hc
2024-03-26 e0728245c89800c2038c23308f2d88969d5b41c8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
877
878
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
902
903
904
905
906
907
908
909
910
911
912
913
914
915
916
917
918
919
920
921
922
923
924
925
926
927
928
929
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
944
945
946
947
948
949
950
951
952
953
954
955
956
957
958
959
960
961
962
963
964
965
966
967
968
969
970
971
972
973
974
975
976
977
978
979
980
981
982
983
984
985
986
987
988
989
990
991
992
993
994
995
996
997
998
999
1000
/** @file  NorFlashDxe.c
 
  Copyright (c) 2011 - 2014, ARM Ltd. All rights reserved.<BR>
  Copyright (c) 2017, Socionext Inc. All rights reserved.<BR>
  Copyright (c) 2017, Linaro, Ltd. All rights reserved.<BR>
 
  SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-Patent
 
**/
 
#include <Library/BaseMemoryLib.h>
#include <Library/MemoryAllocationLib.h>
#include <Library/NorFlashInfoLib.h>
#include <Library/PcdLib.h>
#include <Library/UefiBootServicesTableLib.h>
#include <Library/UefiLib.h>
 
#include "NorFlash.h"
 
STATIC CONST UINT16 mFip006NullCmdSeq[] = {
  CSDC (CSDC_END, CSDC_CONT_NON_CONTINUOUS, CSDC_TRP_MBM, CSDC_DEC_DECODE),
  CSDC (CSDC_END, CSDC_CONT_NON_CONTINUOUS, CSDC_TRP_MBM, CSDC_DEC_DECODE),
  CSDC (CSDC_END, CSDC_CONT_NON_CONTINUOUS, CSDC_TRP_MBM, CSDC_DEC_DECODE),
  CSDC (CSDC_END, CSDC_CONT_NON_CONTINUOUS, CSDC_TRP_MBM, CSDC_DEC_DECODE),
  CSDC (CSDC_END, CSDC_CONT_NON_CONTINUOUS, CSDC_TRP_MBM, CSDC_DEC_DECODE),
  CSDC (CSDC_END, CSDC_CONT_NON_CONTINUOUS, CSDC_TRP_MBM, CSDC_DEC_DECODE),
  CSDC (CSDC_END, CSDC_CONT_NON_CONTINUOUS, CSDC_TRP_MBM, CSDC_DEC_DECODE),
  CSDC (CSDC_END, CSDC_CONT_NON_CONTINUOUS, CSDC_TRP_MBM, CSDC_DEC_DECODE),
};
 
STATIC CONST CSDC_DEFINITION mN25qCSDCDefTable[] = {
  // Identification Operations
  { SPINOR_OP_RDID,     FALSE, FALSE, FALSE, FALSE, CS_CFG_MBM_SINGLE,
                        CSDC_TRP_SINGLE },
  // Register Operations
  { SPINOR_OP_RDSR,     FALSE, FALSE, FALSE, FALSE, CS_CFG_MBM_SINGLE,
                        CSDC_TRP_SINGLE },
  { SPINOR_OP_WRSR,     FALSE, FALSE, FALSE, TRUE,  CS_CFG_MBM_SINGLE,
                        CSDC_TRP_SINGLE },
  { SPINOR_OP_RD_ARRAY, TRUE,  FALSE, FALSE, FALSE, CS_CFG_MBM_SINGLE,
                        CSDC_TRP_SINGLE },
  { SPINOR_OP_RDFSR,    FALSE, FALSE, FALSE, FALSE, CS_CFG_MBM_SINGLE,
                        CSDC_TRP_SINGLE },
  { SPINOR_OP_RD_NVCFG, FALSE, FALSE, FALSE, FALSE, CS_CFG_MBM_SINGLE,
                        CSDC_TRP_SINGLE },
  { SPINOR_OP_RD_VCR,   FALSE, FALSE, FALSE, FALSE, CS_CFG_MBM_SINGLE,
                        CSDC_TRP_SINGLE },
  { SPINOR_OP_RD_EVCR,  FALSE, FALSE, FALSE, FALSE, CS_CFG_MBM_SINGLE,
                        CSDC_TRP_SINGLE },
  // Read Operations
  { SPINOR_OP_READ_4B,  TRUE,  TRUE,  FALSE, FALSE, CS_CFG_MBM_SINGLE,
                        CSDC_TRP_SINGLE },
  // Write Operations
  { SPINOR_OP_PP,       TRUE,  FALSE, FALSE, TRUE,  CS_CFG_MBM_SINGLE,
                        CSDC_TRP_SINGLE },
  { SPINOR_OP_PP_1_1_4, TRUE,  FALSE, FALSE, TRUE,  CS_CFG_MBM_QUAD,
                        CSDC_TRP_SINGLE },
  // Erase Operations
  { SPINOR_OP_SE,       FALSE, FALSE, FALSE, TRUE,  CS_CFG_MBM_SINGLE,
                        CSDC_TRP_SINGLE },
};
 
