Merge tag 'rpi-next-2021.04' of https://gitlab.denx.de/u-boot/custodians/u-boot-raspb...
[platform/kernel/u-boot.git] / include / mmc.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ */
2 /*
3  * Copyright 2008,2010 Freescale Semiconductor, Inc
4  * Andy Fleming
5  *
6  * Based (loosely) on the Linux code
7  */
8
9 #ifndef _MMC_H_
10 #define _MMC_H_
11
12 #include <linux/bitops.h>
13 #include <linux/list.h>
14 #include <linux/sizes.h>
15 #include <linux/compiler.h>
16 #include <linux/dma-direction.h>
17 #include <part.h>
18
19 struct bd_info;
20
21 #if CONFIG_IS_ENABLED(MMC_HS200_SUPPORT)
22 #define MMC_SUPPORTS_TUNING
23 #endif
24 #if CONFIG_IS_ENABLED(MMC_UHS_SUPPORT)
25 #define MMC_SUPPORTS_TUNING
26 #endif
27
28 /* SD/MMC version bits; 8 flags, 8 major, 8 minor, 8 change */
29 #define SD_VERSION_SD   (1U << 31)
30 #define MMC_VERSION_MMC (1U << 30)
31
32 #define MAKE_SDMMC_VERSION(a, b, c)     \
33         ((((u32)(a)) << 16) | ((u32)(b) << 8) | (u32)(c))
34 #define MAKE_SD_VERSION(a, b, c)        \
35         (SD_VERSION_SD | MAKE_SDMMC_VERSION(a, b, c))
36 #define MAKE_MMC_VERSION(a, b, c)       \
37         (MMC_VERSION_MMC | MAKE_SDMMC_VERSION(a, b, c))
38
39 #define EXTRACT_SDMMC_MAJOR_VERSION(x)  \
40         (((u32)(x) >> 16) & 0xff)
41 #define EXTRACT_SDMMC_MINOR_VERSION(x)  \
42         (((u32)(x) >> 8) & 0xff)
43 #define EXTRACT_SDMMC_CHANGE_VERSION(x) \
44         ((u32)(x) & 0xff)
45
46 #define SD_VERSION_3            MAKE_SD_VERSION(3, 0, 0)
47 #define SD_VERSION_2            MAKE_SD_VERSION(2, 0, 0)
48 #define SD_VERSION_1_0          MAKE_SD_VERSION(1, 0, 0)
49 #define SD_VERSION_1_10         MAKE_SD_VERSION(1, 10, 0)
50
51 #define MMC_VERSION_UNKNOWN     MAKE_MMC_VERSION(0, 0, 0)
52 #define MMC_VERSION_1_2         MAKE_MMC_VERSION(1, 2, 0)
53 #define MMC_VERSION_1_4         MAKE_MMC_VERSION(1, 4, 0)
54 #define MMC_VERSION_2_2         MAKE_MMC_VERSION(2, 2, 0)
55 #define MMC_VERSION_3           MAKE_MMC_VERSION(3, 0, 0)
56 #define MMC_VERSION_4           MAKE_MMC_VERSION(4, 0, 0)
57 #define MMC_VERSION_4_1         MAKE_MMC_VERSION(4, 1, 0)
58 #define MMC_VERSION_4_2         MAKE_MMC_VERSION(4, 2, 0)
59 #define MMC_VERSION_4_3         MAKE_MMC_VERSION(4, 3, 0)
60 #define MMC_VERSION_4_4         MAKE_MMC_VERSION(4, 4, 0)
61 #define MMC_VERSION_4_41        MAKE_MMC_VERSION(4, 4, 1)
62 #define MMC_VERSION_4_5         MAKE_MMC_VERSION(4, 5, 0)
63 #define MMC_VERSION_5_0         MAKE_MMC_VERSION(5, 0, 0)
64 #define MMC_VERSION_5_1         MAKE_MMC_VERSION(5, 1, 0)
65
66 #define MMC_CAP(mode)           (1 << mode)
67 #define MMC_MODE_HS             (MMC_CAP(MMC_HS) | MMC_CAP(SD_HS))
68 #define MMC_MODE_HS_52MHz       MMC_CAP(MMC_HS_52)
69 #define MMC_MODE_DDR_52MHz      MMC_CAP(MMC_DDR_52)
70 #define MMC_MODE_HS200          MMC_CAP(MMC_HS_200)
71 #define MMC_MODE_HS400          MMC_CAP(MMC_HS_400)
72 #define MMC_MODE_HS400_ES       MMC_CAP(MMC_HS_400_ES)
73
74 #define MMC_CAP_NONREMOVABLE    BIT(14)
75 #define MMC_CAP_NEEDS_POLL      BIT(15)
76 #define MMC_CAP_CD_ACTIVE_HIGH  BIT(16)
77
78 #define MMC_MODE_8BIT           BIT(30)
79 #define MMC_MODE_4BIT           BIT(29)
80 #define MMC_MODE_1BIT           BIT(28)
81 #define MMC_MODE_SPI            BIT(27)
82
83
84 #define SD_DATA_4BIT    0x00040000
85
86 #define IS_SD(x)        ((x)->version & SD_VERSION_SD)
87 #define IS_MMC(x)       ((x)->version & MMC_VERSION_MMC)
88
89 #define MMC_DATA_READ           1
90 #define MMC_DATA_WRITE          2
91
92 #define MMC_CMD_GO_IDLE_STATE           0
93 #define MMC_CMD_SEND_OP_COND            1
94 #define MMC_CMD_ALL_SEND_CID            2
95 #define MMC_CMD_SET_RELATIVE_ADDR       3
96 #define MMC_CMD_SET_DSR                 4
97 #define MMC_CMD_SWITCH                  6
98 #define MMC_CMD_SELECT_CARD             7
99 #define MMC_CMD_SEND_EXT_CSD            8
100 #define MMC_CMD_SEND_CSD                9
101 #define MMC_CMD_SEND_CID                10
102 #define MMC_CMD_STOP_TRANSMISSION       12
103 #define MMC_CMD_SEND_STATUS             13
104 #define MMC_CMD_SET_BLOCKLEN            16
105 #define MMC_CMD_READ_SINGLE_BLOCK       17
