usb: typec: mux: fix static inline syntax error
[platform/kernel/linux-starfive.git] / drivers / mtd / 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
10 #include <linux/err.h>
11 #include <linux/errno.h>
12 #include <linux/delay.h>
13 #include <linux/device.h>
14 #include <linux/math64.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/mtd/mtd.h>
17 #include <linux/mtd/spi-nor.h>
18 #include <linux/mutex.h>
19 #include <linux/of_platform.h>
20 #include <linux/sched/task_stack.h>
21 #include <linux/sizes.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/spi/flash.h>
24
25 #include "core.h"
26
27 /* Define max times to check status register before we give up. */
28
29 /*
30  * For everything but full-chip erase; probably could be much smaller, but kept
31  * around for safety for now
32  */
33 #define DEFAULT_READY_WAIT_JIFFIES              (40UL * HZ)
34
35 /*
36  * For full-chip erase, calibrated to a 2MB flash (M25P16); should be scaled up
37  * for larger flash
38  */
39 #define CHIP_ERASE_2MB_READY_WAIT_JIFFIES       (40UL * HZ)
40
41 #define SPI_NOR_MAX_ADDR_NBYTES 4
42
43 #define SPI_NOR_SRST_SLEEP_MIN 200
44 #define SPI_NOR_SRST_SLEEP_MAX 400
45
46 /**
47  * spi_nor_get_cmd_ext() - Get the command opcode extension based on the
48  *                         extension type.
49  * @nor:                pointer to a 'struct spi_nor'
50  * @op:                 pointer to the 'struct spi_mem_op' whose properties
51  *                      need to be initialized.
52  *
53  * Right now, only "repeat" and "invert" are supported.
54  *
55  * Return: The opcode extension.
56  */
57 static u8 spi_nor_get_cmd_ext(const struct spi_nor *nor,
58                               const struct spi_mem_op *op)
59 {
60         switch (nor->cmd_ext_type) {
61         case SPI_NOR_EXT_INVERT:
62                 return ~op->cmd.opcode;
63
64         case SPI_NOR_EXT_REPEAT:
65                 return op->cmd.opcode;
66
67         default:
68                 dev_err(nor->dev, "Unknown command extension type\n");
69                 return 0;
70         }
71 }
72
73 /**
74  * spi_nor_spimem_setup_op() - Set up common properties of a spi-mem op.
75  * @nor:                pointer to a 'struct spi_nor'
76  * @op:                 pointer to the 'struct spi_mem_op' whose properties
77  *                      need to be initialized.
78  * @proto:              the protocol from which the properties need to be set.
79  */
80 void spi_nor_spimem_setup_op(const struct spi_nor *nor,
81                              struct spi_mem_op *op,
82                              const enum spi_nor_protocol proto)
83 {
84         u8 ext;
85
86         op->cmd.buswidth = spi_nor_get_protocol_inst_nbits(proto);
87
88         if (op->addr.nbytes)
89                 op->addr.buswidth = spi_nor_get_protocol_addr_nbits(proto);
90
91         if (op->dummy.nbytes)
92                 op->dummy.buswidth = spi_nor_get_protocol_addr_nbits(proto);
93
94         if (op->data.nbytes)
95                 op->data.buswidth = spi_nor_get_protocol_data_nbits(proto);
96
97         if (spi_nor_protocol_is_dtr(proto)) {
98                 /*
99                  * SPIMEM supports mixed DTR modes, but right now we can only
100                  * have all phases either DTR or STR. IOW, SPIMEM can have
101                  * something like 4S-4D-4D, but SPI NOR can't. So, set all 4
102                  * phases to either DTR or STR.
103                  */
104                 op->cmd.dtr = true;
105                 op->addr.dtr = true;
106                 op->dummy.dtr = true;
107                 op->data.dtr = true;
108
109                 /* 2 bytes per clock cycle in DTR mode. */
110                 op->dummy.nbytes *= 2;
111
112                 ext = spi_nor_get_cmd_ext(nor, op);
113                 op->cmd.opcode = (op->cmd.opcode << 8) | ext;
114                 op->cmd.nbytes = 2;
115         }
116 }
117
118 /**
119  * spi_nor_spimem_bounce() - check if a bounce buffer is needed for the data
120  *                           transfer
121  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'
122  * @op:         pointer to 'struct spi_mem_op' template for transfer
123  *
124  * If we have to use the bounce buffer, the data field in @op will be updated.
125  *
126  * Return: true if the bounce buffer is needed, false if not
127  */
128 static bool spi_nor_spimem_bounce(struct spi_nor *nor, struct spi_mem_op *op)
129 {
130         /* op->data.buf.in occupies the same memory as op->data.buf.out */
131         if (object_is_on_stack(op->data.buf.in) ||
132             !virt_addr_valid(op->data.buf.in)) {
133                 if (op->data.nbytes > nor->bouncebuf_size)
134                         op->data.nbytes = nor->bouncebuf_size;
135                 op->data.buf.in = nor->bouncebuf;
136                 return true;
137         }
138
139         return false;
140 }
141
142 /**
143  * spi_nor_spimem_exec_op() - execute a memory operation
144  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'
145  * @op:         pointer to 'struct spi_mem_op' template for transfer
146  *
147  * Return: 0 on success, -error otherwise.
148  */
149 static int spi_nor_spimem_exec_op(struct spi_nor *nor, struct spi_mem_op *op)
150 {
151         int error;
152
153         error = spi_mem_adjust_op_size(nor->spimem, op);
154         if (error)
155                 return error;
156
157         return spi_mem_exec_op(nor->spimem, op);
158 }
159
160 int spi_nor_controller_ops_read_reg(struct spi_nor *nor, u8 opcode,
161                                     u8 *buf, size_t len)
162 {
163         if (spi_nor_protocol_is_dtr(nor->reg_proto))
164                 return -EOPNOTSUPP;
165
166         return nor->controller_ops->read_reg(nor, opcode, buf, len);
167 }
168
169 int spi_nor_controller_ops_write_reg(struct spi_nor *nor, u8 opcode,
170                                      const u8 *buf, size_t len)
171 {
172         if (spi_nor_protocol_is_dtr(nor->reg_proto))
173                 return -EOPNOTSUPP;
174
175         return nor->controller_ops->write_reg(nor, opcode, buf, len);
176 }
177
178 static int spi_nor_controller_ops_erase(struct spi_nor *nor, loff_t offs)
179 {
180         if (spi_nor_protocol_is_dtr(nor->reg_proto))
181                 return -EOPNOTSUPP;
182
183         return nor->controller_ops->erase(nor, offs);
184 }
185
186 /**
187  * spi_nor_spimem_read_data() - read data from flash's memory region via
188  *                              spi-mem
189  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'
190  * @from:       offset to read from
191  * @len:        number of bytes to read
192  * @buf:        pointer to dst buffer
193  *
194  * Return: number of bytes read successfully, -errno otherwise
195  */
196 static ssize_t spi_nor_spimem_read_data(struct spi_nor *nor, loff_t from,
197                                         size_t len, u8 *buf)
198 {
199         struct spi_mem_op op =
200                 SPI_MEM_OP(SPI_MEM_OP_CMD(nor->read_opcode, 0),
201                            SPI_MEM_OP_ADDR(nor->addr_nbytes, from, 0),
202                            SPI_MEM_OP_DUMMY(nor->read_dummy, 0),
203                            SPI_MEM_OP_DATA_IN(len, buf, 0));
204         bool usebouncebuf;
205         ssize_t nbytes;
206         int error;
207
208         spi_nor_spimem_setup_op(nor, &op, nor->read_proto);
209
210         /* convert the dummy cycles to the number of bytes */
211         op.dummy.nbytes = (nor->read_dummy * op.dummy.buswidth) / 8;
212         if (spi_nor_protocol_is_dtr(nor->read_proto))
213                 op.dummy.nbytes *= 2;
214
215         usebouncebuf = spi_nor_spimem_bounce(nor, &op);
216
217         if (nor->dirmap.rdesc) {
218                 nbytes = spi_mem_dirmap_read(nor->dirmap.rdesc, op.addr.val,
219                                              op.data.nbytes, op.data.buf.in);
220         } else {
221                 error = spi_nor_spimem_exec_op(nor, &op);
222                 if (error)
223                         return error;
224                 nbytes = op.data.nbytes;
225         }
226
227         if (usebouncebuf && nbytes > 0)
228                 memcpy(buf, op.data.buf.in, nbytes);
229
230         return nbytes;
231 }
232
233 /**
234  * spi_nor_read_data() - read data from flash memory
235  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'
236  * @from:       offset to read from
237  * @len:        number of bytes to read
238  * @buf:        pointer to dst buffer
239  *
240  * Return: number of bytes read successfully, -errno otherwise
241  */
242 ssize_t spi_nor_read_data(struct spi_nor *nor, loff_t from, size_t len, u8 *buf)
243 {
244         if (nor->spimem)
245                 return spi_nor_spimem_read_data(nor, from, len, buf);
246
247         return nor->controller_ops->read(nor, from, len, buf);
248 }
249
250 /**
251  * spi_nor_spimem_write_data() - write data to flash memory via
252  *                               spi-mem
253  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'
254  * @to:         offset to write to
255  * @len:        number of bytes to write
256  * @buf:        pointer to src buffer
257  *
258  * Return: number of bytes written successfully, -errno otherwise
259  */
260 static ssize_t spi_nor_spimem_write_data(struct spi_nor *nor, loff_t to,
261                                          size_t len, const u8 *buf)
262 {
263         struct spi_mem_op op =
264                 SPI_MEM_OP(SPI_MEM_OP_CMD(nor->program_opcode, 0),
265                            SPI_MEM_OP_ADDR(nor->addr_nbytes, to, 0),
266                            SPI_MEM_OP_NO_DUMMY,
267                            SPI_MEM_OP_DATA_OUT(len, buf, 0));
268         ssize_t nbytes;
269         int error;
270
271         if (nor->program_opcode == SPINOR_OP_AAI_WP && nor->sst_write_second)
272                 op.addr.nbytes = 0;
273
274         spi_nor_spimem_setup_op(nor, &op, nor->write_proto);
275
276         if (spi_nor_spimem_bounce(nor, &op))
277                 memcpy(nor->bouncebuf, buf, op.data.nbytes);
278
279         if (nor->dirmap.wdesc) {
280                 nbytes = spi_mem_dirmap_write(nor->dirmap.wdesc, op.addr.val,
281                                               op.data.nbytes, op.data.buf.out);
282         } else {
283                 error = spi_nor_spimem_exec_op(nor, &op);
284                 if (error)
285                         return error;
286                 nbytes = op.data.nbytes;
287         }
288
289         return nbytes;
290 }
291
292 /**
293  * spi_nor_write_data() - write data to flash memory
294  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'
295  * @to:         offset to write to
296  * @len:        number of bytes to write
297  * @buf:        pointer to src buffer
298  *
299  * Return: number of bytes written successfully, -errno otherwise
300  */
301 ssize_t spi_nor_write_data(struct spi_nor *nor, loff_t to, size_t len,
302                            const u8 *buf)
303 {
304         if (nor->spimem)
305                 return spi_nor_spimem_write_data(nor, to, len, buf);
306
307         return nor->controller_ops->write(nor, to, len, buf);
308 }
309
310 /**
311  * spi_nor_read_any_reg() - read any register from flash memory, nonvolatile or
312  * volatile.
313  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'.
314  * @op:         SPI memory operation. op->data.buf must be DMA-able.
315  * @proto:      SPI protocol to use for the register operation.
316  *
317  * Return: zero on success, -errno otherwise
318  */
319 int spi_nor_read_any_reg(struct spi_nor *nor, struct spi_mem_op *op,
320                          enum spi_nor_protocol proto)
321 {
322         if (!nor->spimem)
323                 return -EOPNOTSUPP;
324
325         spi_nor_spimem_setup_op(nor, op, proto);
326         return spi_nor_spimem_exec_op(nor, op);
327 }
328
329 /**
330  * spi_nor_write_any_volatile_reg() - write any volatile register to flash
331  * memory.
332  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'
333  * @op:         SPI memory operation. op->data.buf must be DMA-able.
334  * @proto:      SPI protocol to use for the register operation.
335  *
336  * Writing volatile registers are instant according to some manufacturers
337  * (Cypress, Micron) and do not need any status polling.
338  *
339  * Return: zero on success, -errno otherwise
340  */
341 int spi_nor_write_any_volatile_reg(struct spi_nor *nor, struct spi_mem_op *op,
342                                    enum spi_nor_protocol proto)
343 {
344         int ret;
345
346         if (!nor->spimem)
347                 return -EOPNOTSUPP;
348
349         ret = spi_nor_write_enable(nor);
350         if (ret)
351                 return ret;
352         spi_nor_spimem_setup_op(nor, op, proto);
353         return spi_nor_spimem_exec_op(nor, op);
354 }
355
356 /**
357  * spi_nor_write_enable() - Set write enable latch with Write Enable command.
358  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'.
359  *
360  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
361  */
362 int spi_nor_write_enable(struct spi_nor *nor)
363 {
364         int ret;
365
366         if (nor->spimem) {
367                 struct spi_mem_op op = SPI_NOR_WREN_OP;
368
369                 spi_nor_spimem_setup_op(nor, &op, nor->reg_proto);
370
371                 ret = spi_mem_exec_op(nor->spimem, &op);
372         } else {
373                 ret = spi_nor_controller_ops_write_reg(nor, SPINOR_OP_WREN,
374                                                        NULL, 0);
375         }
376
377         if (ret)
378                 dev_dbg(nor->dev, "error %d on Write Enable\n", ret);
379
380         return ret;
381 }
382
383 /**
384  * spi_nor_write_disable() - Send Write Disable instruction to the chip.
385  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'.
386  *
387  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
388  */
389 int spi_nor_write_disable(struct spi_nor *nor)
390 {
391         int ret;
392
393         if (nor->spimem) {
394                 struct spi_mem_op op = SPI_NOR_WRDI_OP;
395
396                 spi_nor_spimem_setup_op(nor, &op, nor->reg_proto);
397
398                 ret = spi_mem_exec_op(nor->spimem, &op);
399         } else {
400                 ret = spi_nor_controller_ops_write_reg(nor, SPINOR_OP_WRDI,
401                                                        NULL, 0);
402         }
403
404         if (ret)
405                 dev_dbg(nor->dev, "error %d on Write Disable\n", ret);
406
407         return ret;
408 }
409
410 /**
411  * spi_nor_read_id() - Read the JEDEC ID.
412  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'.
413  * @naddr:      number of address bytes to send. Can be zero if the operation
414  *              does not need to send an address.
415  * @ndummy:     number of dummy bytes to send after an opcode or address. Can
416  *              be zero if the operation does not require dummy bytes.
417  * @id:         pointer to a DMA-able buffer where the value of the JEDEC ID
418  *              will be written.
419  * @proto:      the SPI protocol for register operation.
420  *
421  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
422  */
423 int spi_nor_read_id(struct spi_nor *nor, u8 naddr, u8 ndummy, u8 *id,
424                     enum spi_nor_protocol proto)
425 {
426         int ret;
427
428         if (nor->spimem) {
429                 struct spi_mem_op op =
430                         SPI_NOR_READID_OP(naddr, ndummy, id, SPI_NOR_MAX_ID_LEN);
431
432                 spi_nor_spimem_setup_op(nor, &op, proto);
433                 ret = spi_mem_exec_op(nor->spimem, &op);
434         } else {
435                 ret = nor->controller_ops->read_reg(nor, SPINOR_OP_RDID, id,
436                                                     SPI_NOR_MAX_ID_LEN);
437         }
438         return ret;
439 }
440
441 /**
442  * spi_nor_read_sr() - Read the Status Register.
443  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'.
444  * @sr:         pointer to a DMA-able buffer where the value of the
445  *              Status Register will be written. Should be at least 2 bytes.
446  *
447  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
448  */
449 int spi_nor_read_sr(struct spi_nor *nor, u8 *sr)
450 {
451         int ret;
452
453         if (nor->spimem) {
454                 struct spi_mem_op op = SPI_NOR_RDSR_OP(sr);
455
456                 if (nor->reg_proto == SNOR_PROTO_8_8_8_DTR) {
457                         op.addr.nbytes = nor->params->rdsr_addr_nbytes;
458                         op.dummy.nbytes = nor->params->rdsr_dummy;
459                         /*
460                          * We don't want to read only one byte in DTR mode. So,
461                          * read 2 and then discard the second byte.
462                          */
463                         op.data.nbytes = 2;
464                 }
465
466                 spi_nor_spimem_setup_op(nor, &op, nor->reg_proto);
467
468                 ret = spi_mem_exec_op(nor->spimem, &op);
469         } else {
470                 ret = spi_nor_controller_ops_read_reg(nor, SPINOR_OP_RDSR, sr,
471                                                       1);
472         }
473
474         if (ret)
475                 dev_dbg(nor->dev, "error %d reading SR\n", ret);
476
477         return ret;
478 }
479
480 /**
481  * spi_nor_read_cr() - Read the Configuration Register using the
482  * SPINOR_OP_RDCR (35h) command.
483  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'
484  * @cr:         pointer to a DMA-able buffer where the value of the
485  *              Configuration Register will be written.
486  *
487  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
488  */
489 int spi_nor_read_cr(struct spi_nor *nor, u8 *cr)
490 {
491         int ret;
492
493         if (nor->spimem) {
494                 struct spi_mem_op op = SPI_NOR_RDCR_OP(cr);
495
496                 spi_nor_spimem_setup_op(nor, &op, nor->reg_proto);
497
498                 ret = spi_mem_exec_op(nor->spimem, &op);
499         } else {
500                 ret = spi_nor_controller_ops_read_reg(nor, SPINOR_OP_RDCR, cr,
501                                                       1);
502         }
503
504         if (ret)
505                 dev_dbg(nor->dev, "error %d reading CR\n", ret);
506
507         return ret;
508 }
509
510 /**
511  * spi_nor_set_4byte_addr_mode_en4b_ex4b() - Enter/Exit 4-byte address mode
512  *                      using SPINOR_OP_EN4B/SPINOR_OP_EX4B. Typically used by
513  *                      Winbond and Macronix.
514  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'.