STATIC CONST NOR_FLASH_INSTANCE mNorFlashInstanceTemplate = {
  NOR_FLASH_SIGNATURE, // Signature
  NULL, // Handle ... NEED TO BE FILLED
 
  FALSE, // Initialized
  NULL, // Initialize
 
  0, // HostRegisterBaseAddress ... NEED TO BE FILLED
  0, // DeviceBaseAddress ... NEED TO BE FILLED
  0, // RegionBaseAddress ... NEED TO BE FILLED
  0, // Size ... NEED TO BE FILLED
  0, // BlockSize
  0, // LastBlock
  0, // StartLba
  0, // OffsetLba
 
  {
    FvbGetAttributes, // GetAttributes
    FvbSetAttributes, // SetAttributes
    FvbGetPhysicalAddress,  // GetPhysicalAddress
    FvbGetBlockSize,  // GetBlockSize
    FvbRead,  // Read
    FvbWrite, // Write
    FvbEraseBlocks, // EraseBlocks
    NULL, //ParentHandle
  }, //  FvbProtoccol;
 
  NULL, // ShadowBuffer
  {
    {
      {
        HARDWARE_DEVICE_PATH,
        HW_VENDOR_DP,
        {
          (UINT8)(OFFSET_OF (NOR_FLASH_DEVICE_PATH, End)),
          (UINT8)(OFFSET_OF (NOR_FLASH_DEVICE_PATH, End) >> 8)
        }
      },
      { 0x0, 0x0, 0x0, { 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0 } },
    },
    0,  // Index
    {
      END_DEVICE_PATH_TYPE,
      END_ENTIRE_DEVICE_PATH_SUBTYPE,
      { sizeof (EFI_DEVICE_PATH_PROTOCOL), 0 }
    }
  }, // DevicePath
  0 // Flags
};
 
EFI_STATUS
NorFlashCreateInstance (
  IN UINTN                  HostRegisterBase,
  IN UINTN                  NorFlashDeviceBase,
  IN UINTN                  NorFlashRegionBase,
  IN UINTN                  NorFlashSize,
  IN UINT32                 Index,
  IN UINT32                 BlockSize,
  IN BOOLEAN                HasVarStore,
  OUT NOR_FLASH_INSTANCE**  NorFlashInstance
  )
{
  EFI_STATUS Status;
  NOR_FLASH_INSTANCE* Instance;
  NOR_FLASH_INFO *FlashInfo;
  UINT8 JedecId[3];
 
  ASSERT(NorFlashInstance != NULL);
 
  Instance = AllocateRuntimeCopyPool (sizeof mNorFlashInstanceTemplate,
                                      &mNorFlashInstanceTemplate);
  if (Instance == NULL) {
    return EFI_OUT_OF_RESOURCES;
  }
 
  Instance->HostRegisterBaseAddress = HostRegisterBase;
  Instance->DeviceBaseAddress       = NorFlashDeviceBase;
  Instance->RegionBaseAddress       = NorFlashRegionBase;
  Instance->Size                    = NorFlashSize;
  Instance->BlockSize               = BlockSize;
  Instance->LastBlock               = (NorFlashSize / BlockSize) - 1;
 
  Instance->OffsetLba = (NorFlashRegionBase - NorFlashDeviceBase) / BlockSize;
 
  CopyGuid (&Instance->DevicePath.Vendor.Guid, &gEfiCallerIdGuid);
  Instance->DevicePath.Index = (UINT8)Index;
 
  NorFlashReset (Instance);
 
  NorFlashReadID (Instance, JedecId);
  Status = NorFlashGetInfo (JedecId, &FlashInfo, FALSE);
  if (EFI_ERROR (Status)) {
    goto FreeInstance;
  }
 
  NorFlashPrintInfo (FlashInfo);
 