106 #define MMC_CMD_READ_MULTIPLE_BLOCK     18
107 #define MMC_CMD_SEND_TUNING_BLOCK               19
108 #define MMC_CMD_SEND_TUNING_BLOCK_HS200 21
109 #define MMC_CMD_SET_BLOCK_COUNT         23
110 #define MMC_CMD_WRITE_SINGLE_BLOCK      24
111 #define MMC_CMD_WRITE_MULTIPLE_BLOCK    25
112 #define MMC_CMD_ERASE_GROUP_START       35
113 #define MMC_CMD_ERASE_GROUP_END         36
114 #define MMC_CMD_ERASE                   38
115 #define MMC_CMD_APP_CMD                 55
116 #define MMC_CMD_SPI_READ_OCR            58
117 #define MMC_CMD_SPI_CRC_ON_OFF          59
118 #define MMC_CMD_RES_MAN                 62
119
120 #define MMC_CMD62_ARG1                  0xefac62ec
121 #define MMC_CMD62_ARG2                  0xcbaea7
122
123
124 #define SD_CMD_SEND_RELATIVE_ADDR       3
125 #define SD_CMD_SWITCH_FUNC              6
126 #define SD_CMD_SEND_IF_COND             8
127 #define SD_CMD_SWITCH_UHS18V            11
128
129 #define SD_CMD_APP_SET_BUS_WIDTH        6
130 #define SD_CMD_APP_SD_STATUS            13
131 #define SD_CMD_ERASE_WR_BLK_START       32
132 #define SD_CMD_ERASE_WR_BLK_END         33
133 #define SD_CMD_APP_SEND_OP_COND         41
134 #define SD_CMD_APP_SEND_SCR             51
135
136 static inline bool mmc_is_tuning_cmd(uint cmdidx)
137 {
138         if ((cmdidx == MMC_CMD_SEND_TUNING_BLOCK_HS200) ||
139             (cmdidx == MMC_CMD_SEND_TUNING_BLOCK))
140                 return true;
141         return false;
142 }
143
144 /* SCR definitions in different words */
145 #define SD_HIGHSPEED_BUSY       0x00020000
146 #define SD_HIGHSPEED_SUPPORTED  0x00020000
147
148 #define UHS_SDR12_BUS_SPEED     0
149 #define HIGH_SPEED_BUS_SPEED    1
150 #define UHS_SDR25_BUS_SPEED     1
151 #define UHS_SDR50_BUS_SPEED     2
152 #define UHS_SDR104_BUS_SPEED    3
153 #define UHS_DDR50_BUS_SPEED     4
154
155 #define SD_MODE_UHS_SDR12       BIT(UHS_SDR12_BUS_SPEED)
156 #define SD_MODE_UHS_SDR25       BIT(UHS_SDR25_BUS_SPEED)
157 #define SD_MODE_UHS_SDR50       BIT(UHS_SDR50_BUS_SPEED)
158 #define SD_MODE_UHS_SDR104      BIT(UHS_SDR104_BUS_SPEED)
159 #define SD_MODE_UHS_DDR50       BIT(UHS_DDR50_BUS_SPEED)
160
161 #define OCR_BUSY                0x80000000
162 #define OCR_HCS                 0x40000000
163 #define OCR_S18R                0x1000000
164 #define OCR_VOLTAGE_MASK        0x007FFF80
165 #define OCR_ACCESS_MODE         0x60000000
166
167 #define MMC_ERASE_ARG           0x00000000
168 #define MMC_SECURE_ERASE_ARG    0x80000000
169 #define MMC_TRIM_ARG            0x00000001
170 #define MMC_DISCARD_ARG         0x00000003
171 #define MMC_SECURE_TRIM1_ARG    0x80000001
172 #define MMC_SECURE_TRIM2_ARG    0x80008000
173
174 #define MMC_STATUS_MASK         (~0x0206BF7F)
175 #define MMC_STATUS_SWITCH_ERROR (1 << 7)
176 #define MMC_STATUS_RDY_FOR_DATA (1 << 8)
177 #define MMC_STATUS_CURR_STATE   (0xf << 9)
178 #define MMC_STATUS_ERROR        (1 << 19)
179
180 #define MMC_STATE_PRG           (7 << 9)
181
182 #define MMC_VDD_165_195         0x00000080      /* VDD voltage 1.65 - 1.95 */
183 #define MMC_VDD_20_21           0x00000100      /* VDD voltage 2.0 ~ 2.1 */
184 #define MMC_VDD_21_22           0x00000200      /* VDD voltage 2.1 ~ 2.2 */
185 #define MMC_VDD_22_23           0x00000400      /* VDD voltage 2.2 ~ 2.3 */
186 #define MMC_VDD_23_24           0x00000800      /* VDD voltage 2.3 ~ 2.4 */
187 #define MMC_VDD_24_25           0x00001000      /* VDD voltage 2.4 ~ 2.5 */
188 #define MMC_VDD_25_26           0x00002000      /* VDD voltage 2.5 ~ 2.6 */
189 #define MMC_VDD_26_27           0x00004000      /* VDD voltage 2.6 ~ 2.7 */
190 #define MMC_VDD_27_28           0x00008000      /* VDD voltage 2.7 ~ 2.8 */
191 #define MMC_VDD_28_29           0x00010000      /* VDD voltage 2.8 ~ 2.9 */
192 #define MMC_VDD_29_30           0x00020000      /* VDD voltage 2.9 ~ 3.0 */
193 #define MMC_VDD_30_31           0x00040000      /* VDD voltage 3.0 ~ 3.1 */
194 #define MMC_VDD_31_32           0x00080000      /* VDD voltage 3.1 ~ 3.2 */
195 #define MMC_VDD_32_33           0x00100000      /* VDD voltage 3.2 ~ 3.3 */
196 #define MMC_VDD_33_34           0x00200000      /* VDD voltage 3.3 ~ 3.4 */
