mtd: nand: omap: optimized chip->ecc.correct() for H/W ECC schemes
authorpekon gupta <pekon@ti.com>
Tue, 19 Nov 2013 05:32:17 +0000 (11:02 +0530)
committerScott Wood <scottwood@freescale.com>
Tue, 4 Mar 2014 02:09:03 +0000 (20:09 -0600)
chip->ecc.correct() is used for detecting and correcting bit-flips during read
operations. In omap-nand driver it implemented as:
(a) omap_correct_data(): for h/w based ECC_HAM1 scheme
(b) omap_correct_data_bch() + CONFIG_NAND_OMAP_ECC_BCH8_CODE_HW_DETECTION_SW
for ECC_BCH8 scheme using GPMC and software lib/bch.c
(c) omap_correct_data_bch() + CONFIG_NAND_OMAP_ECC_BCH8_CODE_HW
for ECC_BCH8 scheme using GPMC and ELM

This patch updates (c)
- checks for calc_ecc[]==0x00 so that error_correction is not required for
  known good pages.
- adds scalability for other ECC_BCHx scheme by merging following
  omap_rotate_ecc_bch() + omap_fix_errors_bch() => omap_correct_data_bch()
- fixing logic for bit-flip correction based on error_loc[count]

Signed-off-by: Pekon Gupta <pekon@ti.com>
drivers/mtd/nand/omap_gpmc.c

index ad5b0f17ccfa1d601d1c68e5065fdc52a4fbc1a7..441b32144f4632cd6db92f17d66e75f5d19fca8d 100644 (file)
@@ -21,6 +21,9 @@
 #define SECTOR_BYTES           512
 #define ECCCLEAR               (0x1 << 8)
 #define ECCRESULTREG1          (0x1 << 0)
+/* 4 bit padding to make byte aligned, 56 = 52 + 4 */
+#define BCH4_BIT_PAD           4
+
 #ifdef CONFIG_BCH
 static u8  bch8_polynomial[] = {0xef, 0x51, 0x2e, 0x09, 0xed, 0x93, 0x9a, 0xc2,
                                0x97, 0x79, 0xe5, 0x24, 0xb5};
@@ -178,6 +181,23 @@ static __maybe_unused struct nand_bch_priv bch_priv = {
        .control = NULL
 };
 
+/*
+ * omap_reverse_list - re-orders list elements in reverse order [internal]
+ * @list:      pointer to start of list
+ * @length:    length of list
+*/
+void omap_reverse_list(u8 *list, unsigned int length)
+{
+       unsigned int i, j;
+       unsigned int half_length = length / 2;
+       u8 tmp;
+       for (i = 0, j = length - 1; i < half_length; i++, j--) {
+               tmp = list[i];
+               list[i] = list[j];
+               list[j] = tmp;
+       }
+}
+
 /*
  * omap_enable_hwecc - configures GPMC as per ECC scheme before read/write
  * @mtd:       MTD device structure
@@ -311,77 +331,6 @@ static int omap_calculate_ecc(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *dat,
 }
 
