362
2363 #ifdef CONFIG_SPI_FLASH_USE_4K_SECTORS
2364         /* prefer "small sector" erase if possible */
2365         if (info->flags & SECT_4K) {
2366                 nor->erase_opcode = SPINOR_OP_BE_4K;
2367                 mtd->erasesize = 4096;
2368         } else if (info->flags & SECT_4K_PMC) {
2369                 nor->erase_opcode = SPINOR_OP_BE_4K_PMC;
2370                 mtd->erasesize = 4096;
2371         } else
2372 #endif
2373         {
2374                 nor->erase_opcode = SPINOR_OP_SE;
2375                 mtd->erasesize = info->sector_size;
2376         }
2377         return 0;
2378 }
2379
2380 static int spi_nor_setup(struct spi_nor *nor, const struct flash_info *info,
2381                          const struct spi_nor_flash_parameter *params,
2382                          const struct spi_nor_hwcaps *hwcaps)
2383 {
2384         u32 ignored_mask, shared_mask;
2385         bool enable_quad_io;
2386         int err;
2387
2388         /*
2389          * Keep only the hardware capabilities supported by both the SPI
2390          * controller and the SPI flash memory.
2391          */
2392         shared_mask = hwcaps->mask & params->hwcaps.mask;
2393
2394         /* SPI n-n-n protocols are not supported yet. */
2395         ignored_mask = (SNOR_HWCAPS_READ_2_2_2 |
2396                         SNOR_HWCAPS_READ_4_4_4 |
2397                         SNOR_HWCAPS_READ_8_8_8 |
2398                         SNOR_HWCAPS_PP_4_4_4 |
2399                         SNOR_HWCAPS_PP_8_8_8);
2400         if (shared_mask & ignored_mask) {
2401                 dev_dbg(nor->dev,
2402                         "SPI n-n-n protocols are not supported yet.\n");
2403                 shared_mask &= ~ignored_mask;
2404         }
2405
2406         /* Select the (Fast) Read command. */
2407         err = spi_nor_select_read(nor, params, shared_mask);
2408         if (err) {
2409                 dev_dbg(nor->dev,
2410                         "can't select read settings supported by both the SPI controller and memory.\n");
2411                 return err;
2412         }
2413
2414         /* Select the Page Program command. */
2415         err = spi_nor_select_pp(nor, params, shared_mask);
2416         if (err) {
2417                 dev_dbg(nor->dev,
2418                         "can't select write settings supported by both the SPI controller and memory.\n");
2419                 return err;
2420         }
2421
2422         /* Select the Sector Erase command. */
2423         err = spi_nor_select_erase(nor, info);
2424         if (err) {
2425                 dev_dbg(nor->dev,
2426                         "can't select erase settings supported by both the SPI controller and memory.\n");
2427                 return err;
2428         }
2429
2430         /* Enable Quad I/O if needed. */
2431         enable_quad_io = (spi_nor_get_protocol_width(nor->read_proto) == 4 ||
2432                           spi_nor_get_protocol_width(nor->write_proto) == 4);
2433         if (enable_quad_io && params->quad_enable)
2434                 nor->quad_enable = params->quad_enable;
2435         else
2436                 nor->quad_enable = NULL;
2437
2438         return 0;
2439 }
2440
2441 static int spi_nor_init(struct spi_nor *nor)
2442 {
2443         int err;
2444
2445         /*
2446          * Atmel, SST, Intel/Numonyx, and others serial NOR tend to power up
2447          * with the software protection bits set
2448          */
2449         if (IS_ENABLED(CONFIG_SPI_FLASH_UNLOCK_ALL) &&
2450             (JEDEC_MFR(nor->info) == SNOR_MFR_ATMEL ||
2451              JEDEC_MFR(nor->info) == SNOR_MFR_INTEL ||
2452              JEDEC_MFR(nor->info) == SNOR_MFR_SST ||
2453              nor->info->flags & SPI_NOR_HAS_LOCK)) {
2454                 write_enable(nor);
2455                 write_sr(nor, 0);
2456                 spi_nor_wait_till_ready(nor);
2457         }
2458
2459         if (nor->quad_enable) {
2460                 err = nor->quad_enable(nor);
2461                 if (err) {
2462                         dev_dbg(nor->dev, "quad mode not supported\n");
2463                         return err;
2464                 }
2465         }
2466
2467         if (nor->addr_width == 4 &&
2468             (JEDEC_MFR(nor->info) != SNOR_MFR_SPANSION) &&
2469             !(nor->info->flags & SPI_NOR_4B_OPCODES)) {
2470                 /*
2471                  * If the RESET# pin isn't hooked up properly, or the system
2472                  * otherwise doesn't perform a reset command in the boot
2473                  * sequence, it's impossible to 100% protect against unexpected
2474                  * reboots (e.g., crashes). Warn the user (or hopefully, system
2475                  * designer) that this is bad.