197 #define MMC_VDD_34_35           0x00400000      /* VDD voltage 3.4 ~ 3.5 */
198 #define MMC_VDD_35_36           0x00800000      /* VDD voltage 3.5 ~ 3.6 */
199
200 #define MMC_SWITCH_MODE_CMD_SET         0x00 /* Change the command set */
201 #define MMC_SWITCH_MODE_SET_BITS        0x01 /* Set bits in EXT_CSD byte
202                                                 addressed by index which are
203                                                 1 in value field */
204 #define MMC_SWITCH_MODE_CLEAR_BITS      0x02 /* Clear bits in EXT_CSD byte
205                                                 addressed by index, which are
206                                                 1 in value field */
207 #define MMC_SWITCH_MODE_WRITE_BYTE      0x03 /* Set target byte to value */
208
209 #define SD_SWITCH_CHECK         0
210 #define SD_SWITCH_SWITCH        1
211
212 /*
213  * EXT_CSD fields
214  */
215 #define EXT_CSD_ENH_START_ADDR          136     /* R/W */
216 #define EXT_CSD_ENH_SIZE_MULT           140     /* R/W */
217 #define EXT_CSD_GP_SIZE_MULT            143     /* R/W */
218 #define EXT_CSD_PARTITION_SETTING       155     /* R/W */
219 #define EXT_CSD_PARTITIONS_ATTRIBUTE    156     /* R/W */
220 #define EXT_CSD_MAX_ENH_SIZE_MULT       157     /* R */
221 #define EXT_CSD_PARTITIONING_SUPPORT    160     /* RO */
222 #define EXT_CSD_RST_N_FUNCTION          162     /* R/W */
223 #define EXT_CSD_BKOPS_EN                163     /* R/W & R/W/E */
224 #define EXT_CSD_WR_REL_PARAM            166     /* R */
225 #define EXT_CSD_WR_REL_SET              167     /* R/W */
226 #define EXT_CSD_RPMB_MULT               168     /* RO */
227 #define EXT_CSD_USER_WP                 171     /* R/W & R/W/C_P & R/W/E_P */
228 #define EXT_CSD_BOOT_WP                 173     /* R/W & R/W/C_P */
229 #define EXT_CSD_BOOT_WP_STATUS          174     /* R */
230 #define EXT_CSD_ERASE_GROUP_DEF         175     /* R/W */
231 #define EXT_CSD_BOOT_BUS_WIDTH          177
232 #define EXT_CSD_PART_CONF               179     /* R/W */
233 #define EXT_CSD_BUS_WIDTH               183     /* R/W */
234 #define EXT_CSD_STROBE_SUPPORT          184     /* R/W */
235 #define EXT_CSD_HS_TIMING               185     /* R/W */
236 #define EXT_CSD_REV                     192     /* RO */
237 #define EXT_CSD_CARD_TYPE               196     /* RO */
238 #define EXT_CSD_PART_SWITCH_TIME        199     /* RO */
239 #define EXT_CSD_SEC_CNT                 212     /* RO, 4 bytes */
240 #define EXT_CSD_HC_WP_GRP_SIZE          221     /* RO */
241 #define EXT_CSD_HC_ERASE_GRP_SIZE       224     /* RO */
242 #define EXT_CSD_BOOT_MULT               226     /* RO */
243 #define EXT_CSD_GENERIC_CMD6_TIME       248     /* RO */
244 #define EXT_CSD_BKOPS_SUPPORT           502     /* RO */
245
246 /*
247  * EXT_CSD field definitions
248  */
249
250 #define EXT_CSD_CMD_SET_NORMAL          (1 << 0)
251 #define EXT_CSD_CMD_SET_SECURE          (1 << 1)
252 #define EXT_CSD_CMD_SET_CPSECURE        (1 << 2)
253
254 #define EXT_CSD_CARD_TYPE_26    (1 << 0)        /* Card can run at 26MHz */
255 #define EXT_CSD_CARD_TYPE_52    (1 << 1)        /* Card can run at 52MHz */
256 #define EXT_CSD_CARD_TYPE_DDR_1_8V      (1 << 2)
257 #define EXT_CSD_CARD_TYPE_DDR_1_2V      (1 << 3)
258 #define EXT_CSD_CARD_TYPE_DDR_52        (EXT_CSD_CARD_TYPE_DDR_1_8V \
259                                         | EXT_CSD_CARD_TYPE_DDR_1_2V)
260
261 #define EXT_CSD_CARD_TYPE_HS200_1_8V    BIT(4)  /* Card can run at 200MHz */
262                                                 /* SDR mode @1.8V I/O */
263 #define EXT_CSD_CARD_TYPE_HS200_1_2V    BIT(5)  /* Card can run at 200MHz */
264                                                 /* SDR mode @1.2V I/O */
265 #define EXT_CSD_CARD_TYPE_HS200         (EXT_CSD_CARD_TYPE_HS200_1_8V | \
266                                          EXT_CSD_CARD_TYPE_HS200_1_2V)
267 #define EXT_CSD_CARD_TYPE_HS400_1_8V    BIT(6)
268 #define EXT_CSD_CARD_TYPE_HS400_1_2V    BIT(7)
269 #define EXT_CSD_CARD_TYPE_HS400         (EXT_CSD_CARD_TYPE_HS400_1_8V | \
270                                          EXT_CSD_CARD_TYPE_HS400_1_2V)