515  * @enable:     true to enter the 4-byte address mode, false to exit the 4-byte
516  *              address mode.
517  *
518  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
519  */
520 int spi_nor_set_4byte_addr_mode_en4b_ex4b(struct spi_nor *nor, bool enable)
521 {
522         int ret;
523
524         if (nor->spimem) {
525                 struct spi_mem_op op = SPI_NOR_EN4B_EX4B_OP(enable);
526
527                 spi_nor_spimem_setup_op(nor, &op, nor->reg_proto);
528
529                 ret = spi_mem_exec_op(nor->spimem, &op);
530         } else {
531                 ret = spi_nor_controller_ops_write_reg(nor,
532                                                        enable ? SPINOR_OP_EN4B :
533                                                                 SPINOR_OP_EX4B,
534                                                        NULL, 0);
535         }
536
537         if (ret)
538                 dev_dbg(nor->dev, "error %d setting 4-byte mode\n", ret);
539
540         return ret;
541 }
542
543 /**
544  * spi_nor_set_4byte_addr_mode_wren_en4b_ex4b() - Set 4-byte address mode using
545  * SPINOR_OP_WREN followed by SPINOR_OP_EN4B or SPINOR_OP_EX4B. Typically used
546  * by ST and Micron flashes.
547  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'.
548  * @enable:     true to enter the 4-byte address mode, false to exit the 4-byte
549  *              address mode.
550  *
551  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
552  */
553 int spi_nor_set_4byte_addr_mode_wren_en4b_ex4b(struct spi_nor *nor, bool enable)
554 {
555         int ret;
556
557         ret = spi_nor_write_enable(nor);
558         if (ret)
559                 return ret;
560
561         ret = spi_nor_set_4byte_addr_mode_en4b_ex4b(nor, enable);
562         if (ret)
563                 return ret;
564
565         return spi_nor_write_disable(nor);
566 }
567
568 /**
569  * spi_nor_set_4byte_addr_mode_brwr() - Set 4-byte address mode using
570  *                      SPINOR_OP_BRWR. Typically used by Spansion flashes.
571  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'.
572  * @enable:     true to enter the 4-byte address mode, false to exit the 4-byte
573  *              address mode.
574  *
575  * 8-bit volatile bank register used to define A[30:A24] bits. MSB (bit[7]) is
576  * used to enable/disable 4-byte address mode. When MSB is set to â€˜1’, 4-byte
577  * address mode is active and A[30:24] bits are don’t care. Write instruction is
578  * SPINOR_OP_BRWR(17h) with 1 byte of data.
579  *
580  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
581  */
582 int spi_nor_set_4byte_addr_mode_brwr(struct spi_nor *nor, bool enable)
583 {
584         int ret;
585
586         nor->bouncebuf[0] = enable << 7;
587
588         if (nor->spimem) {
589                 struct spi_mem_op op = SPI_NOR_BRWR_OP(nor->bouncebuf);
590
591                 spi_nor_spimem_setup_op(nor, &op, nor->reg_proto);
592
593                 ret = spi_mem_exec_op(nor->spimem, &op);
594         } else {
595                 ret = spi_nor_controller_ops_write_reg(nor, SPINOR_OP_BRWR,
596                                                        nor->bouncebuf, 1);
597         }
598
599         if (ret)
600                 dev_dbg(nor->dev, "error %d setting 4-byte mode\n", ret);
601
602         return ret;
603 }
604
605 /**
606  * spi_nor_sr_ready() - Query the Status Register to see if the flash is ready
607  * for new commands.
608  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'.
609  *
610  * Return: 1 if ready, 0 if not ready, -errno on errors.
611  */
612 int spi_nor_sr_ready(struct spi_nor *nor)
613 {
614         int ret;
615
616         ret = spi_nor_read_sr(nor, nor->bouncebuf);
617         if (ret)
618                 return ret;
619
620         return !(nor->bouncebuf[0] & SR_WIP);
621 }
622
623 /**
624  * spi_nor_use_parallel_locking() - Checks if RWW locking scheme shall be used
625  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'.
626  *
627  * Return: true if parallel locking is enabled, false otherwise.
628  */
629 static bool spi_nor_use_parallel_locking(struct spi_nor *nor)
630 {
631         return nor->flags & SNOR_F_RWW;
632 }
633
634 /* Locking helpers for status read operations */
635 static int spi_nor_rww_start_rdst(struct spi_nor *nor)
636 {
637         struct spi_nor_rww *rww = &nor->rww;
638         int ret = -EAGAIN;
639
640         mutex_lock(&nor->lock);
641
642         if (rww->ongoing_io || rww->ongoing_rd)
643                 goto busy;
644
645         rww->ongoing_io = true;
646         rww->ongoing_rd = true;
647         ret = 0;
648
649 busy:
650         mutex_unlock(&nor->lock);
651         return ret;
652 }
653
654 static void spi_nor_rww_end_rdst(struct spi_nor *nor)
655 {
656         struct spi_nor_rww *rww = &nor->rww;
657
658         mutex_lock(&nor->lock);
659
660         rww->ongoing_io = false;
661         rww->ongoing_rd = false;
662
663         mutex_unlock(&nor->lock);
664 }
665
666 static int spi_nor_lock_rdst(struct spi_nor *nor)
667 {
668         if (spi_nor_use_parallel_locking(nor))
669                 return spi_nor_rww_start_rdst(nor);
670
671         return 0;
672 }
673
674 static void spi_nor_unlock_rdst(struct spi_nor *nor)
675 {
676         if (spi_nor_use_parallel_locking(nor)) {
677                 spi_nor_rww_end_rdst(nor);
678                 wake_up(&nor->rww.wait);
679         }
680 }
681
682 /**
683  * spi_nor_ready() - Query the flash to see if it is ready for new commands.
684  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'.
685  *
686  * Return: 1 if ready, 0 if not ready, -errno on errors.
687  */
688 static int spi_nor_ready(struct spi_nor *nor)
689 {
690         int ret;
691
692         ret = spi_nor_lock_rdst(nor);
693         if (ret)
694                 return 0;
695
696         /* Flashes might override the standard routine. */
697         if (nor->params->ready)
698                 ret = nor->params->ready(nor);
699         else
700                 ret = spi_nor_sr_ready(nor);
701
702         spi_nor_unlock_rdst(nor);
703
704         return ret;
705 }
706
707 /**
708  * spi_nor_wait_till_ready_with_timeout() - Service routine to read the
709  * Status Register until ready, or timeout occurs.
710  * @nor:                pointer to "struct spi_nor".
711  * @timeout_jiffies:    jiffies to wait until timeout.
712  *
713  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
714  */
715 static int spi_nor_wait_till_ready_with_timeout(struct spi_nor *nor,
716                                                 unsigned long timeout_jiffies)
717 {
718         unsigned long deadline;
719         int timeout = 0, ret;
720
721         deadline = jiffies + timeout_jiffies;
722
723         while (!timeout) {
724                 if (time_after_eq(jiffies, deadline))
725                         timeout = 1;
726
727                 ret = spi_nor_ready(nor);
728                 if (ret < 0)
729                         return ret;
730                 if (ret)
731                         return 0;
732
733                 cond_resched();
734         }
735
736         dev_dbg(nor->dev, "flash operation timed out\n");
737
738         return -ETIMEDOUT;
739 }
740
741 /**
742  * spi_nor_wait_till_ready() - Wait for a predefined amount of time for the
743  * flash to be ready, or timeout occurs.
744  * @nor:        pointer to "struct spi_nor".
745  *
746  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
747  */
748 int spi_nor_wait_till_ready(struct spi_nor *nor)
749 {
750         return spi_nor_wait_till_ready_with_timeout(nor,
751                                                     DEFAULT_READY_WAIT_JIFFIES);
752 }
753
754 /**
755  * spi_nor_global_block_unlock() - Unlock Global Block Protection.
756  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'.
757  *
758  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
759  */
760 int spi_nor_global_block_unlock(struct spi_nor *nor)
761 {
762         int ret;
763
764         ret = spi_nor_write_enable(nor);
765         if (ret)
766                 return ret;
767
768         if (nor->spimem) {
769                 struct spi_mem_op op = SPI_NOR_GBULK_OP;
770
771                 spi_nor_spimem_setup_op(nor, &op, nor->reg_proto);
772
773                 ret = spi_mem_exec_op(nor->spimem, &op);
774         } else {
775                 ret = spi_nor_controller_ops_write_reg(nor, SPINOR_OP_GBULK,
776                                                        NULL, 0);
777         }
778
779         if (ret) {
780                 dev_dbg(nor->dev, "error %d on Global Block Unlock\n", ret);
781                 return ret;
782         }
783
784         return spi_nor_wait_till_ready(nor);
785 }
786
787 /**
788  * spi_nor_write_sr() - Write the Status Register.
789  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'.
790  * @sr:         pointer to DMA-able buffer to write to the Status Register.
791  * @len:        number of bytes to write to the Status Register.
792  *
793  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
794  */
795 int spi_nor_write_sr(struct spi_nor *nor, const u8 *sr, size_t len)
796 {
797         int ret;
798
799         ret = spi_nor_write_enable(nor);
800         if (ret)
801                 return ret;
802
803         if (nor->spimem) {
804                 struct spi_mem_op op = SPI_NOR_WRSR_OP(sr, len);
805
806                 spi_nor_spimem_setup_op(nor, &op, nor->reg_proto);
807
808                 ret = spi_mem_exec_op(nor->spimem, &op);
809         } else {
810                 ret = spi_nor_controller_ops_write_reg(nor, SPINOR_OP_WRSR, sr,
811                                                        len);
812         }
813
814         if (ret) {
815                 dev_dbg(nor->dev, "error %d writing SR\n", ret);
816                 return ret;
817         }
818
819         return spi_nor_wait_till_ready(nor);
820 }
821
822 /**
823  * spi_nor_write_sr1_and_check() - Write one byte to the Status Register 1 and
824  * ensure that the byte written match the received value.
825  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'.
826  * @sr1:        byte value to be written to the Status Register.
827  *
828  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
829  */
830 static int spi_nor_write_sr1_and_check(struct spi_nor *nor, u8 sr1)
831 {
832         int ret;
833
834         nor->bouncebuf[0] = sr1;
835
836         ret = spi_nor_write_sr(nor, nor->bouncebuf, 1);
837         if (ret)
838                 return ret;
839
840         ret = spi_nor_read_sr(nor, nor->bouncebuf);
841         if (ret)
842                 return ret;
843
844         if (nor->bouncebuf[0] != sr1) {
845                 dev_dbg(nor->dev, "SR1: read back test failed\n");
846                 return -EIO;
847         }
848
849         return 0;
850 }
851
852 /**
853  * spi_nor_write_16bit_sr_and_check() - Write the Status Register 1 and the
854  * Status Register 2 in one shot. Ensure that the byte written in the Status
855  * Register 1 match the received value, and that the 16-bit Write did not
856  * affect what was already in the Status Register 2.
857  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'.
858  * @sr1:        byte value to be written to the Status Register 1.
859  *
860  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
861  */
862 static int spi_nor_write_16bit_sr_and_check(struct spi_nor *nor, u8 sr1)
863 {
864         int ret;
865         u8 *sr_cr = nor->bouncebuf;
866         u8 cr_written;
867
868         /* Make sure we don't overwrite the contents of Status Register 2. */
869         if (!(nor->flags & SNOR_F_NO_READ_CR)) {
870                 ret = spi_nor_read_cr(nor, &sr_cr[1]);
871                 if (ret)
872                         return ret;
873         } else if (nor->params->quad_enable) {
874                 /*
875                  * If the Status Register 2 Read command (35h) is not
876                  * supported, we should at least be sure we don't
877                  * change the value of the SR2 Quad Enable bit.
878                  *
879                  * We can safely assume that when the Quad Enable method is
880                  * set, the value of the QE bit is one, as a consequence of the
881                  * nor->params->quad_enable() call.
882                  *
883                  * We can safely assume that the Quad Enable bit is present in
884                  * the Status Register 2 at BIT(1). According to the JESD216
885                  * revB standard, BFPT DWORDS[15], bits 22:20, the 16-bit
886                  * Write Status (01h) command is available just for the cases
887                  * in which the QE bit is described in SR2 at BIT(1).
888                  */
889                 sr_cr[1] = SR2_QUAD_EN_BIT1;
890         } else {
891                 sr_cr[1] = 0;
892         }
893
894         sr_cr[0] = sr1;
895
896         ret = spi_nor_write_sr(nor, sr_cr, 2);
897         if (ret)
898                 return ret;
899
900         ret = spi_nor_read_sr(nor, sr_cr);
901         if (ret)
902                 return ret;
903
904         if (sr1 != sr_cr[0]) {
905                 dev_dbg(nor->dev, "SR: Read back test failed\n");
906                 return -EIO;
907         }
908
909         if (nor->flags & SNOR_F_NO_READ_CR)
910                 return 0;
911
912         cr_written = sr_cr[1];
913
914         ret = spi_nor_read_cr(nor, &sr_cr[1]);
915         if (ret)
916                 return ret;
917
918         if (cr_written != sr_cr[1]) {
919                 dev_dbg(nor->dev, "CR: read back test failed\n");
920                 return -EIO;
921         }
922
923         return 0;
924 }
925
926 /**
927  * spi_nor_write_16bit_cr_and_check() - Write the Status Register 1 and the
928  * Configuration Register in one shot. Ensure that the byte written in the
929  * Configuration Register match the received value, and that the 16-bit Write
930  * did not affect what was already in the Status Register 1.
931  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'.
932  * @cr:         byte value to be written to the Configuration Register.
933  *
934  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
935  */
936 int spi_nor_write_16bit_cr_and_check(struct spi_nor *nor, u8 cr)
937 {
938         int ret;
939         u8 *sr_cr = nor->bouncebuf;
940         u8 sr_written;
941
942         /* Keep the current value of the Status Register 1. */
943         ret = spi_nor_read_sr(nor, sr_cr);
944         if (ret)
945                 return ret;
946
947         sr_cr[1] = cr;
948
949         ret = spi_nor_write_sr(nor, sr_cr, 2);
950         if (ret)
951                 return ret;
952
953         sr_written = sr_cr[0];
954
955         ret = spi_nor_read_sr(nor, sr_cr);
956         if (ret)
957                 return ret;
958
959         if (sr_written != sr_cr[0]) {
960                 dev_dbg(nor->dev, "SR: Read back test failed\n");
961                 return -EIO;
962         }
963
964         if (nor->flags & SNOR_F_NO_READ_CR)
965                 return 0;
966
967         ret = spi_nor_read_cr(nor, &sr_cr[1]);
968         if (ret)
969                 return ret;
970
971         if (cr != sr_cr[1]) {
972                 dev_dbg(nor->dev, "CR: read back test failed\n");
973                 return -EIO;
974         }
975
976         return 0;
977 }
978
979 /**
980  * spi_nor_write_sr_and_check() - Write the Status Register 1 and ensure that
981  * the byte written match the received value without affecting other bits in the
982  * Status Register 1 and 2.
983  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'.
984  * @sr1:        byte value to be written to the Status Register.
985  *
986  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
987  */
988 int spi_nor_write_sr_and_check(struct spi_nor *nor, u8 sr1)
989 {
990         if (nor->flags & SNOR_F_HAS_16BIT_SR)
991                 return spi_nor_write_16bit_sr_and_check(nor, sr1);
992
993         return spi_nor_write_sr1_and_check(nor, sr1);
994 }
995
996 /**
997  * spi_nor_write_sr2() - Write the Status Register 2 using the
998  * SPINOR_OP_WRSR2 (3eh) command.
999  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'.
1000  * @sr2:        pointer to DMA-able buffer to write to the Status Register 2.
1001  *
1002  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
1003  */
1004 static int spi_nor_write_sr2(struct spi_nor *nor, const u8 *sr2)
1005 {
1006         int ret;
1007
1008         ret = spi_nor_write_enable(nor);
1009         if (ret)
1010                 return ret;
1011
1012         if (nor->spimem) {
1013                 struct spi_mem_op op = SPI_NOR_WRSR2_OP(sr2);
1014
1015                 spi_nor_spimem_setup_op(nor, &op, nor->reg_proto);
1016
1017                 ret = spi_mem_exec_op(nor->spimem, &op);
1018         } else {
1019                 ret = spi_nor_controller_ops_write_reg(nor, SPINOR_OP_WRSR2,
1020                                                        sr2, 1);
1021         }
1022
1023         if (ret) {
1024                 dev_dbg(nor->dev, "error %d writing SR2\n", ret);
1025                 return ret;
1026         }
1027
1028         return spi_nor_wait_till_ready(nor);
1029 }
1030
1031 /**
1032  * spi_nor_read_sr2() - Read the Status Register 2 using the
1033  * SPINOR_OP_RDSR2 (3fh) command.
1034  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'.
1035  * @sr2:        pointer to DMA-able buffer where the value of the
1036  *              Status Register 2 will be written.
1037  *
1038  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
1039  */
1040 static int spi_nor_read_sr2(struct spi_nor *nor, u8 *sr2)
1041 {
1042         int ret;
1043
1044         if (nor->spimem) {
1045                 struct spi_mem_op op = SPI_NOR_RDSR2_OP(sr2);
1046
1047                 spi_nor_spimem_setup_op(nor, &op, nor->reg_proto);
1048
1049                 ret = spi_mem_exec_op(nor->spimem, &op);
1050         } else {
1051                 ret = spi_nor_controller_ops_read_reg(nor, SPINOR_OP_RDSR2, sr2,
1052                                                       1);
1053         }
1054
1055         if (ret)
1056                 dev_dbg(nor->dev, "error %d reading SR2\n", ret);
1057
1058         return ret;
1059 }
1060
1061 /**
1062  * spi_nor_erase_chip() - Erase the entire flash memory.
1063  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'.