 #ifdef CONFIG_NAND_OMAP_ELM
-/*
- * omap_rotate_ecc_bch - Rotate the syndrome bytes
- *
- * @mtd:       MTD device structure
- * @calc_ecc:  ECC read from ECC registers
- * @syndrome:  Rotated syndrome will be retuned in this array
- *
- */
-static void omap_rotate_ecc_bch(struct mtd_info *mtd, uint8_t *calc_ecc,
-               uint8_t *syndrome)
-{
-       struct nand_chip *chip = mtd->priv;
-       struct nand_bch_priv *bch = chip->priv;
-       uint8_t n_bytes = 0;
-       int8_t i, j;
-
-       switch (bch->type) {
-       case ECC_BCH4:
-               n_bytes = 8;
-               break;
-
-       case ECC_BCH16:
-               n_bytes = 28;
-               break;
-
-       case ECC_BCH8:
-       default:
-               n_bytes = 13;
-               break;
-       }
-
-       for (i = 0, j = (n_bytes-1); i < n_bytes; i++, j--)
-               syndrome[i] =  calc_ecc[j];
-}
-
-/*
- * omap_fix_errors_bch - Correct bch error in the data
- *
- * @mtd:       MTD device structure
- * @data:      Data read from flash
- * @error_count:Number of errors in data
- * @error_loc: Locations of errors in the data
- *
- */
-static void omap_fix_errors_bch(struct mtd_info *mtd, uint8_t *data,
-               uint32_t error_count, uint32_t *error_loc)
-{
-       struct nand_chip *chip = mtd->priv;
-       struct nand_bch_priv *bch = chip->priv;
-       uint8_t count = 0;
-       uint32_t error_byte_pos;
-       uint32_t error_bit_mask;
-       uint32_t last_bit = (bch->nibbles * 4) - 1;
-
-       /* Flip all bits as specified by the error location array. */
-       /* FOR( each found error location flip the bit ) */
-       for (count = 0; count < error_count; count++) {
-               if (error_loc[count] > last_bit) {
-                       /* Remove the ECC spare bits from correction. */
-                       error_loc[count] -= (last_bit + 1);
-                       /* Offset bit in data region */
-                       error_byte_pos = ((512 * 8) -
-                                       (error_loc[count]) - 1) / 8;
-                       /* Error Bit mask */
-                       error_bit_mask = 0x1 << (error_loc[count] % 8);
-                       /* Toggle the error bit to make the correction. */
-                       data[error_byte_pos] ^= error_bit_mask;
-               }
-       }
-}
-
 /*
  * omap_correct_data_bch - Compares the ecc read from nand spare area
  * with ECC registers values and corrects one bit error if it has occured
@@ -398,40 +347,72 @@ static int omap_correct_data_bch(struct mtd_info *mtd, uint8_t *dat,
 {
        struct nand_chip *chip = mtd->priv;
        struct nand_bch_priv *bch = chip->priv;
-       uint8_t syndrome[28];
-       uint32_t error_count = 0;
+       uint32_t eccbytes = chip->ecc.bytes;
+       uint32_t error_count = 0, error_max;
        uint32_t error_loc[8];
-       uint32_t i, ecc_flag;
+       uint32_t i, ecc_flag = 0;
+       uint8_t count, err = 0;
+       uint32_t byte_pos, bit_pos;
 
+       /* check calculated ecc */
+       for (i = 0; i < chip->ecc.bytes && !ecc_flag; i++) {
+               if (calc_ecc[i] != 0x00)
+                       ecc_flag = 1;
+       }
+       if (!ecc_flag)
+               return 0;
+
+       /* check for whether its a erased-page */
        ecc_flag = 0;
-       for (i = 0; i < chip->ecc.bytes; i++)
+       for (i = 0; i < chip->ecc.bytes && !ecc_flag; i++) {
                if (read_ecc[i] != 0xff)
                        ecc_flag = 1;
-
+       }
        if (!ecc_flag)
                return 0;
 
-       elm_reset();
-       elm_config((enum bch_level)(bch->type));
-
        /*
         * while reading ECC result we read it in big endian.
         * Hence while loading to ELM we have rotate to get the right endian.
         */
-       omap_rotate_ecc_bch(mtd, calc_ecc, syndrome);
-
+       switch (bch->ecc_scheme) {
+       case OMAP_ECC_BCH8_CODE_HW:
+               omap_reverse_list(calc_ecc, eccbytes - 1);
+               break;
+       default:
+               return -EINVAL;
+       }
        /* use elm module to check for errors */
-       if (elm_check_error(syndrome, bch->nibbles, &error_count,
-                               error_loc) != 0) {
-               printf("ECC: uncorrectable.\n");
-               return -1;
+       elm_config((enum bch_level)(bch->type));
+       if (elm_check_error(calc_ecc, bch->nibbles, &error_count, error_loc)) {
+               printf("nand: error: uncorrectable ECC errors\n");
+               return -EINVAL;
        }
-
        /* correct bch error */
-       if (error_count > 0)
-               omap_fix_errors_bch(mtd, dat, error_count, error_loc);
-
-       return 0;
+       for (count = 0; count < error_count; count++) {
+               switch (bch->type) {
+               case ECC_BCH8:
+                       /* 14th byte in ECC is reserved to match ROM layout */
+                       error_max = SECTOR_BYTES + (eccbytes - 1);
+                       break;
+               default:
+                       return -EINVAL;
+               }
+               byte_pos = error_max - (error_loc[count] / 8) - 1;
+               bit_pos  = error_loc[count] % 8;
+               if (byte_pos < SECTOR_BYTES) {
+                       dat[byte_pos] ^= 1 << bit_pos;
+                       printf("nand: bit-flip corrected @data=%d\n", byte_pos);
+               } else if (byte_pos < error_max) {
+                       read_ecc[byte_pos - SECTOR_BYTES] = 1 << bit_pos;
+                       printf("nand: bit-flip corrected @oob=%d\n", byte_pos -
+                                                               SECTOR_BYTES);
+               } else {
+                       err = -EBADMSG;
+                       printf("nand: error: invalid bit-flip location\n");
+               }
+       }
+       return (err) ? err : error_count;
 }
 
 /**