271
272 #define EXT_CSD_BUS_WIDTH_1     0       /* Card is in 1 bit mode */
273 #define EXT_CSD_BUS_WIDTH_4     1       /* Card is in 4 bit mode */
274 #define EXT_CSD_BUS_WIDTH_8     2       /* Card is in 8 bit mode */
275 #define EXT_CSD_DDR_BUS_WIDTH_4 5       /* Card is in 4 bit DDR mode */
276 #define EXT_CSD_DDR_BUS_WIDTH_8 6       /* Card is in 8 bit DDR mode */
277 #define EXT_CSD_DDR_FLAG        BIT(2)  /* Flag for DDR mode */
278 #define EXT_CSD_BUS_WIDTH_STROBE BIT(7) /* Enhanced strobe mode */
279
280 #define EXT_CSD_TIMING_LEGACY   0       /* no high speed */
281 #define EXT_CSD_TIMING_HS       1       /* HS */
282 #define EXT_CSD_TIMING_HS200    2       /* HS200 */
283 #define EXT_CSD_TIMING_HS400    3       /* HS400 */
284 #define EXT_CSD_DRV_STR_SHIFT   4       /* Driver Strength shift */
285
286 #define EXT_CSD_BOOT_ACK_ENABLE                 (1 << 6)
287 #define EXT_CSD_BOOT_PARTITION_ENABLE           (1 << 3)
288 #define EXT_CSD_PARTITION_ACCESS_ENABLE         (1 << 0)
289 #define EXT_CSD_PARTITION_ACCESS_DISABLE        (0 << 0)
290
291 #define EXT_CSD_BOOT_ACK(x)             (x << 6)
292 #define EXT_CSD_BOOT_PART_NUM(x)        (x << 3)
293 #define EXT_CSD_PARTITION_ACCESS(x)     (x << 0)
294
295 #define EXT_CSD_EXTRACT_BOOT_ACK(x)             (((x) >> 6) & 0x1)
296 #define EXT_CSD_EXTRACT_BOOT_PART(x)            (((x) >> 3) & 0x7)
297 #define EXT_CSD_EXTRACT_PARTITION_ACCESS(x)     ((x) & 0x7)
298
299 #define EXT_CSD_BOOT_BUS_WIDTH_MODE(x)  (x << 3)
300 #define EXT_CSD_BOOT_BUS_WIDTH_RESET(x) (x << 2)
301 #define EXT_CSD_BOOT_BUS_WIDTH_WIDTH(x) (x)
302
303 #define EXT_CSD_PARTITION_SETTING_COMPLETED     (1 << 0)
304
305 #define EXT_CSD_ENH_USR         (1 << 0)        /* user data area is enhanced */
306 #define EXT_CSD_ENH_GP(x)       (1 << ((x)+1))  /* GP part (x+1) is enhanced */
307
308 #define EXT_CSD_HS_CTRL_REL     (1 << 0)        /* host controlled WR_REL_SET */
309
310 #define EXT_CSD_WR_DATA_REL_USR         (1 << 0)        /* user data area WR_REL */
311 #define EXT_CSD_WR_DATA_REL_GP(x)       (1 << ((x)+1))  /* GP part (x+1) WR_REL */
312
313 #define R1_ILLEGAL_COMMAND              (1 << 22)
314 #define R1_APP_CMD                      (1 << 5)
315
316 #define MMC_RSP_PRESENT (1 << 0)
317 #define MMC_RSP_136     (1 << 1)                /* 136 bit response */
318 #define MMC_RSP_CRC     (1 << 2)                /* expect valid crc */
319 #define MMC_RSP_BUSY    (1 << 3)                /* card may send busy */
320 #define MMC_RSP_OPCODE  (1 << 4)                /* response contains opcode */
321
322 #define MMC_RSP_NONE    (0)
323 #define MMC_RSP_R1      (MMC_RSP_PRESENT|MMC_RSP_CRC|MMC_RSP_OPCODE)
324 #define MMC_RSP_R1b     (MMC_RSP_PRESENT|MMC_RSP_CRC|MMC_RSP_OPCODE| \
325                         MMC_RSP_BUSY)
326 #define MMC_RSP_R2      (MMC_RSP_PRESENT|MMC_RSP_136|MMC_RSP_CRC)
327 #define MMC_RSP_R3      (MMC_RSP_PRESENT)
328 #define MMC_RSP_R4      (MMC_RSP_PRESENT)
329 #define MMC_RSP_R5      (MMC_RSP_PRESENT|MMC_RSP_CRC|MMC_RSP_OPCODE)
330 #define MMC_RSP_R6      (MMC_RSP_PRESENT|MMC_RSP_CRC|MMC_RSP_OPCODE)
331 #define MMC_RSP_R7      (MMC_RSP_PRESENT|MMC_RSP_CRC|MMC_RSP_OPCODE)
332
333 #define MMCPART_NOAVAILABLE     (0xff)
334 #define PART_ACCESS_MASK        (0x7)
335 #define PART_SUPPORT            (0x1)
336 #define ENHNCD_SUPPORT          (0x2)
337 #define PART_ENH_ATTRIB         (0x1f)
338
339 #define MMC_QUIRK_RETRY_SEND_CID        BIT(0)
340 #define MMC_QUIRK_RETRY_SET_BLOCKLEN    BIT(1)
341 #define MMC_QUIRK_RETRY_APP_CMD BIT(2)
342
343 enum mmc_voltage {
344         MMC_SIGNAL_VOLTAGE_000 = 0,
345         MMC_SIGNAL_VOLTAGE_120 = 1,
346         MMC_SIGNAL_VOLTAGE_180 = 2,
347         MMC_SIGNAL_VOLTAGE_330 = 4,
348 };
349
350 #define MMC_ALL_SIGNAL_VOLTAGE (MMC_SIGNAL_VOLTAGE_120 |\
351                                 MMC_SIGNAL_VOLTAGE_180 |\
352                                 MMC_SIGNAL_VOLTAGE_330)
353
354 /* Maximum block size for MMC */
355 #define MMC_MAX_BLOCK_LEN       512
356
357 /* The number of MMC physical partitions.  These consist of:
358  * boot partitions (2), general purpose partitions (4) in MMC v4.4.