1064  *
1065  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
1066  */
1067 static int spi_nor_erase_chip(struct spi_nor *nor)
1068 {
1069         int ret;
1070
1071         dev_dbg(nor->dev, " %lldKiB\n", (long long)(nor->mtd.size >> 10));
1072
1073         if (nor->spimem) {
1074                 struct spi_mem_op op = SPI_NOR_CHIP_ERASE_OP;
1075
1076                 spi_nor_spimem_setup_op(nor, &op, nor->reg_proto);
1077
1078                 ret = spi_mem_exec_op(nor->spimem, &op);
1079         } else {
1080                 ret = spi_nor_controller_ops_write_reg(nor,
1081                                                        SPINOR_OP_CHIP_ERASE,
1082                                                        NULL, 0);
1083         }
1084
1085         if (ret)
1086                 dev_dbg(nor->dev, "error %d erasing chip\n", ret);
1087
1088         return ret;
1089 }
1090
1091 static u8 spi_nor_convert_opcode(u8 opcode, const u8 table[][2], size_t size)
1092 {
1093         size_t i;
1094
1095         for (i = 0; i < size; i++)
1096                 if (table[i][0] == opcode)
1097                         return table[i][1];
1098
1099         /* No conversion found, keep input op code. */
1100         return opcode;
1101 }
1102
1103 u8 spi_nor_convert_3to4_read(u8 opcode)
1104 {
1105         static const u8 spi_nor_3to4_read[][2] = {
1106                 { SPINOR_OP_READ,       SPINOR_OP_READ_4B },
1107                 { SPINOR_OP_READ_FAST,  SPINOR_OP_READ_FAST_4B },
1108                 { SPINOR_OP_READ_1_1_2, SPINOR_OP_READ_1_1_2_4B },
1109                 { SPINOR_OP_READ_1_2_2, SPINOR_OP_READ_1_2_2_4B },
1110                 { SPINOR_OP_READ_1_1_4, SPINOR_OP_READ_1_1_4_4B },
1111                 { SPINOR_OP_READ_1_4_4, SPINOR_OP_READ_1_4_4_4B },
1112                 { SPINOR_OP_READ_1_1_8, SPINOR_OP_READ_1_1_8_4B },
1113                 { SPINOR_OP_READ_1_8_8, SPINOR_OP_READ_1_8_8_4B },
1114
1115                 { SPINOR_OP_READ_1_1_1_DTR,     SPINOR_OP_READ_1_1_1_DTR_4B },
1116                 { SPINOR_OP_READ_1_2_2_DTR,     SPINOR_OP_READ_1_2_2_DTR_4B },
1117                 { SPINOR_OP_READ_1_4_4_DTR,     SPINOR_OP_READ_1_4_4_DTR_4B },
1118         };
1119
1120         return spi_nor_convert_opcode(opcode, spi_nor_3to4_read,
1121                                       ARRAY_SIZE(spi_nor_3to4_read));
1122 }
1123
1124 static u8 spi_nor_convert_3to4_program(u8 opcode)
1125 {
1126         static const u8 spi_nor_3to4_program[][2] = {
1127                 { SPINOR_OP_PP,         SPINOR_OP_PP_4B },
1128                 { SPINOR_OP_PP_1_1_4,   SPINOR_OP_PP_1_1_4_4B },
1129                 { SPINOR_OP_PP_1_4_4,   SPINOR_OP_PP_1_4_4_4B },
1130                 { SPINOR_OP_PP_1_1_8,   SPINOR_OP_PP_1_1_8_4B },
1131                 { SPINOR_OP_PP_1_8_8,   SPINOR_OP_PP_1_8_8_4B },
1132         };
1133
1134         return spi_nor_convert_opcode(opcode, spi_nor_3to4_program,
1135                                       ARRAY_SIZE(spi_nor_3to4_program));
1136 }
1137
1138 static u8 spi_nor_convert_3to4_erase(u8 opcode)
1139 {
1140         static const u8 spi_nor_3to4_erase[][2] = {
1141                 { SPINOR_OP_BE_4K,      SPINOR_OP_BE_4K_4B },
1142                 { SPINOR_OP_BE_32K,     SPINOR_OP_BE_32K_4B },
1143                 { SPINOR_OP_SE,         SPINOR_OP_SE_4B },
1144         };
1145
1146         return spi_nor_convert_opcode(opcode, spi_nor_3to4_erase,
1147                                       ARRAY_SIZE(spi_nor_3to4_erase));
1148 }
1149
1150 static bool spi_nor_has_uniform_erase(const struct spi_nor *nor)
1151 {
1152         return !!nor->params->erase_map.uniform_erase_type;
1153 }
1154
1155 static void spi_nor_set_4byte_opcodes(struct spi_nor *nor)
1156 {
1157         nor->read_opcode = spi_nor_convert_3to4_read(nor->read_opcode);
1158         nor->program_opcode = spi_nor_convert_3to4_program(nor->program_opcode);
1159         nor->erase_opcode = spi_nor_convert_3to4_erase(nor->erase_opcode);
1160
1161         if (!spi_nor_has_uniform_erase(nor)) {
1162                 struct spi_nor_erase_map *map = &nor->params->erase_map;
1163                 struct spi_nor_erase_type *erase;
1164                 int i;
1165
1166                 for (i = 0; i < SNOR_ERASE_TYPE_MAX; i++) {
1167                         erase = &map->erase_type[i];
1168                         erase->opcode =
1169                                 spi_nor_convert_3to4_erase(erase->opcode);
1170                 }
1171         }
1172 }
1173
1174 static int spi_nor_prep(struct spi_nor *nor)
1175 {
1176         int ret = 0;
1177
1178         if (nor->controller_ops && nor->controller_ops->prepare)
1179                 ret = nor->controller_ops->prepare(nor);
1180
1181         return ret;
1182 }
1183
1184 static void spi_nor_unprep(struct spi_nor *nor)
1185 {
1186         if (nor->controller_ops && nor->controller_ops->unprepare)
1187                 nor->controller_ops->unprepare(nor);
1188 }
1189
1190 static void spi_nor_offset_to_banks(u64 bank_size, loff_t start, size_t len,
1191                                     u8 *first, u8 *last)
1192 {
1193         /* This is currently safe, the number of banks being very small */
1194         *first = DIV_ROUND_DOWN_ULL(start, bank_size);
1195         *last = DIV_ROUND_DOWN_ULL(start + len - 1, bank_size);
1196 }
1197
1198 /* Generic helpers for internal locking and serialization */
1199 static bool spi_nor_rww_start_io(struct spi_nor *nor)
1200 {
1201         struct spi_nor_rww *rww = &nor->rww;
1202         bool start = false;
1203
1204         mutex_lock(&nor->lock);
1205
1206         if (rww->ongoing_io)
1207                 goto busy;
1208
1209         rww->ongoing_io = true;
1210         start = true;
1211
1212 busy:
1213         mutex_unlock(&nor->lock);
1214         return start;
1215 }
1216
1217 static void spi_nor_rww_end_io(struct spi_nor *nor)
1218 {
1219         mutex_lock(&nor->lock);
1220         nor->rww.ongoing_io = false;
1221         mutex_unlock(&nor->lock);
1222 }
1223
1224 static int spi_nor_lock_device(struct spi_nor *nor)
1225 {
1226         if (!spi_nor_use_parallel_locking(nor))
1227                 return 0;
1228
1229         return wait_event_killable(nor->rww.wait, spi_nor_rww_start_io(nor));
1230 }
1231
1232 static void spi_nor_unlock_device(struct spi_nor *nor)
1233 {
1234         if (spi_nor_use_parallel_locking(nor)) {
1235                 spi_nor_rww_end_io(nor);
1236                 wake_up(&nor->rww.wait);
1237         }
1238 }
1239
1240 /* Generic helpers for internal locking and serialization */
1241 static bool spi_nor_rww_start_exclusive(struct spi_nor *nor)
1242 {
1243         struct spi_nor_rww *rww = &nor->rww;
1244         bool start = false;
1245
1246         mutex_lock(&nor->lock);
1247
1248         if (rww->ongoing_io || rww->ongoing_rd || rww->ongoing_pe)
1249                 goto busy;
1250
1251         rww->ongoing_io = true;
1252         rww->ongoing_rd = true;
1253         rww->ongoing_pe = true;
1254         start = true;
1255
1256 busy:
1257         mutex_unlock(&nor->lock);
1258         return start;
1259 }
1260
1261 static void spi_nor_rww_end_exclusive(struct spi_nor *nor)
1262 {
1263         struct spi_nor_rww *rww = &nor->rww;
1264
1265         mutex_lock(&nor->lock);
1266         rww->ongoing_io = false;
1267         rww->ongoing_rd = false;
1268         rww->ongoing_pe = false;
1269         mutex_unlock(&nor->lock);
1270 }
1271
1272 int spi_nor_prep_and_lock(struct spi_nor *nor)
1273 {
1274         int ret;
1275
1276         ret = spi_nor_prep(nor);
1277         if (ret)
1278                 return ret;
1279
1280         if (!spi_nor_use_parallel_locking(nor))
1281                 mutex_lock(&nor->lock);
1282         else
1283                 ret = wait_event_killable(nor->rww.wait,
1284                                           spi_nor_rww_start_exclusive(nor));
1285
1286         return ret;
1287 }
1288
1289 void spi_nor_unlock_and_unprep(struct spi_nor *nor)
1290 {
1291         if (!spi_nor_use_parallel_locking(nor)) {
1292                 mutex_unlock(&nor->lock);
1293         } else {
1294                 spi_nor_rww_end_exclusive(nor);
1295                 wake_up(&nor->rww.wait);
1296         }
1297
1298         spi_nor_unprep(nor);
1299 }
1300
1301 /* Internal locking helpers for program and erase operations */
1302 static bool spi_nor_rww_start_pe(struct spi_nor *nor, loff_t start, size_t len)
1303 {
1304         struct spi_nor_rww *rww = &nor->rww;
1305         unsigned int used_banks = 0;
1306         bool started = false;
1307         u8 first, last;
1308         int bank;
1309
1310         mutex_lock(&nor->lock);
1311
1312         if (rww->ongoing_io || rww->ongoing_rd || rww->ongoing_pe)
1313                 goto busy;
1314
1315         spi_nor_offset_to_banks(nor->params->bank_size, start, len, &first, &last);
1316         for (bank = first; bank <= last; bank++) {
1317                 if (rww->used_banks & BIT(bank))
1318                         goto busy;
1319
1320                 used_banks |= BIT(bank);
1321         }
1322
1323         rww->used_banks |= used_banks;
1324         rww->ongoing_pe = true;
1325         started = true;
1326
1327 busy:
1328         mutex_unlock(&nor->lock);
1329         return started;
1330 }
1331
1332 static void spi_nor_rww_end_pe(struct spi_nor *nor, loff_t start, size_t len)
1333 {
1334         struct spi_nor_rww *rww = &nor->rww;
1335         u8 first, last;
1336         int bank;
1337
1338         mutex_lock(&nor->lock);
1339
1340         spi_nor_offset_to_banks(nor->params->bank_size, start, len, &first, &last);
1341         for (bank = first; bank <= last; bank++)
1342                 rww->used_banks &= ~BIT(bank);
1343
1344         rww->ongoing_pe = false;
1345
1346         mutex_unlock(&nor->lock);
1347 }
1348
1349 static int spi_nor_prep_and_lock_pe(struct spi_nor *nor, loff_t start, size_t len)
1350 {
1351         int ret;
1352
1353         ret = spi_nor_prep(nor);
1354         if (ret)
1355                 return ret;
1356
1357         if (!spi_nor_use_parallel_locking(nor))
1358                 mutex_lock(&nor->lock);
1359         else
1360                 ret = wait_event_killable(nor->rww.wait,
1361                                           spi_nor_rww_start_pe(nor, start, len));
1362
1363         return ret;
1364 }
1365
1366 static void spi_nor_unlock_and_unprep_pe(struct spi_nor *nor, loff_t start, size_t len)
1367 {
1368         if (!spi_nor_use_parallel_locking(nor)) {
1369                 mutex_unlock(&nor->lock);
1370         } else {
1371                 spi_nor_rww_end_pe(nor, start, len);
1372                 wake_up(&nor->rww.wait);
1373         }
1374
1375         spi_nor_unprep(nor);
1376 }
1377
1378 /* Internal locking helpers for read operations */
1379 static bool spi_nor_rww_start_rd(struct spi_nor *nor, loff_t start, size_t len)
1380 {
1381         struct spi_nor_rww *rww = &nor->rww;
1382         unsigned int used_banks = 0;
1383         bool started = false;
1384         u8 first, last;
1385         int bank;
1386
1387         mutex_lock(&nor->lock);
1388
1389         if (rww->ongoing_io || rww->ongoing_rd)
1390                 goto busy;
1391
1392         spi_nor_offset_to_banks(nor->params->bank_size, start, len, &first, &last);
1393         for (bank = first; bank <= last; bank++) {
1394                 if (rww->used_banks & BIT(bank))
1395                         goto busy;
1396
1397                 used_banks |= BIT(bank);
1398         }
1399
1400         rww->used_banks |= used_banks;
1401         rww->ongoing_io = true;
1402         rww->ongoing_rd = true;
1403         started = true;
1404
1405 busy:
1406         mutex_unlock(&nor->lock);
1407         return started;
1408 }
1409
1410 static void spi_nor_rww_end_rd(struct spi_nor *nor, loff_t start, size_t len)
1411 {
1412         struct spi_nor_rww *rww = &nor->rww;
1413         u8 first, last;
1414         int bank;
1415
1416         mutex_lock(&nor->lock);
1417
1418         spi_nor_offset_to_banks(nor->params->bank_size, start, len, &first, &last);
1419         for (bank = first; bank <= last; bank++)
1420                 nor->rww.used_banks &= ~BIT(bank);
1421
1422         rww->ongoing_io = false;
1423         rww->ongoing_rd = false;
1424
1425         mutex_unlock(&nor->lock);
1426 }
1427
1428 static int spi_nor_prep_and_lock_rd(struct spi_nor *nor, loff_t start, size_t len)
1429 {
1430         int ret;
1431
1432         ret = spi_nor_prep(nor);
1433         if (ret)
1434                 return ret;
1435
1436         if (!spi_nor_use_parallel_locking(nor))
1437                 mutex_lock(&nor->lock);
1438         else
1439                 ret = wait_event_killable(nor->rww.wait,
1440                                           spi_nor_rww_start_rd(nor, start, len));
1441
1442         return ret;
1443 }
1444
1445 static void spi_nor_unlock_and_unprep_rd(struct spi_nor *nor, loff_t start, size_t len)
1446 {
1447         if (!spi_nor_use_parallel_locking(nor)) {
1448                 mutex_unlock(&nor->lock);
1449         } else {
1450                 spi_nor_rww_end_rd(nor, start, len);
1451                 wake_up(&nor->rww.wait);
1452         }
1453
1454         spi_nor_unprep(nor);
1455 }
1456
1457 static u32 spi_nor_convert_addr(struct spi_nor *nor, loff_t addr)
1458 {
1459         if (!nor->params->convert_addr)
1460                 return addr;
1461
1462         return nor->params->convert_addr(nor, addr);
1463 }
1464
1465 /*
1466  * Initiate the erasure of a single sector
1467  */
1468 int spi_nor_erase_sector(struct spi_nor *nor, u32 addr)
1469 {
1470         int i;
1471
1472         addr = spi_nor_convert_addr(nor, addr);
1473
1474         if (nor->spimem) {
1475                 struct spi_mem_op op =
1476                         SPI_NOR_SECTOR_ERASE_OP(nor->erase_opcode,
1477                                                 nor->addr_nbytes, addr);
1478
1479                 spi_nor_spimem_setup_op(nor, &op, nor->reg_proto);
1480
1481                 return spi_mem_exec_op(nor->spimem, &op);
1482         } else if (nor->controller_ops->erase) {
1483                 return spi_nor_controller_ops_erase(nor, addr);
1484         }
1485
1486         /*
1487          * Default implementation, if driver doesn't have a specialized HW
1488          * control
1489          */
1490         for (i = nor->addr_nbytes - 1; i >= 0; i--) {
1491                 nor->bouncebuf[i] = addr & 0xff;
1492                 addr >>= 8;
1493         }
1494
1495         return spi_nor_controller_ops_write_reg(nor, nor->erase_opcode,
1496                                                 nor->bouncebuf, nor->addr_nbytes);
1497 }
1498
1499 /**
1500  * spi_nor_div_by_erase_size() - calculate remainder and update new dividend
1501  * @erase:      pointer to a structure that describes a SPI NOR erase type
1502  * @dividend:   dividend value
1503  * @remainder:  pointer to u32 remainder (will be updated)
1504  *
1505  * Return: the result of the division
1506  */
1507 static u64 spi_nor_div_by_erase_size(const struct spi_nor_erase_type *erase,
1508                                      u64 dividend, u32 *remainder)
1509 {
1510         /* JEDEC JESD216B Standard imposes erase sizes to be power of 2. */
1511         *remainder = (u32)dividend & erase->size_mask;
1512         return dividend >> erase->size_shift;
1513 }
1514
1515 /**
1516  * spi_nor_find_best_erase_type() - find the best erase type for the given
1517  *                                  offset in the serial flash memory and the
1518  *                                  number of bytes to erase. The region in
1519  *                                  which the address fits is expected to be
1520  *                                  provided.
1521  * @map:        the erase map of the SPI NOR
1522  * @region:     pointer to a structure that describes a SPI NOR erase region
1523  * @addr:       offset in the serial flash memory
1524  * @len:        number of bytes to erase
1525  *
1526  * Return: a pointer to the best fitted erase type, NULL otherwise.
1527  */
1528 static const struct spi_nor_erase_type *
1529 spi_nor_find_best_erase_type(const struct spi_nor_erase_map *map,
1530                              const struct spi_nor_erase_region *region,
1531                              u64 addr, u32 len)
1532 {
1533         const struct spi_nor_erase_type *erase;
1534         u32 rem;
1535         int i;
1536         u8 erase_mask = region->offset & SNOR_ERASE_TYPE_MASK;
1537
1538         /*
1539          * Erase types are ordered by size, with the smallest erase type at
1540          * index 0.