2476                  */
2477                 if (nor->flags & SNOR_F_BROKEN_RESET)
2478                         debug("enabling reset hack; may not recover from unexpected reboots\n");
2479                 set_4byte(nor, nor->info, 1);
2480         }
2481
2482         return 0;
2483 }
2484
2485 int spi_nor_scan(struct spi_nor *nor)
2486 {
2487         struct spi_nor_flash_parameter params;
2488         const struct flash_info *info = NULL;
2489         struct mtd_info *mtd = &nor->mtd;
2490         struct spi_nor_hwcaps hwcaps = {
2491                 .mask = SNOR_HWCAPS_READ |
2492                         SNOR_HWCAPS_READ_FAST |
2493                         SNOR_HWCAPS_PP,
2494         };
2495         struct spi_slave *spi = nor->spi;
2496         int ret;
2497
2498         /* Reset SPI protocol for all commands. */
2499         nor->reg_proto = SNOR_PROTO_1_1_1;
2500         nor->read_proto = SNOR_PROTO_1_1_1;
2501         nor->write_proto = SNOR_PROTO_1_1_1;
2502         nor->read = spi_nor_read_data;
2503         nor->write = spi_nor_write_data;
2504         nor->read_reg = spi_nor_read_reg;
2505         nor->write_reg = spi_nor_write_reg;
2506
2507         if (spi->mode & SPI_RX_OCTAL) {
2508                 hwcaps.mask |= SNOR_HWCAPS_READ_1_1_8;
2509
2510                 if (spi->mode & SPI_TX_OCTAL)
2511                         hwcaps.mask |= (SNOR_HWCAPS_READ_1_8_8 |
2512                                         SNOR_HWCAPS_PP_1_1_8 |
2513                                         SNOR_HWCAPS_PP_1_8_8);
2514         } else if (spi->mode & SPI_RX_QUAD) {
2515                 hwcaps.mask |= SNOR_HWCAPS_READ_1_1_4;
2516
2517                 if (spi->mode & SPI_TX_QUAD)
2518                         hwcaps.mask |= (SNOR_HWCAPS_READ_1_4_4 |
2519                                         SNOR_HWCAPS_PP_1_1_4 |
2520                                         SNOR_HWCAPS_PP_1_4_4);
2521         } else if (spi->mode & SPI_RX_DUAL) {
2522                 hwcaps.mask |= SNOR_HWCAPS_READ_1_1_2;
2523
2524                 if (spi->mode & SPI_TX_DUAL)
2525                         hwcaps.mask |= SNOR_HWCAPS_READ_1_2_2;
2526         }
2527
2528         info = spi_nor_read_id(nor);
2529         if (IS_ERR_OR_NULL(info))
2530                 return -ENOENT;
2531         /* Parse the Serial Flash Discoverable Parameters table. */
2532         ret = spi_nor_init_params(nor, info, &params);
2533         if (ret)
2534                 return ret;
2535
2536         if (!mtd->name)
2537                 mtd->name = info->name;
2538         mtd->priv = nor;
2539         mtd->type = MTD_NORFLASH;
2540         mtd->writesize = 1;
2541         mtd->flags = MTD_CAP_NORFLASH;
2542         mtd->size = params.size;
2543         mtd->_erase = spi_nor_erase;
2544         mtd->_read = spi_nor_read;
2545         mtd->_write = spi_nor_write;
2546
2547 #if defined(CONFIG_SPI_FLASH_STMICRO) || defined(CONFIG_SPI_FLASH_SST)
2548         /* NOR protection support for STmicro/Micron chips and similar */
2549         if (JEDEC_MFR(info) == SNOR_MFR_ST ||
2550             JEDEC_MFR(info) == SNOR_MFR_MICRON ||
2551             JEDEC_MFR(info) == SNOR_MFR_SST ||
2552                         info->flags & SPI_NOR_HAS_LOCK) {
2553                 nor->flash_lock = stm_lock;
2554                 nor->flash_unlock = stm_unlock;
2555                 nor->flash_is_locked = stm_is_locked;
2556         }
2557 #endif
2558
2559 #ifdef CONFIG_SPI_FLASH_SST
2560         /*
2561          * sst26 series block protection implementation differs from other
2562          * series.