359  */
360 #define MMC_NUM_BOOT_PARTITION  2
361 #define MMC_PART_RPMB           3       /* RPMB partition number */
362
363 /* timing specification used */
364 #define MMC_TIMING_LEGACY       0
365 #define MMC_TIMING_MMC_HS       1
366 #define MMC_TIMING_SD_HS        2
367 #define MMC_TIMING_UHS_SDR12    3
368 #define MMC_TIMING_UHS_SDR25    4
369 #define MMC_TIMING_UHS_SDR50    5
370 #define MMC_TIMING_UHS_SDR104   6
371 #define MMC_TIMING_UHS_DDR50    7
372 #define MMC_TIMING_MMC_DDR52    8
373 #define MMC_TIMING_MMC_HS200    9
374 #define MMC_TIMING_MMC_HS400    10
375
376 /* Driver model support */
377
378 /**
379  * struct mmc_uclass_priv - Holds information about a device used by the uclass
380  */
381 struct mmc_uclass_priv {
382         struct mmc *mmc;
383 };
384
385 /**
386  * mmc_get_mmc_dev() - get the MMC struct pointer for a device
387  *
388  * Provided that the device is already probed and ready for use, this value
389  * will be available.
390  *
391  * @dev:        Device
392  * @return associated mmc struct pointer if available, else NULL
393  */
394 struct mmc *mmc_get_mmc_dev(const struct udevice *dev);
395
396 /* End of driver model support */
397
398 struct mmc_cid {
399         unsigned long psn;
400         unsigned short oid;
401         unsigned char mid;
402         unsigned char prv;
403         unsigned char mdt;
404         char pnm[7];
405 };
406
407 struct mmc_cmd {
408         ushort cmdidx;
409         uint resp_type;
410         uint cmdarg;
411         uint response[4];
412 };
413
414 struct mmc_data {
415         union {
416                 char *dest;
417                 const char *src; /* src buffers don't get written to */
418         };
419         uint flags;
420         uint blocks;
421         uint blocksize;
422 };
423
424 /* forward decl. */
425 struct mmc;
426
427 #if CONFIG_IS_ENABLED(DM_MMC)
428 struct dm_mmc_ops {
429         /**
430          * deferred_probe() - Some configurations that need to be deferred
431          * to just before enumerating the device
432          *
433          * @dev:        Device to init
434          * @return 0 if Ok, -ve if error
435          */
436         int (*deferred_probe)(struct udevice *dev);
437         /**
438          * reinit() - Re-initialization to clear old configuration for
439          * mmc rescan.
440          *
441          * @dev:        Device to reinit
442          * @return 0 if Ok, -ve if error
443          */
444         int (*reinit)(struct udevice *dev);
445         /**
446          * send_cmd() - Send a command to the MMC device
447          *
448          * @dev:        Device to receive the command
449          * @cmd:        Command to send
450          * @data:       Additional data to send/receive
451          * @return 0 if OK, -ve on error
452          */
453         int (*send_cmd)(struct udevice *dev, struct mmc_cmd *cmd,
454                         struct mmc_data *data);
455
456         /**
457          * set_ios() - Set the I/O speed/width for an MMC device
458          *
459          * @dev:        Device to update
460          * @return 0 if OK, -ve on error
461          */
462         int (*set_ios)(struct udevice *dev);
463
464         /**
465          * get_cd() - See whether a card is present
466          *
467          * @dev:        Device to check
468          * @return 0 if not present, 1 if present, -ve on error
469          */
470         int (*get_cd)(struct udevice *dev);
471
472         /**
473          * get_wp() - See whether a card has write-protect enabled
474          *
475          * @dev:        Device to check
476          * @return 0 if write-enabled, 1 if write-protected, -ve on error
477          */
478         int (*get_wp)(struct udevice *dev);
479
480 #ifdef MMC_SUPPORTS_TUNING
481         /**
482          * execute_tuning() - Start the tuning process
483          *
484          * @dev:        Device to start the tuning
485          * @opcode:     Command opcode to send
486          * @return 0 if OK, -ve on error
487          */
488         int (*execute_tuning)(struct udevice *dev, uint opcode);
489 #endif
490
491         /**
492          * wait_dat0() - wait until dat0 is in the target state
493          *              (CLK must be running during the wait)
494          *
495          * @dev:        Device to check
496          * @state:      target state
497          * @timeout_us: timeout in us
498          * @return 0 if dat0 is in the target state, -ve on error
499          */
500         int (*wait_dat0)(struct udevice *dev, int state, int timeout_us);
501
502 #if CONFIG_IS_ENABLED(MMC_HS400_ES_SUPPORT)
503         /* set_enhanced_strobe() - set HS400 enhanced strobe */
504         int (*set_enhanced_strobe)(struct udevice *dev);
505 #endif
506
507         /**
508          * host_power_cycle - host specific tasks in power cycle sequence
509          *                    Called between mmc_power_off() and
510          *                    mmc_power_on()
511          *
512          * @dev:        Device to check
513          * @return 0 if not present, 1 if present, -ve on error
514          */
515         int (*host_power_cycle)(struct udevice *dev);
516
517         /**
518          * get_b_max - get maximum length of single transfer
519          *             Called before reading blocks from the card,
520          *             useful for system which have e.g. DMA limits
521          *             on various memory ranges.