1541          */
1542         for (i = SNOR_ERASE_TYPE_MAX - 1; i >= 0; i--) {
1543                 /* Does the erase region support the tested erase type? */
1544                 if (!(erase_mask & BIT(i)))
1545                         continue;
1546
1547                 erase = &map->erase_type[i];
1548                 if (!erase->size)
1549                         continue;
1550
1551                 /* Alignment is not mandatory for overlaid regions */
1552                 if (region->offset & SNOR_OVERLAID_REGION &&
1553                     region->size <= len)
1554                         return erase;
1555
1556                 /* Don't erase more than what the user has asked for. */
1557                 if (erase->size > len)
1558                         continue;
1559
1560                 spi_nor_div_by_erase_size(erase, addr, &rem);
1561                 if (!rem)
1562                         return erase;
1563         }
1564
1565         return NULL;
1566 }
1567
1568 static u64 spi_nor_region_is_last(const struct spi_nor_erase_region *region)
1569 {
1570         return region->offset & SNOR_LAST_REGION;
1571 }
1572
1573 static u64 spi_nor_region_end(const struct spi_nor_erase_region *region)
1574 {
1575         return (region->offset & ~SNOR_ERASE_FLAGS_MASK) + region->size;
1576 }
1577
1578 /**
1579  * spi_nor_region_next() - get the next spi nor region
1580  * @region:     pointer to a structure that describes a SPI NOR erase region
1581  *
1582  * Return: the next spi nor region or NULL if last region.
1583  */
1584 struct spi_nor_erase_region *
1585 spi_nor_region_next(struct spi_nor_erase_region *region)
1586 {
1587         if (spi_nor_region_is_last(region))
1588                 return NULL;
1589         region++;
1590         return region;
1591 }
1592
1593 /**
1594  * spi_nor_find_erase_region() - find the region of the serial flash memory in
1595  *                               which the offset fits
1596  * @map:        the erase map of the SPI NOR
1597  * @addr:       offset in the serial flash memory
1598  *
1599  * Return: a pointer to the spi_nor_erase_region struct, ERR_PTR(-errno)
1600  *         otherwise.
1601  */
1602 static struct spi_nor_erase_region *
1603 spi_nor_find_erase_region(const struct spi_nor_erase_map *map, u64 addr)
1604 {
1605         struct spi_nor_erase_region *region = map->regions;
1606         u64 region_start = region->offset & ~SNOR_ERASE_FLAGS_MASK;
1607         u64 region_end = region_start + region->size;
1608
1609         while (addr < region_start || addr >= region_end) {
1610                 region = spi_nor_region_next(region);
1611                 if (!region)
1612                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1613
1614                 region_start = region->offset & ~SNOR_ERASE_FLAGS_MASK;
1615                 region_end = region_start + region->size;
1616         }
1617
1618         return region;
1619 }
1620
1621 /**
1622  * spi_nor_init_erase_cmd() - initialize an erase command
1623  * @region:     pointer to a structure that describes a SPI NOR erase region
1624  * @erase:      pointer to a structure that describes a SPI NOR erase type
1625  *
1626  * Return: the pointer to the allocated erase command, ERR_PTR(-errno)
1627  *         otherwise.
1628  */
1629 static struct spi_nor_erase_command *
1630 spi_nor_init_erase_cmd(const struct spi_nor_erase_region *region,
1631                        const struct spi_nor_erase_type *erase)
1632 {
1633         struct spi_nor_erase_command *cmd;
1634
1635         cmd = kmalloc(sizeof(*cmd), GFP_KERNEL);
1636         if (!cmd)
1637                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1638
1639         INIT_LIST_HEAD(&cmd->list);
1640         cmd->opcode = erase->opcode;
1641         cmd->count = 1;
1642
1643         if (region->offset & SNOR_OVERLAID_REGION)
1644                 cmd->size = region->size;
1645         else
1646                 cmd->size = erase->size;
1647
1648         return cmd;
1649 }
1650
1651 /**
1652  * spi_nor_destroy_erase_cmd_list() - destroy erase command list
1653  * @erase_list: list of erase commands
1654  */
1655 static void spi_nor_destroy_erase_cmd_list(struct list_head *erase_list)
1656 {
1657         struct spi_nor_erase_command *cmd, *next;
1658
1659         list_for_each_entry_safe(cmd, next, erase_list, list) {
1660                 list_del(&cmd->list);
1661                 kfree(cmd);
1662         }
1663 }
1664
1665 /**
1666  * spi_nor_init_erase_cmd_list() - initialize erase command list
1667  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'
1668  * @erase_list: list of erase commands to be executed once we validate that the
1669  *              erase can be performed
1670  * @addr:       offset in the serial flash memory
1671  * @len:        number of bytes to erase
1672  *
1673  * Builds the list of best fitted erase commands and verifies if the erase can
1674  * be performed.
1675  *
1676  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
1677  */
1678 static int spi_nor_init_erase_cmd_list(struct spi_nor *nor,
1679                                        struct list_head *erase_list,
1680                                        u64 addr, u32 len)
1681 {
1682         const struct spi_nor_erase_map *map = &nor->params->erase_map;
1683         const struct spi_nor_erase_type *erase, *prev_erase = NULL;
1684         struct spi_nor_erase_region *region;
1685         struct spi_nor_erase_command *cmd = NULL;
1686         u64 region_end;
1687         int ret = -EINVAL;
1688
1689         region = spi_nor_find_erase_region(map, addr);
1690         if (IS_ERR(region))
1691                 return PTR_ERR(region);
1692
1693         region_end = spi_nor_region_end(region);
1694
1695         while (len) {
1696                 erase = spi_nor_find_best_erase_type(map, region, addr, len);
1697                 if (!erase)
1698                         goto destroy_erase_cmd_list;
1699
1700                 if (prev_erase != erase ||
1701                     erase->size != cmd->size ||
1702                     region->offset & SNOR_OVERLAID_REGION) {
1703                         cmd = spi_nor_init_erase_cmd(region, erase);
1704                         if (IS_ERR(cmd)) {
1705                                 ret = PTR_ERR(cmd);
1706                                 goto destroy_erase_cmd_list;
1707                         }
1708
1709                         list_add_tail(&cmd->list, erase_list);
1710                 } else {
1711                         cmd->count++;
1712                 }
1713
1714                 addr += cmd->size;
1715                 len -= cmd->size;
1716
1717                 if (len && addr >= region_end) {
1718                         region = spi_nor_region_next(region);
1719                         if (!region)
1720                                 goto destroy_erase_cmd_list;
1721                         region_end = spi_nor_region_end(region);
1722                 }
1723
1724                 prev_erase = erase;
1725         }
1726
1727         return 0;
1728
1729 destroy_erase_cmd_list:
1730         spi_nor_destroy_erase_cmd_list(erase_list);
1731         return ret;
1732 }
1733
1734 /**
1735  * spi_nor_erase_multi_sectors() - perform a non-uniform erase
1736  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'
1737  * @addr:       offset in the serial flash memory
1738  * @len:        number of bytes to erase
1739  *
1740  * Build a list of best fitted erase commands and execute it once we validate
1741  * that the erase can be performed.
1742  *
1743  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
1744  */
1745 static int spi_nor_erase_multi_sectors(struct spi_nor *nor, u64 addr, u32 len)
1746 {
1747         LIST_HEAD(erase_list);
1748         struct spi_nor_erase_command *cmd, *next;
1749         int ret;
1750
1751         ret = spi_nor_init_erase_cmd_list(nor, &erase_list, addr, len);
1752         if (ret)
1753                 return ret;
1754
1755         list_for_each_entry_safe(cmd, next, &erase_list, list) {
1756                 nor->erase_opcode = cmd->opcode;
1757                 while (cmd->count) {
1758                         dev_vdbg(nor->dev, "erase_cmd->size = 0x%08x, erase_cmd->opcode = 0x%02x, erase_cmd->count = %u\n",
1759                                  cmd->size, cmd->opcode, cmd->count);
1760
1761                         ret = spi_nor_lock_device(nor);
1762                         if (ret)
1763                                 goto destroy_erase_cmd_list;
1764
1765                         ret = spi_nor_write_enable(nor);
1766                         if (ret) {
1767                                 spi_nor_unlock_device(nor);
1768                                 goto destroy_erase_cmd_list;
1769                         }
1770
1771                         ret = spi_nor_erase_sector(nor, addr);
1772                         spi_nor_unlock_device(nor);
1773                         if (ret)
1774                                 goto destroy_erase_cmd_list;
1775
1776                         ret = spi_nor_wait_till_ready(nor);
1777                         if (ret)
1778                                 goto destroy_erase_cmd_list;
1779
1780                         addr += cmd->size;
1781                         cmd->count--;
1782                 }
1783                 list_del(&cmd->list);
1784                 kfree(cmd);
1785         }
1786
1787         return 0;
1788
1789 destroy_erase_cmd_list:
1790         spi_nor_destroy_erase_cmd_list(&erase_list);
1791         return ret;
1792 }
1793
1794 /*
1795  * Erase an address range on the nor chip.  The address range may extend
1796  * one or more erase sectors. Return an error if there is a problem erasing.
1797  */
1798 static int spi_nor_erase(struct mtd_info *mtd, struct erase_info *instr)
1799 {
1800         struct spi_nor *nor = mtd_to_spi_nor(mtd);
1801         u32 addr, len;
1802         uint32_t rem;
1803         int ret;
1804
1805         dev_dbg(nor->dev, "at 0x%llx, len %lld\n", (long long)instr->addr,
1806                         (long long)instr->len);
1807
1808         if (spi_nor_has_uniform_erase(nor)) {
1809                 div_u64_rem(instr->len, mtd->erasesize, &rem);
1810                 if (rem)
1811                         return -EINVAL;
1812         }
1813
1814         addr = instr->addr;
1815         len = instr->len;
1816
1817         ret = spi_nor_prep_and_lock_pe(nor, instr->addr, instr->len);
1818         if (ret)
1819                 return ret;
1820
1821         /* whole-chip erase? */
1822         if (len == mtd->size && !(nor->flags & SNOR_F_NO_OP_CHIP_ERASE)) {
1823                 unsigned long timeout;
1824
1825                 ret = spi_nor_lock_device(nor);
1826                 if (ret)
1827                         goto erase_err;
1828
1829                 ret = spi_nor_write_enable(nor);
1830                 if (ret) {
1831                         spi_nor_unlock_device(nor);
1832                         goto erase_err;
1833                 }
1834
1835                 ret = spi_nor_erase_chip(nor);
1836                 spi_nor_unlock_device(nor);
1837                 if (ret)
1838                         goto erase_err;
1839
1840                 /*
1841                  * Scale the timeout linearly with the size of the flash, with
1842                  * a minimum calibrated to an old 2MB flash. We could try to
1843                  * pull these from CFI/SFDP, but these values should be good
1844                  * enough for now.
1845                  */
1846                 timeout = max(CHIP_ERASE_2MB_READY_WAIT_JIFFIES,
1847                               CHIP_ERASE_2MB_READY_WAIT_JIFFIES *
1848                               (unsigned long)(mtd->size / SZ_2M));
1849                 ret = spi_nor_wait_till_ready_with_timeout(nor, timeout);
1850                 if (ret)
1851                         goto erase_err;
1852
1853         /* REVISIT in some cases we could speed up erasing large regions
1854          * by using SPINOR_OP_SE instead of SPINOR_OP_BE_4K.  We may have set up
1855          * to use "small sector erase", but that's not always optimal.
1856          */
1857
1858         /* "sector"-at-a-time erase */
1859         } else if (spi_nor_has_uniform_erase(nor)) {
1860                 while (len) {
1861                         ret = spi_nor_lock_device(nor);
1862                         if (ret)
1863                                 goto erase_err;
1864
1865                         ret = spi_nor_write_enable(nor);
1866                         if (ret) {
1867                                 spi_nor_unlock_device(nor);
1868                                 goto erase_err;
1869                         }
1870
1871                         ret = spi_nor_erase_sector(nor, addr);
1872                         spi_nor_unlock_device(nor);
1873                         if (ret)
1874                                 goto erase_err;
1875
1876                         ret = spi_nor_wait_till_ready(nor);
1877                         if (ret)
1878                                 goto erase_err;
1879
1880                         addr += mtd->erasesize;
1881                         len -= mtd->erasesize;
1882                 }
1883
1884         /* erase multiple sectors */
1885         } else {
1886                 ret = spi_nor_erase_multi_sectors(nor, addr, len);
1887                 if (ret)
1888                         goto erase_err;
1889         }
1890
1891         ret = spi_nor_write_disable(nor);
1892
1893 erase_err:
1894         spi_nor_unlock_and_unprep_pe(nor, instr->addr, instr->len);
1895
1896         return ret;
1897 }
1898
1899 /**
1900  * spi_nor_sr1_bit6_quad_enable() - Set the Quad Enable BIT(6) in the Status
1901  * Register 1.
1902  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'
1903  *
1904  * Bit 6 of the Status Register 1 is the QE bit for Macronix like QSPI memories.
1905  *
1906  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
1907  */
1908 int spi_nor_sr1_bit6_quad_enable(struct spi_nor *nor)
1909 {
1910         int ret;
1911
1912         ret = spi_nor_read_sr(nor, nor->bouncebuf);
1913         if (ret)
1914                 return ret;
1915
1916         if (nor->bouncebuf[0] & SR1_QUAD_EN_BIT6)
1917                 return 0;
1918
1919         nor->bouncebuf[0] |= SR1_QUAD_EN_BIT6;
1920
1921         return spi_nor_write_sr1_and_check(nor, nor->bouncebuf[0]);
1922 }
1923
1924 /**
1925  * spi_nor_sr2_bit1_quad_enable() - set the Quad Enable BIT(1) in the Status
1926  * Register 2.
1927  * @nor:       pointer to a 'struct spi_nor'.
1928  *
1929  * Bit 1 of the Status Register 2 is the QE bit for Spansion like QSPI memories.
1930  *
1931  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
1932  */
1933 int spi_nor_sr2_bit1_quad_enable(struct spi_nor *nor)
1934 {
1935         int ret;
1936
1937         if (nor->flags & SNOR_F_NO_READ_CR)
1938                 return spi_nor_write_16bit_cr_and_check(nor, SR2_QUAD_EN_BIT1);
1939
1940         ret = spi_nor_read_cr(nor, nor->bouncebuf);
1941         if (ret)
1942                 return ret;
1943
1944         if (nor->bouncebuf[0] & SR2_QUAD_EN_BIT1)
1945                 return 0;
1946
1947         nor->bouncebuf[0] |= SR2_QUAD_EN_BIT1;
1948
1949         return spi_nor_write_16bit_cr_and_check(nor, nor->bouncebuf[0]);
1950 }
1951
1952 /**
1953  * spi_nor_sr2_bit7_quad_enable() - set QE bit in Status Register 2.
1954  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'
1955  *
1956  * Set the Quad Enable (QE) bit in the Status Register 2.
1957  *
1958  * This is one of the procedures to set the QE bit described in the SFDP
1959  * (JESD216 rev B) specification but no manufacturer using this procedure has
1960  * been identified yet, hence the name of the function.
1961  *
1962  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
1963  */
1964 int spi_nor_sr2_bit7_quad_enable(struct spi_nor *nor)
1965 {
1966         u8 *sr2 = nor->bouncebuf;
1967         int ret;
1968         u8 sr2_written;
1969
1970         /* Check current Quad Enable bit value. */
1971         ret = spi_nor_read_sr2(nor, sr2);
1972         if (ret)
1973                 return ret;
1974         if (*sr2 & SR2_QUAD_EN_BIT7)
1975                 return 0;
1976
1977         /* Update the Quad Enable bit. */
1978         *sr2 |= SR2_QUAD_EN_BIT7;
1979
1980         ret = spi_nor_write_sr2(nor, sr2);
1981         if (ret)
1982                 return ret;
1983
1984         sr2_written = *sr2;
1985
1986         /* Read back and check it. */
1987         ret = spi_nor_read_sr2(nor, sr2);
1988         if (ret)
1989                 return ret;
1990
1991         if (*sr2 != sr2_written) {
1992                 dev_dbg(nor->dev, "SR2: Read back test failed\n");
1993                 return -EIO;
1994         }
1995
1996         return 0;
1997 }
1998
1999 static const struct spi_nor_manufacturer *manufacturers[] = {
2000         &spi_nor_atmel,
2001         &spi_nor_catalyst,
2002         &spi_nor_eon,
2003         &spi_nor_esmt,
2004         &spi_nor_everspin,
2005         &spi_nor_fujitsu,
2006         &spi_nor_gigadevice,
2007         &spi_nor_intel,
2008         &spi_nor_issi,
2009         &spi_nor_macronix,
2010         &spi_nor_micron,
2011         &spi_nor_st,
2012         &spi_nor_spansion,
2013         &spi_nor_sst,
2014         &spi_nor_winbond,
2015         &spi_nor_xilinx,
2016         &spi_nor_xmc,
2017 };
2018
2019 static const struct flash_info spi_nor_generic_flash = {
2020         .name = "spi-nor-generic",
2021         /*
2022          * JESD216 rev A doesn't specify the page size, therefore we need a
2023          * sane default.