2563          */
2564         if (info->flags & SPI_NOR_HAS_SST26LOCK) {
2565                 nor->flash_lock = sst26_lock;
2566                 nor->flash_unlock = sst26_unlock;
2567                 nor->flash_is_locked = sst26_is_locked;
2568         }
2569 #endif
2570
2571         if (info->flags & USE_FSR)
2572                 nor->flags |= SNOR_F_USE_FSR;
2573         if (info->flags & SPI_NOR_HAS_TB)
2574                 nor->flags |= SNOR_F_HAS_SR_TB;
2575         if (info->flags & NO_CHIP_ERASE)
2576                 nor->flags |= SNOR_F_NO_OP_CHIP_ERASE;
2577         if (info->flags & USE_CLSR)
2578                 nor->flags |= SNOR_F_USE_CLSR;
2579
2580         if (info->flags & SPI_NOR_NO_ERASE)
2581                 mtd->flags |= MTD_NO_ERASE;
2582
2583         nor->page_size = params.page_size;
2584         mtd->writebufsize = nor->page_size;
2585
2586         /* Some devices cannot do fast-read, no matter what DT tells us */
2587         if ((info->flags & SPI_NOR_NO_FR) || (spi->mode & SPI_RX_SLOW))
2588                 params.hwcaps.mask &= ~SNOR_HWCAPS_READ_FAST;
2589
2590         /*
2591          * Configure the SPI memory:
2592          * - select op codes for (Fast) Read, Page Program and Sector Erase.
2593          * - set the number of dummy cycles (mode cycles + wait states).
2594          * - set the SPI protocols for register and memory accesses.
2595          * - set the Quad Enable bit if needed (required by SPI x-y-4 protos).
2596          */
2597         ret = spi_nor_setup(nor, info, &params, &hwcaps);
2598         if (ret)
2599                 return ret;
2600
2601         if (nor->addr_width) {
2602                 /* already configured from SFDP */
2603         } else if (info->addr_width) {
2604                 nor->addr_width = info->addr_width;
2605         } else if (mtd->size > SZ_16M) {
2606 #ifndef CONFIG_SPI_FLASH_BAR
2607                 /* enable 4-byte addressing if the device exceeds 16MiB */
2608                 nor->addr_width = 4;
2609                 if (JEDEC_MFR(info) == SNOR_MFR_SPANSION ||
2610                     info->flags & SPI_NOR_4B_OPCODES)
2611                         spi_nor_set_4byte_opcodes(nor, info);
2612 #else
2613         /* Configure the BAR - discover bank cmds and read current bank */
2614         nor->addr_width = 3;
2615         ret = read_bar(nor, info);
2616         if (ret < 0)
2617                 return ret;
2618 #endif
2619         } else {
2620                 nor->addr_width = 3;
2621         }
2622
2623         if (nor->addr_width > SPI_NOR_MAX_ADDR_WIDTH) {
2624                 dev_dbg(nor->dev, "address width is too large: %u\n",
2625                         nor->addr_width);
2626                 return -EINVAL;
2627         }
2628
2629         /* Send all the required SPI flash commands to initialize device */
2630         nor->info = info;
2631         ret = spi_nor_init(nor);
2632         if (ret)
2633                 return ret;
2634
2635         nor->name = mtd->name;
2636         nor->size = mtd->size;
2637         nor->erase_size = mtd->erasesize;
2638         nor->sector_size = mtd->erasesize;
2639
2640 #ifndef CONFIG_SPL_BUILD
2641         printf("SF: Detected %s with page size ", nor->name);
2642         print_size(nor->page_size, ", erase size ");
2643         print_size(nor->erase_size, ", total ");
2644         print_size(nor->size, "");
2645         puts("\n");
2646 #endif
2647
2648         return 0;
2649 }
2650
2651 /* U-Boot specific functions, need to extend MTD to support these */
2652 int spi_flash_cmd_get_sw_write_prot(struct spi_nor *nor)
2653 {
2654         int sr = read_sr(nor);
2655
2656         if (sr < 0)
2657                 return sr;
2658
2659         return (sr >> 2) & 7;
2660 }