522          *
523          * @dev:        Device to check
524          * @dst:        Destination buffer in memory
525          * @blkcnt:     Total number of blocks in this transfer
526          * @return maximum number of blocks for this transfer
527          */
528         int (*get_b_max)(struct udevice *dev, void *dst, lbaint_t blkcnt);
529
530         /**
531          * hs400_prepare_ddr - prepare to switch to DDR mode
532          *
533          * @dev:        Device to check
534          * @return 0 if success, -ve on error
535          */
536         int (*hs400_prepare_ddr)(struct udevice *dev);
537 };
538
539 #define mmc_get_ops(dev)        ((struct dm_mmc_ops *)(dev)->driver->ops)
540
541 int dm_mmc_send_cmd(struct udevice *dev, struct mmc_cmd *cmd,
542                     struct mmc_data *data);
543 int dm_mmc_set_ios(struct udevice *dev);
544 int dm_mmc_get_cd(struct udevice *dev);
545 int dm_mmc_get_wp(struct udevice *dev);
546 int dm_mmc_execute_tuning(struct udevice *dev, uint opcode);
547 int dm_mmc_wait_dat0(struct udevice *dev, int state, int timeout_us);
548 int dm_mmc_host_power_cycle(struct udevice *dev);
549 int dm_mmc_deferred_probe(struct udevice *dev);
550 int dm_mmc_reinit(struct udevice *dev);
551 int dm_mmc_get_b_max(struct udevice *dev, void *dst, lbaint_t blkcnt);
552
553 /* Transition functions for compatibility */
554 int mmc_set_ios(struct mmc *mmc);
555 int mmc_getcd(struct mmc *mmc);
556 int mmc_getwp(struct mmc *mmc);
557 int mmc_execute_tuning(struct mmc *mmc, uint opcode);
558 int mmc_wait_dat0(struct mmc *mmc, int state, int timeout_us);
559 int mmc_set_enhanced_strobe(struct mmc *mmc);
560 int mmc_host_power_cycle(struct mmc *mmc);
561 int mmc_deferred_probe(struct mmc *mmc);
562 int mmc_reinit(struct mmc *mmc);
563 int mmc_get_b_max(struct mmc *mmc, void *dst, lbaint_t blkcnt);
564 int mmc_hs400_prepare_ddr(struct mmc *mmc);
565 #else
566 struct mmc_ops {
567         int (*send_cmd)(struct mmc *mmc,
568                         struct mmc_cmd *cmd, struct mmc_data *data);
569         int (*set_ios)(struct mmc *mmc);
570         int (*init)(struct mmc *mmc);
571         int (*getcd)(struct mmc *mmc);
572         int (*getwp)(struct mmc *mmc);
573         int (*host_power_cycle)(struct mmc *mmc);
574         int (*get_b_max)(struct mmc *mmc, void *dst, lbaint_t blkcnt);
575 };
576
577 static inline int mmc_hs400_prepare_ddr(struct mmc *mmc)
578 {
579         return 0;
580 }
581 #endif
582
583 struct mmc_config {
584         const char *name;
585 #if !CONFIG_IS_ENABLED(DM_MMC)
586         const struct mmc_ops *ops;
587 #endif
588         uint host_caps;
589         uint voltages;
590         uint f_min;
591         uint f_max;
592         uint b_max;
593         unsigned char part_type;
594 };
595
596 struct sd_ssr {
597         unsigned int au;                /* In sectors */
598         unsigned int erase_timeout;     /* In milliseconds */
599         unsigned int erase_offset;      /* In milliseconds */
600 };
601
602 enum bus_mode {
603         MMC_LEGACY,
604         MMC_HS,
605         SD_HS,
606         MMC_HS_52,
607         MMC_DDR_52,
608         UHS_SDR12,
609         UHS_SDR25,
610         UHS_SDR50,
611         UHS_DDR50,
612         UHS_SDR104,
613         MMC_HS_200,
614         MMC_HS_400,
615         MMC_HS_400_ES,
616         MMC_MODES_END
617 };
618
619 const char *mmc_mode_name(enum bus_mode mode);
620 void mmc_dump_capabilities(const char *text, uint caps);
621
622 static inline bool mmc_is_mode_ddr(enum bus_mode mode)
623 {
624         if (mode == MMC_DDR_52)
625                 return true;
626 #if CONFIG_IS_ENABLED(MMC_UHS_SUPPORT)
627         else if (mode == UHS_DDR50)
628                 return true;
629 #endif
630 #if CONFIG_IS_ENABLED(MMC_HS400_SUPPORT)
631         else if (mode == MMC_HS_400)
632                 return true;
633 #endif
634 #if CONFIG_IS_ENABLED(MMC_HS400_ES_SUPPORT)
635         else if (mode == MMC_HS_400_ES)
636                 return true;
637 #endif
638         else
639                 return false;
640 }
641
642 #define UHS_CAPS (MMC_CAP(UHS_SDR12) | MMC_CAP(UHS_SDR25) | \
643                   MMC_CAP(UHS_SDR50) | MMC_CAP(UHS_SDR104) | \
644                   MMC_CAP(UHS_DDR50))
645
646 static inline bool supports_uhs(uint caps)
647 {
648 #if CONFIG_IS_ENABLED(MMC_UHS_SUPPORT)
649         return (caps & UHS_CAPS) ? true : false;
650 #else
651         return false;
652 #endif
653 }
654
655 /*
656  * With CONFIG_DM_MMC enabled, struct mmc can be accessed from the MMC device
657  * with mmc_get_mmc_dev().