2024          */
2025         .page_size = 256,
2026         .parse_sfdp = true,
2027 };
2028
2029 static const struct flash_info *spi_nor_match_id(struct spi_nor *nor,
2030                                                  const u8 *id)
2031 {
2032         const struct flash_info *part;
2033         unsigned int i, j;
2034
2035         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(manufacturers); i++) {
2036                 for (j = 0; j < manufacturers[i]->nparts; j++) {
2037                         part = &manufacturers[i]->parts[j];
2038                         if (part->id_len &&
2039                             !memcmp(part->id, id, part->id_len)) {
2040                                 nor->manufacturer = manufacturers[i];
2041                                 return part;
2042                         }
2043                 }
2044         }
2045
2046         return NULL;
2047 }
2048
2049 static const struct flash_info *spi_nor_detect(struct spi_nor *nor)
2050 {
2051         const struct flash_info *info;
2052         u8 *id = nor->bouncebuf;
2053         int ret;
2054
2055         ret = spi_nor_read_id(nor, 0, 0, id, nor->reg_proto);
2056         if (ret) {
2057                 dev_dbg(nor->dev, "error %d reading JEDEC ID\n", ret);
2058                 return ERR_PTR(ret);
2059         }
2060
2061         /* Cache the complete flash ID. */
2062         nor->id = devm_kmemdup(nor->dev, id, SPI_NOR_MAX_ID_LEN, GFP_KERNEL);
2063         if (!nor->id)
2064                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2065
2066         info = spi_nor_match_id(nor, id);
2067
2068         /* Fallback to a generic flash described only by its SFDP data. */
2069         if (!info) {
2070                 ret = spi_nor_check_sfdp_signature(nor);
2071                 if (!ret)
2072                         info = &spi_nor_generic_flash;
2073         }
2074
2075         if (!info) {
2076                 dev_err(nor->dev, "unrecognized JEDEC id bytes: %*ph\n",
2077                         SPI_NOR_MAX_ID_LEN, id);
2078                 return ERR_PTR(-ENODEV);
2079         }
2080         return info;
2081 }
2082
2083 static int spi_nor_read(struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len,
2084                         size_t *retlen, u_char *buf)
2085 {
2086         struct spi_nor *nor = mtd_to_spi_nor(mtd);
2087         loff_t from_lock = from;
2088         size_t len_lock = len;
2089         ssize_t ret;
2090
2091         dev_dbg(nor->dev, "from 0x%08x, len %zd\n", (u32)from, len);
2092
2093         ret = spi_nor_prep_and_lock_rd(nor, from_lock, len_lock);
2094         if (ret)
2095                 return ret;
2096
2097         while (len) {
2098                 loff_t addr = from;
2099
2100                 addr = spi_nor_convert_addr(nor, addr);
2101
2102                 ret = spi_nor_read_data(nor, addr, len, buf);
2103                 if (ret == 0) {
2104                         /* We shouldn't see 0-length reads */
2105                         ret = -EIO;
2106                         goto read_err;
2107                 }
2108                 if (ret < 0)
2109                         goto read_err;
2110
2111                 WARN_ON(ret > len);
2112                 *retlen += ret;
2113                 buf += ret;
2114                 from += ret;
2115                 len -= ret;
2116         }
2117         ret = 0;
2118
2119 read_err:
2120         spi_nor_unlock_and_unprep_rd(nor, from_lock, len_lock);
2121
2122         return ret;
2123 }
2124
2125 /*
2126  * Write an address range to the nor chip.  Data must be written in
2127  * FLASH_PAGESIZE chunks.  The address range may be any size provided
2128  * it is within the physical boundaries.
2129  */
2130 static int spi_nor_write(struct mtd_info *mtd, loff_t to, size_t len,
2131         size_t *retlen, const u_char *buf)
2132 {
2133         struct spi_nor *nor = mtd_to_spi_nor(mtd);
2134         size_t page_offset, page_remain, i;
2135         ssize_t ret;
2136         u32 page_size = nor->params->page_size;
2137
2138         dev_dbg(nor->dev, "to 0x%08x, len %zd\n", (u32)to, len);
2139
2140         ret = spi_nor_prep_and_lock_pe(nor, to, len);
2141         if (ret)
2142                 return ret;
2143
2144         for (i = 0; i < len; ) {
2145                 ssize_t written;
2146                 loff_t addr = to + i;
2147
2148                 /*
2149                  * If page_size is a power of two, the offset can be quickly
2150                  * calculated with an AND operation. On the other cases we
2151                  * need to do a modulus operation (more expensive).
2152                  */
2153                 if (is_power_of_2(page_size)) {
2154                         page_offset = addr & (page_size - 1);
2155                 } else {
2156                         uint64_t aux = addr;
2157
2158                         page_offset = do_div(aux, page_size);
2159                 }
2160                 /* the size of data remaining on the first page */
2161                 page_remain = min_t(size_t, page_size - page_offset, len - i);
2162
2163                 addr = spi_nor_convert_addr(nor, addr);
2164
2165                 ret = spi_nor_lock_device(nor);
2166                 if (ret)
2167                         goto write_err;
2168
2169                 ret = spi_nor_write_enable(nor);
2170                 if (ret) {
2171                         spi_nor_unlock_device(nor);
2172                         goto write_err;
2173                 }
2174
2175                 ret = spi_nor_write_data(nor, addr, page_remain, buf + i);
2176                 spi_nor_unlock_device(nor);
2177                 if (ret < 0)
2178                         goto write_err;
2179                 written = ret;
2180
2181                 ret = spi_nor_wait_till_ready(nor);
2182                 if (ret)
2183                         goto write_err;
2184                 *retlen += written;
2185                 i += written;
2186         }
2187
2188 write_err:
2189         spi_nor_unlock_and_unprep_pe(nor, to, len);
2190
2191         return ret;
2192 }
2193
2194 static int spi_nor_check(struct spi_nor *nor)
2195 {
2196         if (!nor->dev ||
2197             (!nor->spimem && !nor->controller_ops) ||
2198             (!nor->spimem && nor->controller_ops &&
2199             (!nor->controller_ops->read ||
2200              !nor->controller_ops->write ||
2201              !nor->controller_ops->read_reg ||
2202              !nor->controller_ops->write_reg))) {
2203                 pr_err("spi-nor: please fill all the necessary fields!\n");
2204                 return -EINVAL;
2205         }
2206
2207         if (nor->spimem && nor->controller_ops) {
2208                 dev_err(nor->dev, "nor->spimem and nor->controller_ops are mutually exclusive, please set just one of them.\n");
2209                 return -EINVAL;
2210         }
2211
2212         return 0;
2213 }
2214
2215 void
2216 spi_nor_set_read_settings(struct spi_nor_read_command *read,
2217                           u8 num_mode_clocks,
2218                           u8 num_wait_states,
2219                           u8 opcode,
2220                           enum spi_nor_protocol proto)
2221 {
2222         read->num_mode_clocks = num_mode_clocks;
2223         read->num_wait_states = num_wait_states;
2224         read->opcode = opcode;
2225         read->proto = proto;
2226 }
2227
2228 void spi_nor_set_pp_settings(struct spi_nor_pp_command *pp, u8 opcode,
2229                              enum spi_nor_protocol proto)
2230 {
2231         pp->opcode = opcode;
2232         pp->proto = proto;
2233 }
2234
2235 static int spi_nor_hwcaps2cmd(u32 hwcaps, const int table[][2], size_t size)
2236 {
2237         size_t i;
2238
2239         for (i = 0; i < size; i++)
2240                 if (table[i][0] == (int)hwcaps)
2241                         return table[i][1];
2242
2243         return -EINVAL;
2244 }
2245
2246 int spi_nor_hwcaps_read2cmd(u32 hwcaps)
2247 {
2248         static const int hwcaps_read2cmd[][2] = {
2249                 { SNOR_HWCAPS_READ,             SNOR_CMD_READ },
2250                 { SNOR_HWCAPS_READ_FAST,        SNOR_CMD_READ_FAST },
2251                 { SNOR_HWCAPS_READ_1_1_1_DTR,   SNOR_CMD_READ_1_1_1_DTR },
2252                 { SNOR_HWCAPS_READ_1_1_2,       SNOR_CMD_READ_1_1_2 },
2253                 { SNOR_HWCAPS_READ_1_2_2,       SNOR_CMD_READ_1_2_2 },
2254                 { SNOR_HWCAPS_READ_2_2_2,       SNOR_CMD_READ_2_2_2 },
2255                 { SNOR_HWCAPS_READ_1_2_2_DTR,   SNOR_CMD_READ_1_2_2_DTR },
2256                 { SNOR_HWCAPS_READ_1_1_4,       SNOR_CMD_READ_1_1_4 },
2257                 { SNOR_HWCAPS_READ_1_4_4,       SNOR_CMD_READ_1_4_4 },
2258                 { SNOR_HWCAPS_READ_4_4_4,       SNOR_CMD_READ_4_4_4 },
2259                 { SNOR_HWCAPS_READ_1_4_4_DTR,   SNOR_CMD_READ_1_4_4_DTR },
2260                 { SNOR_HWCAPS_READ_1_1_8,       SNOR_CMD_READ_1_1_8 },
2261                 { SNOR_HWCAPS_READ_1_8_8,       SNOR_CMD_READ_1_8_8 },
2262                 { SNOR_HWCAPS_READ_8_8_8,       SNOR_CMD_READ_8_8_8 },
2263                 { SNOR_HWCAPS_READ_1_8_8_DTR,   SNOR_CMD_READ_1_8_8_DTR },
2264                 { SNOR_HWCAPS_READ_8_8_8_DTR,   SNOR_CMD_READ_8_8_8_DTR },
2265         };
2266
2267         return spi_nor_hwcaps2cmd(hwcaps, hwcaps_read2cmd,
2268                                   ARRAY_SIZE(hwcaps_read2cmd));
2269 }
2270
2271 int spi_nor_hwcaps_pp2cmd(u32 hwcaps)
2272 {
2273         static const int hwcaps_pp2cmd[][2] = {
2274                 { SNOR_HWCAPS_PP,               SNOR_CMD_PP },
2275                 { SNOR_HWCAPS_PP_1_1_4,         SNOR_CMD_PP_1_1_4 },
2276                 { SNOR_HWCAPS_PP_1_4_4,         SNOR_CMD_PP_1_4_4 },
2277                 { SNOR_HWCAPS_PP_4_4_4,         SNOR_CMD_PP_4_4_4 },
2278                 { SNOR_HWCAPS_PP_1_1_8,         SNOR_CMD_PP_1_1_8 },
2279                 { SNOR_HWCAPS_PP_1_8_8,         SNOR_CMD_PP_1_8_8 },
2280                 { SNOR_HWCAPS_PP_8_8_8,         SNOR_CMD_PP_8_8_8 },
2281                 { SNOR_HWCAPS_PP_8_8_8_DTR,     SNOR_CMD_PP_8_8_8_DTR },
2282         };
2283
2284         return spi_nor_hwcaps2cmd(hwcaps, hwcaps_pp2cmd,
2285                                   ARRAY_SIZE(hwcaps_pp2cmd));
2286 }
2287
2288 /**
2289  * spi_nor_spimem_check_op - check if the operation is supported
2290  *                           by controller
2291  *@nor:        pointer to a 'struct spi_nor'
2292  *@op:         pointer to op template to be checked
2293  *
2294  * Returns 0 if operation is supported, -EOPNOTSUPP otherwise.
2295  */
2296 static int spi_nor_spimem_check_op(struct spi_nor *nor,
2297                                    struct spi_mem_op *op)
2298 {
2299         /*
2300          * First test with 4 address bytes. The opcode itself might
2301          * be a 3B addressing opcode but we don't care, because
2302          * SPI controller implementation should not check the opcode,
2303          * but just the sequence.
2304          */
2305         op->addr.nbytes = 4;
2306         if (!spi_mem_supports_op(nor->spimem, op)) {
2307                 if (nor->params->size > SZ_16M)
2308                         return -EOPNOTSUPP;
2309
2310                 /* If flash size <= 16MB, 3 address bytes are sufficient */
2311                 op->addr.nbytes = 3;
2312                 if (!spi_mem_supports_op(nor->spimem, op))
2313                         return -EOPNOTSUPP;
2314         }
2315
2316         return 0;
2317 }
2318
2319 /**
2320  * spi_nor_spimem_check_readop - check if the read op is supported
2321  *                               by controller
2322  *@nor:         pointer to a 'struct spi_nor'
2323  *@read:        pointer to op template to be checked
2324  *
2325  * Returns 0 if operation is supported, -EOPNOTSUPP otherwise.
2326  */
2327 static int spi_nor_spimem_check_readop(struct spi_nor *nor,
2328                                        const struct spi_nor_read_command *read)
2329 {
2330         struct spi_mem_op op = SPI_NOR_READ_OP(read->opcode);
2331
2332         spi_nor_spimem_setup_op(nor, &op, read->proto);
2333
2334         /* convert the dummy cycles to the number of bytes */
2335         op.dummy.nbytes = (read->num_mode_clocks + read->num_wait_states) *
2336                           op.dummy.buswidth / 8;
2337         if (spi_nor_protocol_is_dtr(nor->read_proto))
2338                 op.dummy.nbytes *= 2;
2339
2340         return spi_nor_spimem_check_op(nor, &op);
2341 }
2342
2343 /**
2344  * spi_nor_spimem_check_pp - check if the page program op is supported
2345  *                           by controller
2346  *@nor:         pointer to a 'struct spi_nor'
2347  *@pp:          pointer to op template to be checked
2348  *
2349  * Returns 0 if operation is supported, -EOPNOTSUPP otherwise.
2350  */
2351 static int spi_nor_spimem_check_pp(struct spi_nor *nor,
2352                                    const struct spi_nor_pp_command *pp)
2353 {
2354         struct spi_mem_op op = SPI_NOR_PP_OP(pp->opcode);
2355
2356         spi_nor_spimem_setup_op(nor, &op, pp->proto);
2357
2358         return spi_nor_spimem_check_op(nor, &op);
2359 }
2360
2361 /**
2362  * spi_nor_spimem_adjust_hwcaps - Find optimal Read/Write protocol
2363  *                                based on SPI controller capabilities
2364  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'
2365  * @hwcaps:     pointer to resulting capabilities after adjusting
2366  *              according to controller and flash's capability
2367  */
2368 static void
2369 spi_nor_spimem_adjust_hwcaps(struct spi_nor *nor, u32 *hwcaps)
2370 {
2371         struct spi_nor_flash_parameter *params = nor->params;
2372         unsigned int cap;
2373
2374         /* X-X-X modes are not supported yet, mask them all. */
2375         *hwcaps &= ~SNOR_HWCAPS_X_X_X;
2376
2377         /*
2378          * If the reset line is broken, we do not want to enter a stateful
2379          * mode.
2380          */
2381         if (nor->flags & SNOR_F_BROKEN_RESET)
2382                 *hwcaps &= ~(SNOR_HWCAPS_X_X_X | SNOR_HWCAPS_X_X_X_DTR);
2383
2384         for (cap = 0; cap < sizeof(*hwcaps) * BITS_PER_BYTE; cap++) {
2385                 int rdidx, ppidx;
2386
2387                 if (!(*hwcaps & BIT(cap)))
2388                         continue;
2389
2390                 rdidx = spi_nor_hwcaps_read2cmd(BIT(cap));
2391                 if (rdidx >= 0 &&
2392                     spi_nor_spimem_check_readop(nor, &params->reads[rdidx]))
2393                         *hwcaps &= ~BIT(cap);
2394
2395                 ppidx = spi_nor_hwcaps_pp2cmd(BIT(cap));
2396                 if (ppidx < 0)
2397                         continue;
2398
2399                 if (spi_nor_spimem_check_pp(nor,
2400                                             &params->page_programs[ppidx]))
2401                         *hwcaps &= ~BIT(cap);
2402         }
2403 }
2404
2405 /**
2406  * spi_nor_set_erase_type() - set a SPI NOR erase type
2407  * @erase:      pointer to a structure that describes a SPI NOR erase type
2408  * @size:       the size of the sector/block erased by the erase type
2409  * @opcode:     the SPI command op code to erase the sector/block
2410  */
2411 void spi_nor_set_erase_type(struct spi_nor_erase_type *erase, u32 size,
2412                             u8 opcode)
2413 {
2414         erase->size = size;
2415         erase->opcode = opcode;
2416         /* JEDEC JESD216B Standard imposes erase sizes to be power of 2. */
2417         erase->size_shift = ffs(erase->size) - 1;
2418         erase->size_mask = (1 << erase->size_shift) - 1;
2419 }
2420
2421 /**
2422  * spi_nor_mask_erase_type() - mask out a SPI NOR erase type
2423  * @erase:      pointer to a structure that describes a SPI NOR erase type
2424  */
2425 void spi_nor_mask_erase_type(struct spi_nor_erase_type *erase)
2426 {
2427         erase->size = 0;
2428 }
2429
2430 /**
2431  * spi_nor_init_uniform_erase_map() - Initialize uniform erase map
2432  * @map:                the erase map of the SPI NOR
2433  * @erase_mask:         bitmask encoding erase types that can erase the entire
2434  *                      flash memory
2435  * @flash_size:         the spi nor flash memory size
2436  */
2437 void spi_nor_init_uniform_erase_map(struct spi_nor_erase_map *map,
2438                                     u8 erase_mask, u64 flash_size)
2439 {
2440         /* Offset 0 with erase_mask and SNOR_LAST_REGION bit set */
2441         map->uniform_region.offset = (erase_mask & SNOR_ERASE_TYPE_MASK) |
2442                                      SNOR_LAST_REGION;
2443         map->uniform_region.size = flash_size;
2444         map->regions = &map->uniform_region;
2445         map->uniform_erase_type = erase_mask;
2446 }
2447
2448 int spi_nor_post_bfpt_fixups(struct spi_nor *nor,
2449                              const struct sfdp_parameter_header *bfpt_header,
2450                              const struct sfdp_bfpt *bfpt)
2451 {
2452         int ret;
2453
2454         if (nor->manufacturer && nor->manufacturer->fixups &&
2455             nor->manufacturer->fixups->post_bfpt) {
2456                 ret = nor->manufacturer->fixups->post_bfpt(nor, bfpt_header,
2457                                                            bfpt);
2458                 if (ret)
2459                         return ret;
2460         }
2461
2462         if (nor->info->fixups && nor->info->fixups->post_bfpt)
2463                 return nor->info->fixups->post_bfpt(nor, bfpt_header, bfpt);
2464
2465         return 0;
2466 }
2467
2468 static int spi_nor_select_read(struct spi_nor *nor,
2469                                u32 shared_hwcaps)
2470 {
2471         int cmd, best_match = fls(shared_hwcaps & SNOR_HWCAPS_READ_MASK) - 1;
2472         const struct spi_nor_read_command *read;
2473
2474         if (best_match < 0)
2475                 return -EINVAL;
2476
2477         cmd = spi_nor_hwcaps_read2cmd(BIT(best_match));
2478         if (cmd < 0)
2479                 return -EINVAL;
2480
2481         read = &nor->params->reads[cmd];
2482         nor->read_opcode = read->opcode;
2483         nor->read_proto = read->proto;
2484
2485         /*
2486          * In the SPI NOR framework, we don't need to make the difference
2487          * between mode clock cycles and wait state clock cycles.
2488          * Indeed, the value of the mode clock cycles is used by a QSPI
2489          * flash memory to know whether it should enter or leave its 0-4-4
2490          * (Continuous Read / XIP) mode.
2491          * eXecution In Place is out of the scope of the mtd sub-system.
2492          * Hence we choose to merge both mode and wait state clock cycles
2493          * into the so called dummy clock cycles.