  Instance->Flags = 0;
  if (FlashInfo->Flags & NOR_FLASH_WRITE_FSR) {
    Instance->Flags = NOR_FLASH_POLL_FSR;
  }
 
  Instance->ShadowBuffer = AllocateRuntimePool (BlockSize);
  if (Instance->ShadowBuffer == NULL) {
    Status = EFI_OUT_OF_RESOURCES;
    goto FreeInstance;
  }
 
  if (HasVarStore) {
    Instance->Initialize = NorFlashFvbInitialize;
  }
 
  *NorFlashInstance = Instance;
  FreePool (FlashInfo);
  return EFI_SUCCESS;
 
FreeInstance:
  FreePool (Instance);
  return Status;
}
 
STATIC
EFI_STATUS
NorFlashSetHostCSDC (
  IN  NOR_FLASH_INSTANCE    *Instance,
  IN  BOOLEAN               ReadWrite,
  IN  CONST UINT16          CSDC[ARRAY_SIZE (mFip006NullCmdSeq)]
  )
{
  EFI_PHYSICAL_ADDRESS      Dst;
  UINTN                     Index;
 
  Dst = Instance->HostRegisterBaseAddress
        + (ReadWrite ? FIP006_REG_CS_WR : FIP006_REG_CS_RD);
  for (Index = 0; Index < ARRAY_SIZE (mFip006NullCmdSeq); Index++) {
    MmioWrite16 (Dst + (Index << 1), CSDC[Index]);
  }
  return EFI_SUCCESS;
}
 
STATIC
CONST CSDC_DEFINITION *
NorFlashGetCmdDef (
  IN  NOR_FLASH_INSTANCE    *Instance,
  IN  UINT8                 Code
  )
{
  CONST CSDC_DEFINITION *Cmd;
  UINTN                 Index;
 
  Cmd = NULL;
  for (Index = 0; Index <  ARRAY_SIZE (mN25qCSDCDefTable); Index++) {
    if (Code == mN25qCSDCDefTable[Index].Code) {
      Cmd = &mN25qCSDCDefTable[Index];
      break;
    }
  }
  return Cmd;
}
 
STATIC
EFI_STATUS
GenCSDC (
  IN  UINT8     Cmd,
  IN  BOOLEAN   AddrAccess,
  IN  BOOLEAN   AddrMode4Byte,
  IN  BOOLEAN   HighZ,
  IN  UINT8     TransferMode,
  OUT UINT16    *CmdSeq
  )
{
  UINTN         Index;
 
  if (!CmdSeq) {
    return EFI_INVALID_PARAMETER;
  }
 
  Index = 0;
  CopyMem (CmdSeq, mFip006NullCmdSeq, sizeof (mFip006NullCmdSeq));
 
  CmdSeq[Index++] = CSDC (Cmd, CSDC_CONT_NON_CONTINUOUS, TransferMode,
                          CSDC_DEC_LEAVE_ASIS);
  if (AddrAccess) {
    if (AddrMode4Byte) {
      CmdSeq[Index++] = CSDC (CSDC_ADDRESS_31_24, CSDC_CONT_NON_CONTINUOUS,
                              TransferMode, CSDC_DEC_DECODE);
    }
    CmdSeq[Index++] = CSDC (CSDC_ADDRESS_23_16, CSDC_CONT_NON_CONTINUOUS,
                            TransferMode, CSDC_DEC_DECODE);
    CmdSeq[Index++] = CSDC (CSDC_ADDRESS_15_8, CSDC_CONT_NON_CONTINUOUS,
                            TransferMode, CSDC_DEC_DECODE);
    CmdSeq[Index++] = CSDC (CSDC_ADDRESS_7_0, CSDC_CONT_NON_CONTINUOUS,
                            TransferMode, CSDC_DEC_DECODE);
  }
  if (HighZ) {
    CmdSeq[Index++] = CSDC (CSDC_HIGH_Z, CSDC_CONT_NON_CONTINUOUS,
                            TransferMode, CSDC_DEC_DECODE);
  }
 
  return EFI_SUCCESS;
}
 
STATIC
EFI_STATUS
NorFlashSetHostCommand (
  IN  NOR_FLASH_INSTANCE    *Instance,
  IN  UINT8                 Code
  )
{
  CONST CSDC_DEFINITION     *Cmd;
  UINT16                    CSDC[ARRAY_SIZE (mFip006NullCmdSeq)];
 