658  *
659  * TODO struct mmc should be in mmc_private but it's hard to fix right now
660  */
661 struct mmc {
662 #if !CONFIG_IS_ENABLED(BLK)
663         struct list_head link;
664 #endif
665         const struct mmc_config *cfg;   /* provided configuration */
666         uint version;
667         void *priv;
668         uint has_init;
669         int high_capacity;
670         bool clk_disable; /* true if the clock can be turned off */
671         uint bus_width;
672         uint clock;
673         uint saved_clock;
674         enum mmc_voltage signal_voltage;
675         uint card_caps;
676         uint host_caps;
677         uint ocr;
678         uint dsr;
679         uint dsr_imp;
680         uint scr[2];
681         uint csd[4];
682         uint cid[4];
683         ushort rca;
684         u8 part_support;
685         u8 part_attr;
686         u8 wr_rel_set;
687         u8 part_config;
688         u8 gen_cmd6_time;       /* units: 10 ms */
689         u8 part_switch_time;    /* units: 10 ms */
690         uint tran_speed;
691         uint legacy_speed; /* speed for the legacy mode provided by the card */
692         uint read_bl_len;
693 #if CONFIG_IS_ENABLED(MMC_WRITE)
694         uint write_bl_len;
695         uint erase_grp_size;    /* in 512-byte sectors */
696 #endif
697 #if CONFIG_IS_ENABLED(MMC_HW_PARTITIONING)
698         uint hc_wp_grp_size;    /* in 512-byte sectors */
699 #endif
700 #if CONFIG_IS_ENABLED(MMC_WRITE)
701         struct sd_ssr   ssr;    /* SD status register */
702 #endif
703         u64 capacity;
704         u64 capacity_user;
705         u64 capacity_boot;
706         u64 capacity_rpmb;
707         u64 capacity_gp[4];
708 #ifndef CONFIG_SPL_BUILD
709         u64 enh_user_start;
710         u64 enh_user_size;
711 #endif
712 #if !CONFIG_IS_ENABLED(BLK)
713         struct blk_desc block_dev;
714 #endif
715         char op_cond_pending;   /* 1 if we are waiting on an op_cond command */
716         char init_in_progress;  /* 1 if we have done mmc_start_init() */
717         char preinit;           /* start init as early as possible */
718         int ddr_mode;
719 #if CONFIG_IS_ENABLED(DM_MMC)
720         struct udevice *dev;    /* Device for this MMC controller */
721 #if CONFIG_IS_ENABLED(DM_REGULATOR)
722         struct udevice *vmmc_supply;    /* Main voltage regulator (Vcc)*/
723         struct udevice *vqmmc_supply;   /* IO voltage regulator (Vccq)*/
724 #endif
725 #endif
726         u8 *ext_csd;
727         u32 cardtype;           /* cardtype read from the MMC */
728         enum mmc_voltage current_voltage;
729         enum bus_mode selected_mode; /* mode currently used */
730         enum bus_mode best_mode; /* best mode is the supported mode with the
731                                   * highest bandwidth. It may not always be the
732                                   * operating mode due to limitations when
733                                   * accessing the boot partitions
734                                   */
735         u32 quirks;
736         u8 hs400_tuning;
737 };
738
739 #if CONFIG_IS_ENABLED(DM_MMC)
740 #define mmc_to_dev(_mmc)        _mmc->dev
741 #else
742 #define mmc_to_dev(_mmc)        NULL
743 #endif
744
745 struct mmc_hwpart_conf {
746         struct {
747                 uint enh_start; /* in 512-byte sectors */
748                 uint enh_size;  /* in 512-byte sectors, if 0 no enh area */
749                 unsigned wr_rel_change : 1;
750                 unsigned wr_rel_set : 1;
751         } user;
752         struct {
753                 uint size;      /* in 512-byte sectors */
754                 unsigned enhanced : 1;
755                 unsigned wr_rel_change : 1;
756                 unsigned wr_rel_set : 1;
757         } gp_part[4];
758 };
759
760 enum mmc_hwpart_conf_mode {
761         MMC_HWPART_CONF_CHECK,
762         MMC_HWPART_CONF_SET,
763         MMC_HWPART_CONF_COMPLETE,
764 };
765
766 struct mmc *mmc_create(const struct mmc_config *cfg, void *priv);
767
768 /**
769  * mmc_bind() - Set up a new MMC device ready for probing
770  *
771  * A child block device is bound with the IF_TYPE_MMC interface type. This
772  * allows the device to be used with CONFIG_BLK
773  *
774  * @dev:        MMC device to set up
775  * @mmc:        MMC struct
776  * @cfg:        MMC configuration
777  * @return 0 if OK, -ve on error
778  */
779 int mmc_bind(struct udevice *dev, struct mmc *mmc,
780              const struct mmc_config *cfg);
781 void mmc_destroy(struct mmc *mmc);
782
783 /**
784  * mmc_unbind() - Unbind a MMC device's child block device
785  *
786  * @dev:        MMC device
787  * @return 0 if OK, -ve on error
788  */
789 int mmc_unbind(struct udevice *dev);
790 int mmc_initialize(struct bd_info *bis);
791 int mmc_init_device(int num);
792 int mmc_init(struct mmc *mmc);
793 int mmc_send_tuning(struct mmc *mmc, u32 opcode, int *cmd_error);
794
795 #if CONFIG_IS_ENABLED(MMC_UHS_SUPPORT) || \
796     CONFIG_IS_ENABLED(MMC_HS200_SUPPORT) || \
797     CONFIG_IS_ENABLED(MMC_HS400_SUPPORT)
798 int mmc_deinit(struct mmc *mmc);
799 #endif
800
801 /**
802  * mmc_of_parse() - Parse the device tree to get the capabilities of the host
803  *
804  * @dev:        MMC device
805  * @cfg:        MMC configuration
806  * @return 0 if OK, -ve on error
807  */
808 int mmc_of_parse(struct udevice *dev, struct mmc_config *cfg);
809
810 int mmc_read(struct mmc *mmc, u64 src, uchar *dst, int size);
811
812 /**
813  * mmc_voltage_to_mv() - Convert a mmc_voltage in mV
814  *
815  * @voltage:    The mmc_voltage to convert
816  * @return the value in mV if OK, -EINVAL on error (invalid mmc_voltage value)
817  */
818 int mmc_voltage_to_mv(enum mmc_voltage voltage);
819
820 /**
821  * mmc_set_clock() - change the bus clock
822  * @mmc:        MMC struct
823  * @clock:      bus frequency in Hz
824  * @disable:    flag indicating if the clock must on or off
825  * @return 0 if OK, -ve on error
826  */
827 int mmc_set_clock(struct mmc *mmc, uint clock, bool disable);
828
829 #define MMC_CLK_ENABLE          false
830 #define MMC_CLK_DISABLE         true