2494          */
2495         nor->read_dummy = read->num_mode_clocks + read->num_wait_states;
2496         return 0;
2497 }
2498
2499 static int spi_nor_select_pp(struct spi_nor *nor,
2500                              u32 shared_hwcaps)
2501 {
2502         int cmd, best_match = fls(shared_hwcaps & SNOR_HWCAPS_PP_MASK) - 1;
2503         const struct spi_nor_pp_command *pp;
2504
2505         if (best_match < 0)
2506                 return -EINVAL;
2507
2508         cmd = spi_nor_hwcaps_pp2cmd(BIT(best_match));
2509         if (cmd < 0)
2510                 return -EINVAL;
2511
2512         pp = &nor->params->page_programs[cmd];
2513         nor->program_opcode = pp->opcode;
2514         nor->write_proto = pp->proto;
2515         return 0;
2516 }
2517
2518 /**
2519  * spi_nor_select_uniform_erase() - select optimum uniform erase type
2520  * @map:                the erase map of the SPI NOR
2521  * @wanted_size:        the erase type size to search for. Contains the value of
2522  *                      info->sector_size, the "small sector" size in case
2523  *                      CONFIG_MTD_SPI_NOR_USE_4K_SECTORS is defined or 0 if
2524  *                      there is no information about the sector size. The
2525  *                      latter is the case if the flash parameters are parsed
2526  *                      solely by SFDP, then the largest supported erase type
2527  *                      is selected.
2528  *
2529  * Once the optimum uniform sector erase command is found, disable all the
2530  * other.
2531  *
2532  * Return: pointer to erase type on success, NULL otherwise.
2533  */
2534 static const struct spi_nor_erase_type *
2535 spi_nor_select_uniform_erase(struct spi_nor_erase_map *map,
2536                              const u32 wanted_size)
2537 {
2538         const struct spi_nor_erase_type *tested_erase, *erase = NULL;
2539         int i;
2540         u8 uniform_erase_type = map->uniform_erase_type;
2541
2542         for (i = SNOR_ERASE_TYPE_MAX - 1; i >= 0; i--) {
2543                 if (!(uniform_erase_type & BIT(i)))
2544                         continue;
2545
2546                 tested_erase = &map->erase_type[i];
2547
2548                 /* Skip masked erase types. */
2549                 if (!tested_erase->size)
2550                         continue;
2551
2552                 /*
2553                  * If the current erase size is the one, stop here:
2554                  * we have found the right uniform Sector Erase command.
2555                  */
2556                 if (tested_erase->size == wanted_size) {
2557                         erase = tested_erase;
2558                         break;
2559                 }
2560
2561                 /*
2562                  * Otherwise, the current erase size is still a valid candidate.
2563                  * Select the biggest valid candidate.
2564                  */
2565                 if (!erase && tested_erase->size)
2566                         erase = tested_erase;
2567                         /* keep iterating to find the wanted_size */
2568         }
2569
2570         if (!erase)
2571                 return NULL;
2572
2573         /* Disable all other Sector Erase commands. */
2574         map->uniform_erase_type &= ~SNOR_ERASE_TYPE_MASK;
2575         map->uniform_erase_type |= BIT(erase - map->erase_type);
2576         return erase;
2577 }
2578
2579 static int spi_nor_select_erase(struct spi_nor *nor)
2580 {
2581         struct spi_nor_erase_map *map = &nor->params->erase_map;
2582         const struct spi_nor_erase_type *erase = NULL;
2583         struct mtd_info *mtd = &nor->mtd;
2584         u32 wanted_size = nor->info->sector_size;
2585         int i;
2586
2587         /*
2588          * The previous implementation handling Sector Erase commands assumed
2589          * that the SPI flash memory has an uniform layout then used only one
2590          * of the supported erase sizes for all Sector Erase commands.
2591          * So to be backward compatible, the new implementation also tries to
2592          * manage the SPI flash memory as uniform with a single erase sector
2593          * size, when possible.
2594          */
2595 #ifdef CONFIG_MTD_SPI_NOR_USE_4K_SECTORS
2596         /* prefer "small sector" erase if possible */
2597         wanted_size = 4096u;
2598 #endif
2599
2600         if (spi_nor_has_uniform_erase(nor)) {
2601                 erase = spi_nor_select_uniform_erase(map, wanted_size);
2602                 if (!erase)
2603                         return -EINVAL;
2604                 nor->erase_opcode = erase->opcode;
2605                 mtd->erasesize = erase->size;
2606                 return 0;
2607         }
2608
2609         /*
2610          * For non-uniform SPI flash memory, set mtd->erasesize to the
2611          * maximum erase sector size. No need to set nor->erase_opcode.
2612          */
2613         for (i = SNOR_ERASE_TYPE_MAX - 1; i >= 0; i--) {
2614                 if (map->erase_type[i].size) {
2615                         erase = &map->erase_type[i];
2616                         break;
2617                 }
2618         }
2619
2620         if (!erase)
2621                 return -EINVAL;
2622
2623         mtd->erasesize = erase->size;
2624         return 0;
2625 }
2626
2627 static int spi_nor_default_setup(struct spi_nor *nor,
2628                                  const struct spi_nor_hwcaps *hwcaps)
2629 {
2630         struct spi_nor_flash_parameter *params = nor->params;
2631         u32 ignored_mask, shared_mask;
2632         int err;
2633
2634         /*
2635          * Keep only the hardware capabilities supported by both the SPI
2636          * controller and the SPI flash memory.
2637          */
2638         shared_mask = hwcaps->mask & params->hwcaps.mask;
2639
2640         if (nor->spimem) {
2641                 /*
2642                  * When called from spi_nor_probe(), all caps are set and we
2643                  * need to discard some of them based on what the SPI
2644                  * controller actually supports (using spi_mem_supports_op()).
2645                  */
2646                 spi_nor_spimem_adjust_hwcaps(nor, &shared_mask);
2647         } else {
2648                 /*
2649                  * SPI n-n-n protocols are not supported when the SPI
2650                  * controller directly implements the spi_nor interface.
2651                  * Yet another reason to switch to spi-mem.
2652                  */
2653                 ignored_mask = SNOR_HWCAPS_X_X_X | SNOR_HWCAPS_X_X_X_DTR;
2654                 if (shared_mask & ignored_mask) {
2655                         dev_dbg(nor->dev,
2656                                 "SPI n-n-n protocols are not supported.\n");
2657                         shared_mask &= ~ignored_mask;
2658                 }
2659         }
2660
2661         /* Select the (Fast) Read command. */
2662         err = spi_nor_select_read(nor, shared_mask);
2663         if (err) {
2664                 dev_dbg(nor->dev,
2665                         "can't select read settings supported by both the SPI controller and memory.\n");
2666                 return err;
2667         }
2668
2669         /* Select the Page Program command. */
2670         err = spi_nor_select_pp(nor, shared_mask);
2671         if (err) {
2672                 dev_dbg(nor->dev,
2673                         "can't select write settings supported by both the SPI controller and memory.\n");
2674                 return err;
2675         }
2676
2677         /* Select the Sector Erase command. */
2678         err = spi_nor_select_erase(nor);
2679         if (err) {
2680                 dev_dbg(nor->dev,
2681                         "can't select erase settings supported by both the SPI controller and memory.\n");
2682                 return err;
2683         }
2684
2685         return 0;
2686 }
2687
2688 static int spi_nor_set_addr_nbytes(struct spi_nor *nor)
2689 {
2690         if (nor->params->addr_nbytes) {
2691                 nor->addr_nbytes = nor->params->addr_nbytes;
2692         } else if (nor->read_proto == SNOR_PROTO_8_8_8_DTR) {
2693                 /*
2694                  * In 8D-8D-8D mode, one byte takes half a cycle to transfer. So
2695                  * in this protocol an odd addr_nbytes cannot be used because
2696                  * then the address phase would only span a cycle and a half.
2697                  * Half a cycle would be left over. We would then have to start
2698                  * the dummy phase in the middle of a cycle and so too the data
2699                  * phase, and we will end the transaction with half a cycle left
2700                  * over.
2701                  *
2702                  * Force all 8D-8D-8D flashes to use an addr_nbytes of 4 to
2703                  * avoid this situation.
2704                  */
2705                 nor->addr_nbytes = 4;
2706         } else if (nor->info->addr_nbytes) {
2707                 nor->addr_nbytes = nor->info->addr_nbytes;
2708         } else {
2709                 nor->addr_nbytes = 3;
2710         }
2711
2712         if (nor->addr_nbytes == 3 && nor->params->size > 0x1000000) {
2713                 /* enable 4-byte addressing if the device exceeds 16MiB */
2714                 nor->addr_nbytes = 4;
2715         }
2716
2717         if (nor->addr_nbytes > SPI_NOR_MAX_ADDR_NBYTES) {
2718                 dev_dbg(nor->dev, "The number of address bytes is too large: %u\n",
2719                         nor->addr_nbytes);
2720                 return -EINVAL;
2721         }
2722
2723         /* Set 4byte opcodes when possible. */
2724         if (nor->addr_nbytes == 4 && nor->flags & SNOR_F_4B_OPCODES &&
2725             !(nor->flags & SNOR_F_HAS_4BAIT))
2726                 spi_nor_set_4byte_opcodes(nor);
2727
2728         return 0;
2729 }
2730
2731 static int spi_nor_setup(struct spi_nor *nor,
2732                          const struct spi_nor_hwcaps *hwcaps)
2733 {
2734         int ret;
2735
2736         if (nor->params->setup)
2737                 ret = nor->params->setup(nor, hwcaps);
2738         else
2739                 ret = spi_nor_default_setup(nor, hwcaps);
2740         if (ret)
2741                 return ret;
2742
2743         return spi_nor_set_addr_nbytes(nor);
2744 }
2745
2746 /**
2747  * spi_nor_manufacturer_init_params() - Initialize the flash's parameters and
2748  * settings based on MFR register and ->default_init() hook.
2749  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'.
2750  */
2751 static void spi_nor_manufacturer_init_params(struct spi_nor *nor)
2752 {
2753         if (nor->manufacturer && nor->manufacturer->fixups &&
2754             nor->manufacturer->fixups->default_init)
2755                 nor->manufacturer->fixups->default_init(nor);
2756
2757         if (nor->info->fixups && nor->info->fixups->default_init)
2758                 nor->info->fixups->default_init(nor);
2759 }
2760
2761 /**
2762  * spi_nor_no_sfdp_init_params() - Initialize the flash's parameters and
2763  * settings based on nor->info->sfdp_flags. This method should be called only by
2764  * flashes that do not define SFDP tables. If the flash supports SFDP but the
2765  * information is wrong and the settings from this function can not be retrieved
2766  * by parsing SFDP, one should instead use the fixup hooks and update the wrong
2767  * bits.
2768  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'.
2769  */
2770 static void spi_nor_no_sfdp_init_params(struct spi_nor *nor)
2771 {
2772         struct spi_nor_flash_parameter *params = nor->params;
2773         struct spi_nor_erase_map *map = &params->erase_map;
2774         const u8 no_sfdp_flags = nor->info->no_sfdp_flags;
2775         u8 i, erase_mask;
2776
2777         if (no_sfdp_flags & SPI_NOR_DUAL_READ) {
2778                 params->hwcaps.mask |= SNOR_HWCAPS_READ_1_1_2;
2779                 spi_nor_set_read_settings(&params->reads[SNOR_CMD_READ_1_1_2],
2780                                           0, 8, SPINOR_OP_READ_1_1_2,
2781                                           SNOR_PROTO_1_1_2);
2782         }
2783
2784         if (no_sfdp_flags & SPI_NOR_QUAD_READ) {
2785                 params->hwcaps.mask |= SNOR_HWCAPS_READ_1_1_4;
2786                 spi_nor_set_read_settings(&params->reads[SNOR_CMD_READ_1_1_4],
2787                                           0, 8, SPINOR_OP_READ_1_1_4,
2788                                           SNOR_PROTO_1_1_4);
2789         }
2790
2791         if (no_sfdp_flags & SPI_NOR_OCTAL_READ) {
2792                 params->hwcaps.mask |= SNOR_HWCAPS_READ_1_1_8;
2793                 spi_nor_set_read_settings(&params->reads[SNOR_CMD_READ_1_1_8],
2794                                           0, 8, SPINOR_OP_READ_1_1_8,
2795                                           SNOR_PROTO_1_1_8);
2796         }
2797
2798         if (no_sfdp_flags & SPI_NOR_OCTAL_DTR_READ) {
2799                 params->hwcaps.mask |= SNOR_HWCAPS_READ_8_8_8_DTR;
2800                 spi_nor_set_read_settings(&params->reads[SNOR_CMD_READ_8_8_8_DTR],
2801                                           0, 20, SPINOR_OP_READ_FAST,
2802                                           SNOR_PROTO_8_8_8_DTR);
2803         }
2804
2805         if (no_sfdp_flags & SPI_NOR_OCTAL_DTR_PP) {
2806                 params->hwcaps.mask |= SNOR_HWCAPS_PP_8_8_8_DTR;
2807                 /*
2808                  * Since xSPI Page Program opcode is backward compatible with
2809                  * Legacy SPI, use Legacy SPI opcode there as well.
2810                  */
2811                 spi_nor_set_pp_settings(&params->page_programs[SNOR_CMD_PP_8_8_8_DTR],
2812                                         SPINOR_OP_PP, SNOR_PROTO_8_8_8_DTR);
2813         }
2814
2815         /*
2816          * Sector Erase settings. Sort Erase Types in ascending order, with the
2817          * smallest erase size starting at BIT(0).
2818          */
2819         erase_mask = 0;
2820         i = 0;
2821         if (no_sfdp_flags & SECT_4K) {
2822                 erase_mask |= BIT(i);
2823                 spi_nor_set_erase_type(&map->erase_type[i], 4096u,
2824                                        SPINOR_OP_BE_4K);
2825                 i++;
2826         }
2827         erase_mask |= BIT(i);
2828         spi_nor_set_erase_type(&map->erase_type[i], nor->info->sector_size,
2829                                SPINOR_OP_SE);
2830         spi_nor_init_uniform_erase_map(map, erase_mask, params->size);
2831 }
2832
2833 /**
2834  * spi_nor_init_flags() - Initialize NOR flags for settings that are not defined
2835  * in the JESD216 SFDP standard, thus can not be retrieved when parsing SFDP.
2836  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'
2837  */
2838 static void spi_nor_init_flags(struct spi_nor *nor)
2839 {
2840         struct device_node *np = spi_nor_get_flash_node(nor);
2841         const u16 flags = nor->info->flags;
2842
2843         if (of_property_read_bool(np, "broken-flash-reset"))
2844                 nor->flags |= SNOR_F_BROKEN_RESET;
2845
2846         if (flags & SPI_NOR_SWP_IS_VOLATILE)
2847                 nor->flags |= SNOR_F_SWP_IS_VOLATILE;
2848
2849         if (flags & SPI_NOR_HAS_LOCK)
2850                 nor->flags |= SNOR_F_HAS_LOCK;
2851
2852         if (flags & SPI_NOR_HAS_TB) {
2853                 nor->flags |= SNOR_F_HAS_SR_TB;
2854                 if (flags & SPI_NOR_TB_SR_BIT6)
2855                         nor->flags |= SNOR_F_HAS_SR_TB_BIT6;
2856         }
2857
2858         if (flags & SPI_NOR_4BIT_BP) {
2859                 nor->flags |= SNOR_F_HAS_4BIT_BP;
2860                 if (flags & SPI_NOR_BP3_SR_BIT6)
2861                         nor->flags |= SNOR_F_HAS_SR_BP3_BIT6;
2862         }
2863
2864         if (flags & NO_CHIP_ERASE)
2865                 nor->flags |= SNOR_F_NO_OP_CHIP_ERASE;
2866
2867         if (flags & SPI_NOR_RWW && nor->info->n_banks > 1 &&
2868             !nor->controller_ops)
2869                 nor->flags |= SNOR_F_RWW;
2870 }
2871
2872 /**
2873  * spi_nor_init_fixup_flags() - Initialize NOR flags for settings that can not
2874  * be discovered by SFDP for this particular flash because the SFDP table that
2875  * indicates this support is not defined in the flash. In case the table for
2876  * this support is defined but has wrong values, one should instead use a
2877  * post_sfdp() hook to set the SNOR_F equivalent flag.
2878  * @nor:       pointer to a 'struct spi_nor'
2879  */
2880 static void spi_nor_init_fixup_flags(struct spi_nor *nor)
2881 {
2882         const u8 fixup_flags = nor->info->fixup_flags;
2883
2884         if (fixup_flags & SPI_NOR_4B_OPCODES)
2885                 nor->flags |= SNOR_F_4B_OPCODES;
2886
2887         if (fixup_flags & SPI_NOR_IO_MODE_EN_VOLATILE)
2888                 nor->flags |= SNOR_F_IO_MODE_EN_VOLATILE;
2889 }
2890
2891 /**
2892  * spi_nor_late_init_params() - Late initialization of default flash parameters.
2893  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'
2894  *
2895  * Used to initialize flash parameters that are not declared in the JESD216
2896  * SFDP standard, or where SFDP tables are not defined at all.
2897  * Will replace the spi_nor_manufacturer_init_params() method.
2898  */
2899 static void spi_nor_late_init_params(struct spi_nor *nor)
2900 {
2901         struct spi_nor_flash_parameter *params = nor->params;
2902
2903         if (nor->manufacturer && nor->manufacturer->fixups &&
2904             nor->manufacturer->fixups->late_init)
2905                 nor->manufacturer->fixups->late_init(nor);
2906
2907         if (nor->info->fixups && nor->info->fixups->late_init)
2908                 nor->info->fixups->late_init(nor);
2909
2910         /* Default method kept for backward compatibility. */
2911         if (!params->set_4byte_addr_mode)
2912                 params->set_4byte_addr_mode = spi_nor_set_4byte_addr_mode_brwr;
2913
2914         spi_nor_init_flags(nor);
2915         spi_nor_init_fixup_flags(nor);
2916
2917         /*
2918          * NOR protection support. When locking_ops are not provided, we pick
2919          * the default ones.