  Cmd = NorFlashGetCmdDef (Instance, Code);
  if (Cmd == NULL) {
    return EFI_INVALID_PARAMETER;
  }
  GenCSDC (
      Cmd->Code,
      Cmd->AddrAccess,
      Cmd->AddrMode4Byte,
      Cmd->HighZ,
      Cmd->CsdcTrp,
      CSDC
      );
  NorFlashSetHostCSDC (Instance, Cmd->ReadWrite, CSDC);
  return EFI_SUCCESS;
}
 
STATIC
UINT8
NorFlashReadStatusRegister (
  IN NOR_FLASH_INSTANCE     *Instance
  )
{
  UINT8       StatusRegister;
 
  NorFlashSetHostCommand (Instance, SPINOR_OP_RDSR);
  StatusRegister = MmioRead8 (Instance->RegionBaseAddress);
  NorFlashSetHostCommand (Instance, SPINOR_OP_READ_4B);
  return StatusRegister;
}
 
STATIC
EFI_STATUS
NorFlashWaitProgramErase (
  IN NOR_FLASH_INSTANCE     *Instance
  )
{
  BOOLEAN     SRegDone;
  BOOLEAN     FSRegDone;
 
  DEBUG ((DEBUG_BLKIO, "NorFlashWaitProgramErase()\n"));
 
  do {
    SRegDone = (NorFlashReadStatusRegister (Instance) & SPINOR_SR_WIP) == 0;
    FSRegDone = TRUE;
    if (Instance->Flags & NOR_FLASH_POLL_FSR) {
      NorFlashSetHostCommand (Instance, SPINOR_OP_RDFSR);
      FSRegDone = (MmioRead8 (Instance->RegionBaseAddress) &
                   SPINOR_FSR_READY) != 0;
    }
  } while (!SRegDone || !FSRegDone);
  NorFlashSetHostCommand (Instance, SPINOR_OP_READ_4B);
  return EFI_SUCCESS;
}
 
// TODO: implement lock checking
STATIC
BOOLEAN
NorFlashBlockIsLocked (
  IN NOR_FLASH_INSTANCE     *Instance,
  IN UINTN                  BlockAddress
  )
{
  return FALSE;
}
 
// TODO: implement sector unlocking
STATIC
EFI_STATUS
NorFlashUnlockSingleBlock (
  IN NOR_FLASH_INSTANCE     *Instance,
  IN UINTN                  BlockAddress
  )
{
  return EFI_SUCCESS;
}
 
STATIC
EFI_STATUS
NorFlashUnlockSingleBlockIfNecessary (
  IN NOR_FLASH_INSTANCE     *Instance,
  IN UINTN                  BlockAddress
  )
{
  EFI_STATUS Status;
 
  Status = EFI_SUCCESS;
 
  if (NorFlashBlockIsLocked (Instance, BlockAddress) == TRUE) {
    Status = NorFlashUnlockSingleBlock (Instance, BlockAddress);
  }
 
  return Status;
}
 
STATIC
EFI_STATUS
NorFlashEnableWrite (
  IN  NOR_FLASH_INSTANCE    *Instance
  )
{
  EFI_STATUS      Status;
  UINT8           StatusRegister;
  UINTN           Retry;
 
  DEBUG ((DEBUG_BLKIO, "NorFlashEnableWrite()\n"));
 
  Status = EFI_DEVICE_ERROR;
  Retry = NOR_FLASH_ERASE_RETRY;
 
  NorFlashSetHostCSDC (Instance, TRUE, mFip006NullCmdSeq);
  while (Retry > 0 && EFI_ERROR (Status)) {
    MmioWrite8 (Instance->RegionBaseAddress, SPINOR_OP_WREN);
    MemoryFence ();
    StatusRegister = NorFlashReadStatusRegister (Instance);
    Status = (StatusRegister & BIT1) ? EFI_SUCCESS : EFI_DEVICE_ERROR;
    Retry--;
  }
  return Status;
}
 
STATIC
EFI_STATUS
NorFlashDisableWrite (
  IN  NOR_FLASH_INSTANCE    *Instance
  )
{
  EFI_STATUS      Status;
  UINT8           StatusRegister;
  UINTN           Retry;
 
  DEBUG ((DEBUG_BLKIO, "NorFlashDisableWrite()\n"));
 
  Status = EFI_DEVICE_ERROR;
  Retry = NOR_FLASH_ERASE_RETRY;
 