831
832 struct mmc *find_mmc_device(int dev_num);
833 int mmc_set_dev(int dev_num);
834 void print_mmc_devices(char separator);
835
836 /**
837  * get_mmc_num() - get the total MMC device number
838  *
839  * @return 0 if there is no MMC device, else the number of devices
840  */
841 int get_mmc_num(void);
842 int mmc_switch_part(struct mmc *mmc, unsigned int part_num);
843 int mmc_hwpart_config(struct mmc *mmc, const struct mmc_hwpart_conf *conf,
844                       enum mmc_hwpart_conf_mode mode);
845
846 #if !CONFIG_IS_ENABLED(DM_MMC)
847 int mmc_getcd(struct mmc *mmc);
848 int board_mmc_getcd(struct mmc *mmc);
849 int mmc_getwp(struct mmc *mmc);
850 int board_mmc_getwp(struct mmc *mmc);
851 #endif
852
853 int mmc_set_dsr(struct mmc *mmc, u16 val);
854 /* Function to change the size of boot partition and rpmb partitions */
855 int mmc_boot_partition_size_change(struct mmc *mmc, unsigned long bootsize,
856                                         unsigned long rpmbsize);
857 /* Function to modify the PARTITION_CONFIG field of EXT_CSD */
858 int mmc_set_part_conf(struct mmc *mmc, u8 ack, u8 part_num, u8 access);
859 /* Function to modify the BOOT_BUS_WIDTH field of EXT_CSD */
860 int mmc_set_boot_bus_width(struct mmc *mmc, u8 width, u8 reset, u8 mode);
861 /* Function to modify the RST_n_FUNCTION field of EXT_CSD */
862 int mmc_set_rst_n_function(struct mmc *mmc, u8 enable);
863 /* Functions to read / write the RPMB partition */
864 int mmc_rpmb_set_key(struct mmc *mmc, void *key);
865 int mmc_rpmb_get_counter(struct mmc *mmc, unsigned long *counter);
866 int mmc_rpmb_read(struct mmc *mmc, void *addr, unsigned short blk,
867                   unsigned short cnt, unsigned char *key);
868 int mmc_rpmb_write(struct mmc *mmc, void *addr, unsigned short blk,
869                    unsigned short cnt, unsigned char *key);
870
871 /**
872  * mmc_rpmb_route_frames() - route RPMB data frames
873  * @mmc         Pointer to a MMC device struct
874  * @req         Request data frames
875  * @reqlen      Length of data frames in bytes
876  * @rsp         Supplied buffer for response data frames
877  * @rsplen      Length of supplied buffer for response data frames
878  *
879  * The RPMB data frames are routed to/from some external entity, for
880  * example a Trusted Exectuion Environment in an arm TrustZone protected
881  * secure world. It's expected that it's the external entity who is in
882  * control of the RPMB key.
883  *
884  * Returns 0 on success, < 0 on error.
885  */
886 int mmc_rpmb_route_frames(struct mmc *mmc, void *req, unsigned long reqlen,
887                           void *rsp, unsigned long rsplen);
888
889 #ifdef CONFIG_CMD_BKOPS_ENABLE
890 int mmc_set_bkops_enable(struct mmc *mmc);
891 #endif
892
893 /**
894  * Start device initialization and return immediately; it does not block on
895  * polling OCR (operation condition register) status. Useful for checking
896  * the presence of SD/eMMC when no card detect logic is available.
897  *
898  * @param mmc   Pointer to a MMC device struct
899  * @return 0 on success, <0 on error.
900  */
901 int mmc_get_op_cond(struct mmc *mmc);
902
903 /**
904  * Start device initialization and return immediately; it does not block on
905  * polling OCR (operation condition register) status.  Then you should call
906  * mmc_init, which would block on polling OCR status and complete the device
907  * initializatin.
908  *
909  * @param mmc   Pointer to a MMC device struct
910  * @return 0 on success, <0 on error.
911  */
912 int mmc_start_init(struct mmc *mmc);
913
914 /**
915  * Set preinit flag of mmc device.
916  *
917  * This will cause the device to be pre-inited during mmc_initialize(),
918  * which may save boot time if the device is not accessed until later.
919  * Some eMMC devices take 200-300ms to init, but unfortunately they
920  * must be sent a series of commands to even get them to start preparing
921  * for operation.
922  *
923  * @param mmc           Pointer to a MMC device struct
924  * @param preinit       preinit flag value
925  */
926 void mmc_set_preinit(struct mmc *mmc, int preinit);
927
928 #ifdef CONFIG_MMC_SPI
929 #define mmc_host_is_spi(mmc)    ((mmc)->cfg->host_caps & MMC_MODE_SPI)
930 #else
931 #define mmc_host_is_spi(mmc)    0
932 #endif
933
934 #define mmc_dev(x)      ((x)->dev)
935
936 void board_mmc_power_init(void);
937 int board_mmc_init(struct bd_info *bis);
938 int cpu_mmc_init(struct bd_info *bis);
939 int mmc_get_env_addr(struct mmc *mmc, int copy, u32 *env_addr);
940 # ifdef CONFIG_SYS_MMC_ENV_PART
941 extern uint mmc_get_env_part(struct mmc *mmc);
942 # endif
943 int mmc_get_env_dev(void);
944
945 /* Minimum partition switch timeout in units of 10-milliseconds */
946 #define MMC_MIN_PART_SWITCH_TIME        30 /* 300 ms */
947
948 /* Set block count limit because of 16 bit register limit on some hardware*/
949 #ifndef CONFIG_SYS_MMC_MAX_BLK_COUNT
950 #define CONFIG_SYS_MMC_MAX_BLK_COUNT 65535
951 #endif
952
953 /**
954  * mmc_get_blk_desc() - Get the block descriptor for an MMC device
955  *
956  * @mmc:        MMC device
957  * @return block device if found, else NULL
958  */
959 struct blk_desc *mmc_get_blk_desc(struct mmc *mmc);
960
961 /**
962  * mmc_send_ext_csd() - read the extended CSD register
963  *
964  * @mmc:        MMC device
965  * @ext_csd     a cache aligned buffer of length MMC_MAX_BLOCK_LEN allocated by
966  *              the caller, e.g. using
967  *              ALLOC_CACHE_ALIGN_BUFFER(u8, ext_csd, MMC_MAX_BLOCK_LEN)
968  * Return:      0 for success
969  */
970 int mmc_send_ext_csd(struct mmc *mmc, u8 *ext_csd);
971
972 /**
973  * mmc_boot_wp() - power on write protect boot partitions
974  *
975  * The boot partitions are write protected until the next power cycle.
976  *
977  * Return:      0 for success
978  */
979 int mmc_boot_wp(struct mmc *mmc);
980
981 static inline enum dma_data_direction mmc_get_dma_dir(struct mmc_data *data)
982 {
983         return data->flags & MMC_DATA_WRITE ? DMA_TO_DEVICE : DMA_FROM_DEVICE;
984 }
985
986 #endif /* _MMC_H_ */