2920          */
2921         if (nor->flags & SNOR_F_HAS_LOCK && !nor->params->locking_ops)
2922                 spi_nor_init_default_locking_ops(nor);
2923
2924         nor->params->bank_size = div64_u64(nor->params->size, nor->info->n_banks);
2925 }
2926
2927 /**
2928  * spi_nor_sfdp_init_params_deprecated() - Deprecated way of initializing flash
2929  * parameters and settings based on JESD216 SFDP standard.
2930  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'.
2931  *
2932  * The method has a roll-back mechanism: in case the SFDP parsing fails, the
2933  * legacy flash parameters and settings will be restored.
2934  */
2935 static void spi_nor_sfdp_init_params_deprecated(struct spi_nor *nor)
2936 {
2937         struct spi_nor_flash_parameter sfdp_params;
2938
2939         memcpy(&sfdp_params, nor->params, sizeof(sfdp_params));
2940
2941         if (spi_nor_parse_sfdp(nor)) {
2942                 memcpy(nor->params, &sfdp_params, sizeof(*nor->params));
2943                 nor->flags &= ~SNOR_F_4B_OPCODES;
2944         }
2945 }
2946
2947 /**
2948  * spi_nor_init_params_deprecated() - Deprecated way of initializing flash
2949  * parameters and settings.
2950  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'.
2951  *
2952  * The method assumes that flash doesn't support SFDP so it initializes flash
2953  * parameters in spi_nor_no_sfdp_init_params() which later on can be overwritten
2954  * when parsing SFDP, if supported.
2955  */
2956 static void spi_nor_init_params_deprecated(struct spi_nor *nor)
2957 {
2958         spi_nor_no_sfdp_init_params(nor);
2959
2960         spi_nor_manufacturer_init_params(nor);
2961
2962         if (nor->info->no_sfdp_flags & (SPI_NOR_DUAL_READ |
2963                                         SPI_NOR_QUAD_READ |
2964                                         SPI_NOR_OCTAL_READ |
2965                                         SPI_NOR_OCTAL_DTR_READ))
2966                 spi_nor_sfdp_init_params_deprecated(nor);
2967 }
2968
2969 /**
2970  * spi_nor_init_default_params() - Default initialization of flash parameters
2971  * and settings. Done for all flashes, regardless is they define SFDP tables
2972  * or not.
2973  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'.
2974  */
2975 static void spi_nor_init_default_params(struct spi_nor *nor)
2976 {
2977         struct spi_nor_flash_parameter *params = nor->params;
2978         const struct flash_info *info = nor->info;
2979         struct device_node *np = spi_nor_get_flash_node(nor);
2980
2981         params->quad_enable = spi_nor_sr2_bit1_quad_enable;
2982         params->otp.org = &info->otp_org;
2983
2984         /* Default to 16-bit Write Status (01h) Command */
2985         nor->flags |= SNOR_F_HAS_16BIT_SR;
2986
2987         /* Set SPI NOR sizes. */
2988         params->writesize = 1;
2989         params->size = (u64)info->sector_size * info->n_sectors;
2990         params->page_size = info->page_size;
2991
2992         if (!(info->flags & SPI_NOR_NO_FR)) {
2993                 /* Default to Fast Read for DT and non-DT platform devices. */
2994                 params->hwcaps.mask |= SNOR_HWCAPS_READ_FAST;
2995
2996                 /* Mask out Fast Read if not requested at DT instantiation. */
2997                 if (np && !of_property_read_bool(np, "m25p,fast-read"))
2998                         params->hwcaps.mask &= ~SNOR_HWCAPS_READ_FAST;
2999         }
3000
3001         /* (Fast) Read settings. */
3002         params->hwcaps.mask |= SNOR_HWCAPS_READ;
3003         spi_nor_set_read_settings(&params->reads[SNOR_CMD_READ],
3004                                   0, 0, SPINOR_OP_READ,
3005                                   SNOR_PROTO_1_1_1);
3006
3007         if (params->hwcaps.mask & SNOR_HWCAPS_READ_FAST)
3008                 spi_nor_set_read_settings(&params->reads[SNOR_CMD_READ_FAST],
3009                                           0, 8, SPINOR_OP_READ_FAST,
3010                                           SNOR_PROTO_1_1_1);
3011         /* Page Program settings. */
3012         params->hwcaps.mask |= SNOR_HWCAPS_PP;
3013         spi_nor_set_pp_settings(&params->page_programs[SNOR_CMD_PP],
3014                                 SPINOR_OP_PP, SNOR_PROTO_1_1_1);
3015
3016         if (info->flags & SPI_NOR_QUAD_PP) {
3017                 params->hwcaps.mask |= SNOR_HWCAPS_PP_1_1_4;
3018                 spi_nor_set_pp_settings(&params->page_programs[SNOR_CMD_PP_1_1_4],
3019                                         SPINOR_OP_PP_1_1_4, SNOR_PROTO_1_1_4);
3020         }
3021 }
3022
3023 /**
3024  * spi_nor_init_params() - Initialize the flash's parameters and settings.
3025  * @nor:        pointer to a 'struct spi_nor'.
3026  *
3027  * The flash parameters and settings are initialized based on a sequence of
3028  * calls that are ordered by priority:
3029  *
3030  * 1/ Default flash parameters initialization. The initializations are done
3031  *    based on nor->info data:
3032  *              spi_nor_info_init_params()
3033  *
3034  * which can be overwritten by:
3035  * 2/ Manufacturer flash parameters initialization. The initializations are
3036  *    done based on MFR register, or when the decisions can not be done solely
3037  *    based on MFR, by using specific flash_info tweeks, ->default_init():
3038  *              spi_nor_manufacturer_init_params()
3039  *
3040  * which can be overwritten by:
3041  * 3/ SFDP flash parameters initialization. JESD216 SFDP is a standard and
3042  *    should be more accurate that the above.
3043  *              spi_nor_parse_sfdp() or spi_nor_no_sfdp_init_params()
3044  *
3045  *    Please note that there is a ->post_bfpt() fixup hook that can overwrite
3046  *    the flash parameters and settings immediately after parsing the Basic
3047  *    Flash Parameter Table.
3048  *    spi_nor_post_sfdp_fixups() is called after the SFDP tables are parsed.
3049  *    It is used to tweak various flash parameters when information provided
3050  *    by the SFDP tables are wrong.
3051  *
3052  * which can be overwritten by:
3053  * 4/ Late flash parameters initialization, used to initialize flash
3054  * parameters that are not declared in the JESD216 SFDP standard, or where SFDP
3055  * tables are not defined at all.
3056  *              spi_nor_late_init_params()
3057  *
3058  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
3059  */
3060 static int spi_nor_init_params(struct spi_nor *nor)
3061 {
3062         int ret;
3063
3064         nor->params = devm_kzalloc(nor->dev, sizeof(*nor->params), GFP_KERNEL);
3065         if (!nor->params)
3066                 return -ENOMEM;
3067
3068         spi_nor_init_default_params(nor);
3069
3070         if (nor->info->parse_sfdp) {
3071                 ret = spi_nor_parse_sfdp(nor);
3072                 if (ret) {
3073                         dev_err(nor->dev, "BFPT parsing failed. Please consider using SPI_NOR_SKIP_SFDP when declaring the flash\n");
3074                         return ret;
3075                 }
3076         } else if (nor->info->no_sfdp_flags & SPI_NOR_SKIP_SFDP) {
3077                 spi_nor_no_sfdp_init_params(nor);
3078         } else {
3079                 spi_nor_init_params_deprecated(nor);
3080         }
3081
3082         spi_nor_late_init_params(nor);
3083
3084         return 0;
3085 }
3086
3087 /** spi_nor_octal_dtr_enable() - enable Octal DTR I/O if needed
3088  * @nor:                 pointer to a 'struct spi_nor'
3089  * @enable:              whether to enable or disable Octal DTR
3090  *
3091  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
3092  */
3093 static int spi_nor_octal_dtr_enable(struct spi_nor *nor, bool enable)
3094 {
3095         int ret;
3096
3097         if (!nor->params->octal_dtr_enable)
3098                 return 0;
3099
3100         if (!(nor->read_proto == SNOR_PROTO_8_8_8_DTR &&
3101               nor->write_proto == SNOR_PROTO_8_8_8_DTR))
3102                 return 0;
3103
3104         if (!(nor->flags & SNOR_F_IO_MODE_EN_VOLATILE))
3105                 return 0;
3106
3107         ret = nor->params->octal_dtr_enable(nor, enable);
3108         if (ret)
3109                 return ret;
3110
3111         if (enable)
3112                 nor->reg_proto = SNOR_PROTO_8_8_8_DTR;
3113         else
3114                 nor->reg_proto = SNOR_PROTO_1_1_1;
3115
3116         return 0;
3117 }
3118
3119 /**
3120  * spi_nor_quad_enable() - enable Quad I/O if needed.
3121  * @nor:                pointer to a 'struct spi_nor'
3122  *
3123  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
3124  */
3125 static int spi_nor_quad_enable(struct spi_nor *nor)
3126 {
3127         if (!nor->params->quad_enable)
3128                 return 0;
3129
3130         if (!(spi_nor_get_protocol_width(nor->read_proto) == 4 ||
3131               spi_nor_get_protocol_width(nor->write_proto) == 4))
3132                 return 0;
3133
3134         return nor->params->quad_enable(nor);
3135 }
3136
3137 /**
3138  * spi_nor_set_4byte_addr_mode() - Set address mode.
3139  * @nor:                pointer to a 'struct spi_nor'.
3140  * @enable:             enable/disable 4 byte address mode.
3141  *
3142  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
3143  */
3144 int spi_nor_set_4byte_addr_mode(struct spi_nor *nor, bool enable)
3145 {
3146         struct spi_nor_flash_parameter *params = nor->params;
3147         int ret;
3148
3149         ret = params->set_4byte_addr_mode(nor, enable);
3150         if (ret && ret != -ENOTSUPP)
3151                 return ret;
3152
3153         if (enable) {
3154                 params->addr_nbytes = 4;
3155                 params->addr_mode_nbytes = 4;
3156         } else {
3157                 params->addr_nbytes = 3;
3158                 params->addr_mode_nbytes = 3;
3159         }
3160
3161         return 0;
3162 }
3163
3164 static int spi_nor_init(struct spi_nor *nor)
3165 {
3166         int err;
3167
3168         err = spi_nor_octal_dtr_enable(nor, true);
3169         if (err) {
3170                 dev_dbg(nor->dev, "octal mode not supported\n");
3171                 return err;
3172         }
3173
3174         err = spi_nor_quad_enable(nor);
3175         if (err) {
3176                 dev_dbg(nor->dev, "quad mode not supported\n");
3177                 return err;
3178         }
3179
3180         /*
3181          * Some SPI NOR flashes are write protected by default after a power-on
3182          * reset cycle, in order to avoid inadvertent writes during power-up.
3183          * Backward compatibility imposes to unlock the entire flash memory
3184          * array at power-up by default. Depending on the kernel configuration
3185          * (1) do nothing, (2) always unlock the entire flash array or (3)
3186          * unlock the entire flash array only when the software write
3187          * protection bits are volatile. The latter is indicated by
3188          * SNOR_F_SWP_IS_VOLATILE.
3189          */
3190         if (IS_ENABLED(CONFIG_MTD_SPI_NOR_SWP_DISABLE) ||
3191             (IS_ENABLED(CONFIG_MTD_SPI_NOR_SWP_DISABLE_ON_VOLATILE) &&
3192              nor->flags & SNOR_F_SWP_IS_VOLATILE))
3193                 spi_nor_try_unlock_all(nor);
3194
3195         if (nor->addr_nbytes == 4 &&
3196             nor->read_proto != SNOR_PROTO_8_8_8_DTR &&
3197             !(nor->flags & SNOR_F_4B_OPCODES)) {
3198                 /*
3199                  * If the RESET# pin isn't hooked up properly, or the system
3200                  * otherwise doesn't perform a reset command in the boot
3201                  * sequence, it's impossible to 100% protect against unexpected
3202                  * reboots (e.g., crashes). Warn the user (or hopefully, system
3203                  * designer) that this is bad.
3204                  */
3205                 WARN_ONCE(nor->flags & SNOR_F_BROKEN_RESET,
3206                           "enabling reset hack; may not recover from unexpected reboots\n");
3207                 err = spi_nor_set_4byte_addr_mode(nor, true);
3208                 if (err)
3209                         return err;
3210         }
3211
3212         return 0;
3213 }
3214
3215 /**
3216  * spi_nor_soft_reset() - Perform a software reset
3217  * @nor:        pointer to 'struct spi_nor'
3218  *
3219  * Performs a "Soft Reset and Enter Default Protocol Mode" sequence which resets
3220  * the device to its power-on-reset state. This is useful when the software has
3221  * made some changes to device (volatile) registers and needs to reset it before
3222  * shutting down, for example.
3223  *
3224  * Not every flash supports this sequence. The same set of opcodes might be used
3225  * for some other operation on a flash that does not support this. Support for
3226  * this sequence can be discovered via SFDP in the BFPT table.
3227  *
3228  * Return: 0 on success, -errno otherwise.
3229  */
3230 static void spi_nor_soft_reset(struct spi_nor *nor)
3231 {
3232         struct spi_mem_op op;
3233         int ret;
3234
3235         op = (struct spi_mem_op)SPINOR_SRSTEN_OP;
3236
3237         spi_nor_spimem_setup_op(nor, &op, nor->reg_proto);
3238
3239         ret = spi_mem_exec_op(nor->spimem, &op);
3240         if (ret) {
3241                 dev_warn(nor->dev, "Software reset failed: %d\n", ret);
3242                 return;
3243         }
3244
3245         op = (struct spi_mem_op)SPINOR_SRST_OP;
3246
3247         spi_nor_spimem_setup_op(nor, &op, nor->reg_proto);
3248
3249         ret = spi_mem_exec_op(nor->spimem, &op);
3250         if (ret) {
3251                 dev_warn(nor->dev, "Software reset failed: %d\n", ret);
3252                 return;
3253         }
3254
3255         /*
3256          * Software Reset is not instant, and the delay varies from flash to
3257          * flash. Looking at a few flashes, most range somewhere below 100
3258          * microseconds. So, sleep for a range of 200-400 us.
3259          */
3260         usleep_range(SPI_NOR_SRST_SLEEP_MIN, SPI_NOR_SRST_SLEEP_MAX);
3261 }
3262
3263 /* mtd suspend handler */
3264 static int spi_nor_suspend(struct mtd_info *mtd)
3265 {
3266         struct spi_nor *nor = mtd_to_spi_nor(mtd);
3267         int ret;
3268
3269         /* Disable octal DTR mode if we enabled it. */
3270         ret = spi_nor_octal_dtr_enable(nor, false);
3271         if (ret)
3272                 dev_err(nor->dev, "suspend() failed\n");
3273
3274         return ret;
3275 }
3276
3277 /* mtd resume handler */
3278 static void spi_nor_resume(struct mtd_info *mtd)
3279 {
3280         struct spi_nor *nor = mtd_to_spi_nor(mtd);
3281         struct device *dev = nor->dev;
3282         int ret;
3283
3284         /* re-initialize the nor chip */
3285         ret = spi_nor_init(nor);
3286         if (ret)
3287                 dev_err(dev, "resume() failed\n");
3288 }
3289
3290 static int spi_nor_get_device(struct mtd_info *mtd)
3291 {
3292         struct mtd_info *master = mtd_get_master(mtd);
3293         struct spi_nor *nor = mtd_to_spi_nor(master);
3294         struct device *dev;
3295
3296         if (nor->spimem)
3297                 dev = nor->spimem->spi->controller->dev.parent;
3298         else
3299                 dev = nor->dev;
3300
3301         if (!try_module_get(dev->driver->owner))
3302                 return -ENODEV;
3303
3304         return 0;
3305 }
3306
3307 static void spi_nor_put_device(struct mtd_info *mtd)
3308 {
3309         struct mtd_info *master = mtd_get_master(mtd);
3310         struct spi_nor *nor = mtd_to_spi_nor(master);
3311         struct device *dev;
3312
3313         if (nor->spimem)
3314                 dev = nor->spimem->spi->controller->dev.parent;
3315         else
3316                 dev = nor->dev;
3317
3318         module_put(dev->driver->owner);
3319 }
3320
3321 static void spi_nor_restore(struct spi_nor *nor)
3322 {
3323         int ret;
3324
3325         /* restore the addressing mode */
3326         if (nor->addr_nbytes == 4 && !(nor->flags & SNOR_F_4B_OPCODES) &&
3327             nor->flags & SNOR_F_BROKEN_RESET) {
3328                 ret = spi_nor_set_4byte_addr_mode(nor, false);
3329                 if (ret)
3330                         /*
3331                          * Do not stop the execution in the hope that the flash
3332                          * will default to the 3-byte address mode after the
3333                          * software reset.
3334                          */
3335                         dev_err(nor->dev, "Failed to exit 4-byte address mode, err = %d\n", ret);
3336         }
3337
3338         if (nor->flags & SNOR_F_SOFT_RESET)
3339                 spi_nor_soft_reset(nor);
3340 }
3341
3342 static const struct flash_info *spi_nor_match_name(struct spi_nor *nor,
3343                                                    const char *name)
3344 {
3345         unsigned int i, j;
3346
3347         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(manufacturers); i++) {
3348                 for (j = 0; j < manufacturers[i]->nparts; j++) {
3349                         if (!strcmp(name, manufacturers[i]->parts[j].name)) {
3350                                 nor->manufacturer = manufacturers[i];
3351                                 return &manufacturers[i]->parts[j];
3352                         }
3353                 }
3354         }
3355
3356         return NULL;
3357 }
3358
3359 static const struct flash_info *spi_nor_get_flash_info(struct spi_nor *nor,
3360                                                        const char *name)
3361 {
3362         const struct flash_info *info = NULL;
3363
3364         if (name)
3365                 info = spi_nor_match_name(nor, name);
3366         /* Try to auto-detect if chip name wasn't specified or not found */
3367         if (!info)
3368                 return spi_nor_detect(nor);
3369
3370         /*
3371          * If caller has specified name of flash model that can normally be
3372          * detected using JEDEC, let's verify it.