  NorFlashSetHostCSDC (Instance, TRUE, mFip006NullCmdSeq);
  while (Retry > 0 && EFI_ERROR (Status)) {
    MmioWrite8 (Instance->RegionBaseAddress, SPINOR_OP_WRDIS);
    MemoryFence ();
    StatusRegister = NorFlashReadStatusRegister (Instance);
    Status = (StatusRegister & BIT1) ? EFI_DEVICE_ERROR : EFI_SUCCESS;
    Retry--;
  }
  return Status;
}
 
/**
 * The following function presumes that the block has already been unlocked.
 **/
STATIC
EFI_STATUS
NorFlashEraseSingleBlock (
  IN NOR_FLASH_INSTANCE     *Instance,
  IN UINTN                  BlockAddress
  )
{
 
  DEBUG ((DEBUG_BLKIO, "NorFlashEraseSingleBlock(BlockAddress=0x%08x)\n",
    BlockAddress));
 
  if (EFI_ERROR (NorFlashEnableWrite (Instance))) {
    return EFI_DEVICE_ERROR;
  }
 
  //
  // The virtual address chosen by the OS may have a different offset modulo
  // 16 MB than the physical address, so we need to subtract the region base
  // address before we can mask off a block index. Note that the relative
  // offset between device base address and region base address may have changed
  // as well, so we cannot use the device base address directly.
  //
  BlockAddress -= Instance->RegionBaseAddress;
  BlockAddress += Instance->OffsetLba * Instance->BlockSize;
 
  NorFlashSetHostCSDC (Instance, TRUE, mFip006NullCmdSeq);
  MmioWrite32 (Instance->DeviceBaseAddress,
               SwapBytes32 (BlockAddress & 0x00FFFFFF) | SPINOR_OP_SE);
  NorFlashWaitProgramErase (Instance);
  NorFlashSetHostCSDC (Instance, TRUE, mFip006NullCmdSeq);
 
  if (EFI_ERROR (NorFlashDisableWrite (Instance))) {
    return EFI_DEVICE_ERROR;
  }
  return EFI_SUCCESS;
}
 
/**
 * This function unlock and erase an entire NOR Flash block.
 **/
EFI_STATUS
NorFlashUnlockAndEraseSingleBlock (
  IN NOR_FLASH_INSTANCE     *Instance,
  IN UINTN                  BlockAddress
  )
{
  EFI_STATUS              Status;
  UINTN                   Index;
  NOR_FLASH_LOCK_CONTEXT  Lock;
 
  NorFlashLock (&Lock);
 
  Index = 0;
  // The block erase might fail a first time (SW bug ?). Retry it ...
  do {
    // Unlock the block if we have to
    Status = NorFlashUnlockSingleBlockIfNecessary (Instance, BlockAddress);
    if (EFI_ERROR (Status)) {
      break;
    }
    Status = NorFlashEraseSingleBlock (Instance, BlockAddress);
    Index++;
  } while ((Index < NOR_FLASH_ERASE_RETRY) && (Status == EFI_WRITE_PROTECTED));
 
  if (Index == NOR_FLASH_ERASE_RETRY) {
    DEBUG ((DEBUG_ERROR,
      "EraseSingleBlock(BlockAddress=0x%08x: Block Locked Error (try to erase %d times)\n",
      BlockAddress,Index));
  }
 
  NorFlashUnlock (&Lock);
 
  return Status;
}
 
STATIC
EFI_STATUS
NorFlashWriteSingleWord (
  IN NOR_FLASH_INSTANCE     *Instance,
  IN UINTN                  WordAddress,
  IN UINT32                 WriteData
  )
{
  EFI_STATUS            Status;
 
  DEBUG ((DEBUG_BLKIO,
    "NorFlashWriteSingleWord(WordAddress=0x%08x, WriteData=0x%08x)\n",
    WordAddress, WriteData));
 
  Status = EFI_SUCCESS;
 
  if (EFI_ERROR (NorFlashEnableWrite (Instance))) {
    return EFI_DEVICE_ERROR;
  }
  NorFlashSetHostCommand (Instance, SPINOR_OP_PP);
  MmioWrite32 (WordAddress, WriteData);
  NorFlashWaitProgramErase (Instance);
 
  NorFlashDisableWrite (Instance);
  NorFlashSetHostCSDC (Instance, TRUE, mFip006NullCmdSeq);
  return Status;
}
 
STATIC
EFI_STATUS
NorFlashWriteFullBlock (
  IN NOR_FLASH_INSTANCE     *Instance,
  IN EFI_LBA                Lba,
  IN UINT32                 *DataBuffer,
  IN UINT32                 BlockSizeInWords
  )
{
  EFI_STATUS              Status;
  UINTN                   WordAddress;
  UINT32                  WordIndex;
  UINTN                   BlockAddress;
  NOR_FLASH_LOCK_CONTEXT  Lock;
 
  Status = EFI_SUCCESS;
 
  // Get the physical address of the block
  BlockAddress = GET_NOR_BLOCK_ADDRESS (Instance->RegionBaseAddress, Lba,
                   BlockSizeInWords * 4);
 
  // Start writing from the first address at the start of the block
  WordAddress = BlockAddress;
 
  NorFlashLock (&Lock);
 
  Status = NorFlashUnlockAndEraseSingleBlock (Instance, BlockAddress);
  if (EFI_ERROR (Status)) {
    DEBUG ((DEBUG_ERROR,
      "WriteSingleBlock: ERROR - Failed to Unlock and Erase the single block at 0x%X\n",
      BlockAddress));
    goto EXIT;
  }
 
  for (WordIndex=0;
       WordIndex < BlockSizeInWords;
       WordIndex++, DataBuffer++, WordAddress += 4) {
    Status = NorFlashWriteSingleWord (Instance, WordAddress, *DataBuffer);
    if (EFI_ERROR (Status)) {
      goto EXIT;
    }
  }
 
EXIT:
  NorFlashUnlock (&Lock);
 
  if (EFI_ERROR (Status)) {
    DEBUG ((DEBUG_ERROR,
      "NOR FLASH Programming [WriteSingleBlock] failed at address 0x%08x. Exit Status = \"%r\".\n",
      WordAddress, Status));
  }
  return Status;
}
 
EFI_STATUS
NorFlashWriteBlocks (
  IN NOR_FLASH_INSTANCE     *Instance,
  IN EFI_LBA                Lba,
  IN UINTN                  BufferSizeInBytes,
  IN VOID                   *Buffer
  )
{
  UINT32          *pWriteBuffer;
  EFI_STATUS      Status = EFI_SUCCESS;
  EFI_LBA         CurrentBlock;
  UINT32          BlockSizeInWords;
  UINT32          NumBlocks;
  UINT32          BlockCount;
 
  // The buffer must be valid
  if (Buffer == NULL) {
    return EFI_INVALID_PARAMETER;
  }
 
  // We must have some bytes to read
  DEBUG ((DEBUG_BLKIO, "NorFlashWriteBlocks: BufferSizeInBytes=0x%x\n",
    BufferSizeInBytes));
  if (BufferSizeInBytes == 0) {
    return EFI_BAD_BUFFER_SIZE;
  }
 
  // The size of the buffer must be a multiple of the block size
  DEBUG ((DEBUG_BLKIO, "NorFlashWriteBlocks: BlockSize in bytes =0x%x\n",
    Instance->BlockSize));
  if ((BufferSizeInBytes % Instance->BlockSize) != 0) {
    return EFI_BAD_BUFFER_SIZE;
  }
 
  // All blocks must be within the device
  NumBlocks = ((UINT32)BufferSizeInBytes) / Instance->BlockSize ;
 
  DEBUG ((DEBUG_BLKIO,
    "NorFlashWriteBlocks: NumBlocks=%d, LastBlock=%ld, Lba=%ld.\n", NumBlocks,
    Instance->LastBlock, Lba));
 
  if ((Lba + NumBlocks) > (Instance->LastBlock + 1)) {
    DEBUG ((DEBUG_ERROR,
      "NorFlashWriteBlocks: ERROR - Write will exceed last block.\n"));
    return EFI_INVALID_PARAMETER;
  }
 
  ASSERT (((UINTN)Buffer % sizeof (UINT32)) == 0);
 
  BlockSizeInWords = Instance->BlockSize / 4;
 
  // Because the target *Buffer is a pointer to VOID, we must put
  // all the data into a pointer to a proper data type, so use *ReadBuffer
  pWriteBuffer = (UINT32 *)Buffer;
 
  CurrentBlock = Lba;
  for (BlockCount = 0;
       BlockCount < NumBlocks;
       BlockCount++, CurrentBlock++, pWriteBuffer += BlockSizeInWords) {
 