3373          */
3374         if (name && info->id_len) {
3375                 const struct flash_info *jinfo;
3376
3377                 jinfo = spi_nor_detect(nor);
3378                 if (IS_ERR(jinfo)) {
3379                         return jinfo;
3380                 } else if (jinfo != info) {
3381                         /*
3382                          * JEDEC knows better, so overwrite platform ID. We
3383                          * can't trust partitions any longer, but we'll let
3384                          * mtd apply them anyway, since some partitions may be
3385                          * marked read-only, and we don't want to loose that
3386                          * information, even if it's not 100% accurate.
3387                          */
3388                         dev_warn(nor->dev, "found %s, expected %s\n",
3389                                  jinfo->name, info->name);
3390                         info = jinfo;
3391                 }
3392         }
3393
3394         return info;
3395 }
3396
3397 static void spi_nor_set_mtd_info(struct spi_nor *nor)
3398 {
3399         struct mtd_info *mtd = &nor->mtd;
3400         struct device *dev = nor->dev;
3401
3402         spi_nor_set_mtd_locking_ops(nor);
3403         spi_nor_set_mtd_otp_ops(nor);
3404
3405         mtd->dev.parent = dev;
3406         if (!mtd->name)
3407                 mtd->name = dev_name(dev);
3408         mtd->type = MTD_NORFLASH;
3409         mtd->flags = MTD_CAP_NORFLASH;
3410         /* Unset BIT_WRITEABLE to enable JFFS2 write buffer for ECC'd NOR */
3411         if (nor->flags & SNOR_F_ECC)
3412                 mtd->flags &= ~MTD_BIT_WRITEABLE;
3413         if (nor->info->flags & SPI_NOR_NO_ERASE)
3414                 mtd->flags |= MTD_NO_ERASE;
3415         else
3416                 mtd->_erase = spi_nor_erase;
3417         mtd->writesize = nor->params->writesize;
3418         mtd->writebufsize = nor->params->page_size;
3419         mtd->size = nor->params->size;
3420         mtd->_read = spi_nor_read;
3421         /* Might be already set by some SST flashes. */
3422         if (!mtd->_write)
3423                 mtd->_write = spi_nor_write;
3424         mtd->_suspend = spi_nor_suspend;
3425         mtd->_resume = spi_nor_resume;
3426         mtd->_get_device = spi_nor_get_device;
3427         mtd->_put_device = spi_nor_put_device;
3428 }
3429
3430 static int spi_nor_hw_reset(struct spi_nor *nor)
3431 {
3432         struct gpio_desc *reset;
3433
3434         reset = devm_gpiod_get_optional(nor->dev, "reset", GPIOD_OUT_LOW);
3435         if (IS_ERR_OR_NULL(reset))
3436                 return PTR_ERR_OR_ZERO(reset);
3437
3438         /*
3439          * Experimental delay values by looking at different flash device
3440          * vendors datasheets.
3441          */
3442         usleep_range(1, 5);
3443         gpiod_set_value_cansleep(reset, 1);
3444         usleep_range(100, 150);
3445         gpiod_set_value_cansleep(reset, 0);
3446         usleep_range(1000, 1200);
3447
3448         return 0;
3449 }
3450
3451 int spi_nor_scan(struct spi_nor *nor, const char *name,
3452                  const struct spi_nor_hwcaps *hwcaps)
3453 {
3454         const struct flash_info *info;
3455         struct device *dev = nor->dev;
3456         struct mtd_info *mtd = &nor->mtd;
3457         int ret;
3458         int i;
3459
3460         ret = spi_nor_check(nor);
3461         if (ret)
3462                 return ret;
3463
3464         /* Reset SPI protocol for all commands. */
3465         nor->reg_proto = SNOR_PROTO_1_1_1;
3466         nor->read_proto = SNOR_PROTO_1_1_1;
3467         nor->write_proto = SNOR_PROTO_1_1_1;
3468
3469         /*
3470          * We need the bounce buffer early to read/write registers when going
3471          * through the spi-mem layer (buffers have to be DMA-able).
3472          * For spi-mem drivers, we'll reallocate a new buffer if
3473          * nor->params->page_size turns out to be greater than PAGE_SIZE (which
3474          * shouldn't happen before long since NOR pages are usually less
3475          * than 1KB) after spi_nor_scan() returns.
3476          */
3477         nor->bouncebuf_size = PAGE_SIZE;
3478         nor->bouncebuf = devm_kmalloc(dev, nor->bouncebuf_size,
3479                                       GFP_KERNEL);
3480         if (!nor->bouncebuf)
3481                 return -ENOMEM;
3482
3483         ret = spi_nor_hw_reset(nor);
3484         if (ret)
3485                 return ret;
3486
3487         info = spi_nor_get_flash_info(nor, name);
3488         if (IS_ERR(info))
3489                 return PTR_ERR(info);
3490
3491         nor->info = info;
3492
3493         mutex_init(&nor->lock);
3494
3495         /* Init flash parameters based on flash_info struct and SFDP */
3496         ret = spi_nor_init_params(nor);
3497         if (ret)
3498                 return ret;
3499
3500         if (spi_nor_use_parallel_locking(nor))
3501                 init_waitqueue_head(&nor->rww.wait);
3502
3503         /*
3504          * Configure the SPI memory:
3505          * - select op codes for (Fast) Read, Page Program and Sector Erase.
3506          * - set the number of dummy cycles (mode cycles + wait states).
3507          * - set the SPI protocols for register and memory accesses.
3508          * - set the number of address bytes.
3509          */
3510         ret = spi_nor_setup(nor, hwcaps);
3511         if (ret)
3512                 return ret;
3513
3514         /* Send all the required SPI flash commands to initialize device */
3515         ret = spi_nor_init(nor);
3516         if (ret)
3517                 return ret;
3518
3519         /* No mtd_info fields should be used up to this point. */
3520         spi_nor_set_mtd_info(nor);
3521
3522         dev_info(dev, "%s (%lld Kbytes)\n", info->name,
3523                         (long long)mtd->size >> 10);
3524
3525         dev_dbg(dev,
3526                 "mtd .name = %s, .size = 0x%llx (%lldMiB), "
3527                 ".erasesize = 0x%.8x (%uKiB) .numeraseregions = %d\n",
3528                 mtd->name, (long long)mtd->size, (long long)(mtd->size >> 20),
3529                 mtd->erasesize, mtd->erasesize / 1024, mtd->numeraseregions);
3530
3531         if (mtd->numeraseregions)
3532                 for (i = 0; i < mtd->numeraseregions; i++)
3533                         dev_dbg(dev,
3534                                 "mtd.eraseregions[%d] = { .offset = 0x%llx, "
3535                                 ".erasesize = 0x%.8x (%uKiB), "
3536                                 ".numblocks = %d }\n",
3537                                 i, (long long)mtd->eraseregions[i].offset,
3538                                 mtd->eraseregions[i].erasesize,
3539                                 mtd->eraseregions[i].erasesize / 1024,
3540                                 mtd->eraseregions[i].numblocks);
3541         return 0;
3542 }
3543 EXPORT_SYMBOL_GPL(spi_nor_scan);
3544
3545 static int spi_nor_create_read_dirmap(struct spi_nor *nor)
3546 {
3547         struct spi_mem_dirmap_info info = {
3548                 .op_tmpl = SPI_MEM_OP(SPI_MEM_OP_CMD(nor->read_opcode, 0),
3549                                       SPI_MEM_OP_ADDR(nor->addr_nbytes, 0, 0),
3550                                       SPI_MEM_OP_DUMMY(nor->read_dummy, 0),
3551                                       SPI_MEM_OP_DATA_IN(0, NULL, 0)),
3552                 .offset = 0,
3553                 .length = nor->params->size,
3554         };
3555         struct spi_mem_op *op = &info.op_tmpl;
3556
3557         spi_nor_spimem_setup_op(nor, op, nor->read_proto);
3558
3559         /* convert the dummy cycles to the number of bytes */
3560         op->dummy.nbytes = (nor->read_dummy * op->dummy.buswidth) / 8;
3561         if (spi_nor_protocol_is_dtr(nor->read_proto))
3562                 op->dummy.nbytes *= 2;
3563
3564         /*
3565          * Since spi_nor_spimem_setup_op() only sets buswidth when the number
3566          * of data bytes is non-zero, the data buswidth won't be set here. So,
3567          * do it explicitly.
3568          */
3569         op->data.buswidth = spi_nor_get_protocol_data_nbits(nor->read_proto);
3570
3571         nor->dirmap.rdesc = devm_spi_mem_dirmap_create(nor->dev, nor->spimem,
3572                                                        &info);
3573         return PTR_ERR_OR_ZERO(nor->dirmap.rdesc);
3574 }
3575
3576 static int spi_nor_create_write_dirmap(struct spi_nor *nor)
3577 {
3578         struct spi_mem_dirmap_info info = {
3579                 .op_tmpl = SPI_MEM_OP(SPI_MEM_OP_CMD(nor->program_opcode, 0),
3580                                       SPI_MEM_OP_ADDR(nor->addr_nbytes, 0, 0),
3581                                       SPI_MEM_OP_NO_DUMMY,
3582                                       SPI_MEM_OP_DATA_OUT(0, NULL, 0)),
3583                 .offset = 0,
3584                 .length = nor->params->size,
3585         };
3586         struct spi_mem_op *op = &info.op_tmpl;
3587
3588         if (nor->program_opcode == SPINOR_OP_AAI_WP && nor->sst_write_second)
3589                 op->addr.nbytes = 0;
3590
3591         spi_nor_spimem_setup_op(nor, op, nor->write_proto);
3592
3593         /*
3594          * Since spi_nor_spimem_setup_op() only sets buswidth when the number
3595          * of data bytes is non-zero, the data buswidth won't be set here. So,
3596          * do it explicitly.
3597          */
3598         op->data.buswidth = spi_nor_get_protocol_data_nbits(nor->write_proto);
3599
3600         nor->dirmap.wdesc = devm_spi_mem_dirmap_create(nor->dev, nor->spimem,
3601                                                        &info);
3602         return PTR_ERR_OR_ZERO(nor->dirmap.wdesc);
3603 }
3604
3605 static int spi_nor_probe(struct spi_mem *spimem)
3606 {
3607         struct spi_device *spi = spimem->spi;
3608         struct flash_platform_data *data = dev_get_platdata(&spi->dev);
3609         struct spi_nor *nor;
3610         /*
3611          * Enable all caps by default. The core will mask them after
3612          * checking what's really supported using spi_mem_supports_op().
3613          */
3614         const struct spi_nor_hwcaps hwcaps = { .mask = SNOR_HWCAPS_ALL };
3615         char *flash_name;
3616         int ret;
3617
3618         nor = devm_kzalloc(&spi->dev, sizeof(*nor), GFP_KERNEL);
3619         if (!nor)
3620                 return -ENOMEM;
3621
3622         nor->spimem = spimem;
3623         nor->dev = &spi->dev;
3624         spi_nor_set_flash_node(nor, spi->dev.of_node);
3625
3626         spi_mem_set_drvdata(spimem, nor);
3627
3628         if (data && data->name)
3629                 nor->mtd.name = data->name;
3630
3631         if (!nor->mtd.name)
3632                 nor->mtd.name = spi_mem_get_name(spimem);
3633
3634         /*
3635          * For some (historical?) reason many platforms provide two different
3636          * names in flash_platform_data: "name" and "type". Quite often name is
3637          * set to "m25p80" and then "type" provides a real chip name.
3638          * If that's the case, respect "type" and ignore a "name".
3639          */
3640         if (data && data->type)
3641                 flash_name = data->type;
3642         else if (!strcmp(spi->modalias, "spi-nor"))
3643                 flash_name = NULL; /* auto-detect */
3644         else
3645                 flash_name = spi->modalias;
3646
3647         ret = spi_nor_scan(nor, flash_name, &hwcaps);
3648         if (ret)
3649                 return ret;
3650
3651         spi_nor_debugfs_register(nor);
3652
3653         /*
3654          * None of the existing parts have > 512B pages, but let's play safe
3655          * and add this logic so that if anyone ever adds support for such
3656          * a NOR we don't end up with buffer overflows.
3657          */
3658         if (nor->params->page_size > PAGE_SIZE) {
3659                 nor->bouncebuf_size = nor->params->page_size;
3660                 devm_kfree(nor->dev, nor->bouncebuf);
3661                 nor->bouncebuf = devm_kmalloc(nor->dev,
3662                                               nor->bouncebuf_size,
3663                                               GFP_KERNEL);
3664                 if (!nor->bouncebuf)
3665                         return -ENOMEM;
3666         }
3667
3668         ret = spi_nor_create_read_dirmap(nor);
3669         if (ret)
3670                 return ret;
3671
3672         ret = spi_nor_create_write_dirmap(nor);
3673         if (ret)
3674                 return ret;
3675
3676         return mtd_device_register(&nor->mtd, data ? data->parts : NULL,
3677                                    data ? data->nr_parts : 0);
3678 }
3679
3680 static int spi_nor_remove(struct spi_mem *spimem)
3681 {
3682         struct spi_nor *nor = spi_mem_get_drvdata(spimem);
3683
3684         spi_nor_restore(nor);
3685
3686         /* Clean up MTD stuff. */
3687         return mtd_device_unregister(&nor->mtd);
3688 }
3689
3690 static void spi_nor_shutdown(struct spi_mem *spimem)
3691 {
3692         struct spi_nor *nor = spi_mem_get_drvdata(spimem);
3693
3694         spi_nor_restore(nor);
3695 }
3696
3697 /*
3698  * Do NOT add to this array without reading the following:
3699  *
3700  * Historically, many flash devices are bound to this driver by their name. But
3701  * since most of these flash are compatible to some extent, and their
3702  * differences can often be differentiated by the JEDEC read-ID command, we
3703  * encourage new users to add support to the spi-nor library, and simply bind
3704  * against a generic string here (e.g., "jedec,spi-nor").
3705  *
3706  * Many flash names are kept here in this list to keep them available
3707  * as module aliases for existing platforms.
3708  */
3709 static const struct spi_device_id spi_nor_dev_ids[] = {
3710         /*
3711          * Allow non-DT platform devices to bind to the "spi-nor" modalias, and
3712          * hack around the fact that the SPI core does not provide uevent
3713          * matching for .of_match_table
3714          */
3715         {"spi-nor"},
3716
3717         /*
3718          * Entries not used in DTs that should be safe to drop after replacing
3719          * them with "spi-nor" in platform data.
3720          */
3721         {"s25sl064a"},  {"w25x16"},     {"m25p10"},     {"m25px64"},
3722
3723         /*
3724          * Entries that were used in DTs without "jedec,spi-nor" fallback and
3725          * should be kept for backward compatibility.
3726          */
3727         {"at25df321a"}, {"at25df641"},  {"at26df081a"},
3728         {"mx25l4005a"}, {"mx25l1606e"}, {"mx25l6405d"}, {"mx25l12805d"},
3729         {"mx25l25635e"},{"mx66l51235l"},
3730         {"n25q064"},    {"n25q128a11"}, {"n25q128a13"}, {"n25q512a"},
3731         {"s25fl256s1"}, {"s25fl512s"},  {"s25sl12801"}, {"s25fl008k"},
3732         {"s25fl064k"},
3733         {"sst25vf040b"},{"sst25vf016b"},{"sst25vf032b"},{"sst25wf040"},
3734         {"m25p40"},     {"m25p80"},     {"m25p16"},     {"m25p32"},
3735         {"m25p64"},     {"m25p128"},
3736         {"w25x80"},     {"w25x32"},     {"w25q32"},     {"w25q32dw"},
3737         {"w25q80bl"},   {"w25q128"},    {"w25q256"},
3738
3739         /* Flashes that can't be detected using JEDEC */
3740         {"m25p05-nonjedec"},    {"m25p10-nonjedec"},    {"m25p20-nonjedec"},
3741         {"m25p40-nonjedec"},    {"m25p80-nonjedec"},    {"m25p16-nonjedec"},
3742         {"m25p32-nonjedec"},    {"m25p64-nonjedec"},    {"m25p128-nonjedec"},
3743
3744         /* Everspin MRAMs (non-JEDEC) */
3745         { "mr25h128" }, /* 128 Kib, 40 MHz */
3746         { "mr25h256" }, /* 256 Kib, 40 MHz */
3747         { "mr25h10" },  /*   1 Mib, 40 MHz */
3748         { "mr25h40" },  /*   4 Mib, 40 MHz */
3749
3750         { },
3751 };
3752 MODULE_DEVICE_TABLE(spi, spi_nor_dev_ids);
3753
3754 static const struct of_device_id spi_nor_of_table[] = {
3755         /*
3756          * Generic compatibility for SPI NOR that can be identified by the
3757          * JEDEC READ ID opcode (0x9F). Use this, if possible.
3758          */
3759         { .compatible = "jedec,spi-nor" },
3760         { /* sentinel */ },
3761 };
3762 MODULE_DEVICE_TABLE(of, spi_nor_of_table);
3763
3764 /*
3765  * REVISIT: many of these chips have deep power-down modes, which
3766  * should clearly be entered on suspend() to minimize power use.
3767  * And also when they're otherwise idle...
3768  */
3769 static struct spi_mem_driver spi_nor_driver = {
3770         .spidrv = {
3771                 .driver = {
3772                         .name = "spi-nor",
3773                         .of_match_table = spi_nor_of_table,
3774                         .dev_groups = spi_nor_sysfs_groups,
3775                 },
3776                 .id_table = spi_nor_dev_ids,
3777         },
3778         .probe = spi_nor_probe,
3779         .remove = spi_nor_remove,
3780         .shutdown = spi_nor_shutdown,
3781 };
3782
3783 static int __init spi_nor_module_init(void)
3784 {
3785         return spi_mem_driver_register(&spi_nor_driver);
3786 }
3787 module_init(spi_nor_module_init);
3788
3789 static void __exit spi_nor_module_exit(void)
3790 {
3791         spi_mem_driver_unregister(&spi_nor_driver);
3792         spi_nor_debugfs_shutdown();
3793 }
3794 module_exit(spi_nor_module_exit);
3795
3796 MODULE_LICENSE("GPL v2");
3797 MODULE_AUTHOR("Huang Shijie <shijie8@gmail.com>");
3798 MODULE_AUTHOR("Mike Lavender");
3799 MODULE_DESCRIPTION("framework for SPI NOR");