    DEBUG ((DEBUG_BLKIO, "NorFlashWriteBlocks: Writing block #%d\n",
      (UINTN)CurrentBlock));
 
    Status = NorFlashWriteFullBlock (Instance, CurrentBlock, pWriteBuffer,
               BlockSizeInWords);
 
    if (EFI_ERROR (Status)) {
      break;
    }
  }
 
  DEBUG ((DEBUG_BLKIO, "NorFlashWriteBlocks: Exit Status = \"%r\".\n", Status));
  return Status;
}
 
EFI_STATUS
NorFlashReadBlocks (
  IN NOR_FLASH_INSTANCE   *Instance,
  IN EFI_LBA              Lba,
  IN UINTN                BufferSizeInBytes,
  OUT VOID                *Buffer
  )
{
  UINT32              NumBlocks;
  UINTN               StartAddress;
 
  DEBUG ((DEBUG_BLKIO,
    "NorFlashReadBlocks: BufferSize=0x%xB BlockSize=0x%xB LastBlock=%ld, Lba=%ld.\n",
    BufferSizeInBytes, Instance->BlockSize, Instance->LastBlock,
    Lba));
 
  // The buffer must be valid
  if (Buffer == NULL) {
    return EFI_INVALID_PARAMETER;
  }
 
  // Return if we have not any byte to read
  if (BufferSizeInBytes == 0) {
    return EFI_SUCCESS;
  }
 
  // The size of the buffer must be a multiple of the block size
  if ((BufferSizeInBytes % Instance->BlockSize) != 0) {
    return EFI_BAD_BUFFER_SIZE;
  }
 
  // All blocks must be within the device
  NumBlocks = ((UINT32)BufferSizeInBytes) / Instance->BlockSize ;
 
  if ((Lba + NumBlocks) > (Instance->LastBlock + 1)) {
    DEBUG ((DEBUG_ERROR,
      "NorFlashReadBlocks: ERROR - Read will exceed last block\n"));
    return EFI_INVALID_PARAMETER;
  }
 
  // Get the address to start reading from
  StartAddress = GET_NOR_BLOCK_ADDRESS (Instance->RegionBaseAddress, Lba,
                                        Instance->BlockSize);
 
  // Put the device into Read Array mode
  NorFlashSetHostCommand (Instance, SPINOR_OP_READ_4B);
  NorFlashSetHostCSDC (Instance, TRUE, mFip006NullCmdSeq);
 
  // Readout the data
  CopyMem(Buffer, (UINTN *)StartAddress, BufferSizeInBytes);
 
  return EFI_SUCCESS;
}
 
EFI_STATUS
NorFlashRead (
  IN NOR_FLASH_INSTANCE   *Instance,
  IN EFI_LBA              Lba,
  IN UINTN                Offset,
  IN UINTN                BufferSizeInBytes,
  OUT VOID                *Buffer
  )
{
  UINTN  StartAddress;
 
  // The buffer must be valid
  if (Buffer == NULL) {
    return EFI_INVALID_PARAMETER;
  }
 
  // Return if we have not any byte to read
  if (BufferSizeInBytes == 0) {
    return EFI_SUCCESS;
  }
 
  if (((Lba * Instance->BlockSize) + Offset + BufferSizeInBytes) >
      Instance->Size) {
    DEBUG ((DEBUG_ERROR,
      "NorFlashRead: ERROR - Read will exceed device size.\n"));
    return EFI_INVALID_PARAMETER;
  }
 
  // Get the address to start reading from
  StartAddress = GET_NOR_BLOCK_ADDRESS (Instance->RegionBaseAddress, Lba,
                                        Instance->BlockSize);
 
  // Put the device into Read Array mode
  NorFlashSetHostCommand (Instance, SPINOR_OP_READ_4B);
  NorFlashSetHostCSDC (Instance, TRUE, mFip006NullCmdSeq);
 
  // Readout the data
  CopyMem (Buffer, (UINTN *)(StartAddress + Offset), BufferSizeInBytes);
 
  return EFI_SUCCESS;
}
 
/*
  Write a full or portion of a block. It must not span block boundaries;
  that is, Offset + *NumBytes <= Instance->BlockSize.
*/
EFI_STATUS
NorFlashWriteSingleBlock (
  IN        NOR_FLASH_INSTANCE   *Instance,
  IN        EFI_LBA               Lba,
  IN        UINTN                 Offset,
  IN OUT    UINTN                *NumBytes,
  IN        UINT8                *Buffer
  )
{
  EFI_STATUS  TempStatus;
  UINT32      Tmp;
  UINT32      TmpBuf;
  UINT32      WordToWrite;
  UINT32      Mask;
  BOOLEAN     DoErase;
  UINTN       BytesToWrite;
  UINTN       CurOffset;
  UINTN       WordAddr;
  UINTN       BlockSize;
  UINTN       BlockAddress;
  UINTN       PrevBlockAddress;
 
  PrevBlockAddress = 0;
 
  if (!Instance->Initialized && Instance->Initialize) {
    Instance->Initialize(Instance);
  }
 
  DEBUG ((DEBUG_BLKIO,
    "NorFlashWriteSingleBlock(Parameters: Lba=%ld, Offset=0x%x, *NumBytes=0x%x, Buffer @ 0x%08x)\n",
    Lba, Offset, *NumBytes, Buffer));
 
  // Cache the block size to avoid de-referencing pointers all the time
  BlockSize = Instance->BlockSize;
 
  // The write must not span block boundaries.
  // We need to check each variable individually because adding two large
  // values together overflows.
  if (Offset               >= BlockSize ||
      *NumBytes            >  BlockSize ||
      (Offset + *NumBytes) >  BlockSize) {
    DEBUG ((DEBUG_ERROR,
      "NorFlashWriteSingleBlock: ERROR - EFI_BAD_BUFFER_SIZE: (Offset=0x%x + NumBytes=0x%x) > BlockSize=0x%x\n",
      Offset, *NumBytes, BlockSize ));
    return EFI_BAD_BUFFER_SIZE;
  }
 
  // We must have some bytes to write
  if (*NumBytes == 0) {
    DEBUG ((DEBUG_ERROR,
      "NorFlashWriteSingleBlock: ERROR - EFI_BAD_BUFFER_SIZE: (Offset=0x%x + NumBytes=0x%x) > BlockSize=0x%x\n",
      Offset, *NumBytes, BlockSize ));
    return EFI_BAD_BUFFER_SIZE;
  }
 
  // Pick 128bytes as a good start for word operations as opposed to erasing the
  // block and writing the data regardless if an erase is really needed.
  // It looks like most individual NV variable writes are smaller than 128bytes.
  if (*NumBytes <= 128) {
    // Check to see if we need to erase before programming the data into NOR.
    // If the destination bits are only changing from 1s to 0s we can just write.
    // After a block is erased all bits in the block is set to 1.
    // If any byte requires us to erase we just give up and rewrite all of it.
    DoErase      = FALSE;
    BytesToWrite = *NumBytes;
    CurOffset    = Offset;
 
    while (BytesToWrite > 0) {
      // Read full word from NOR, splice as required. A word is the smallest
      // unit we can write.
      TempStatus = NorFlashRead (Instance, Lba, CurOffset & ~(0x3), sizeof(Tmp),
                     &Tmp);
      if (EFI_ERROR (TempStatus)) {
        return EFI_DEVICE_ERROR;
      }
 
      // Physical address of word in NOR to write.
      WordAddr = (CurOffset & ~(0x3)) +
                 GET_NOR_BLOCK_ADDRESS (Instance->RegionBaseAddress, Lba,
                   BlockSize);
 
      // The word of data that is to be written.
      TmpBuf = ReadUnaligned32 ((UINT32 *)(Buffer + (*NumBytes - BytesToWrite)));
 
      // First do word aligned chunks.
      if ((CurOffset & 0x3) == 0) {
        if (BytesToWrite >= 4) {
          // Is the destination still in 'erased' state?
          if (~Tmp != 0) {
            // Check to see if we are only changing bits to zero.
            if ((Tmp ^ TmpBuf) & TmpBuf) {
              DoErase = TRUE;
              break;
            }
          }
          // Write this word to NOR
          WordToWrite = TmpBuf;
          CurOffset += sizeof(TmpBuf);
          BytesToWrite -= sizeof(TmpBuf);
        } else {
          // BytesToWrite < 4. Do small writes and left-overs
          Mask = ~((~0) << (BytesToWrite * 8));
          // Mask out the bytes we want.
          TmpBuf &= Mask;
          // Is the destination still in 'erased' state?
          if ((Tmp & Mask) != Mask) {
            // Check to see if we are only changing bits to zero.
            if ((Tmp ^ TmpBuf) & TmpBuf) {
              DoErase = TRUE;
              break;
            }
          }
          // Merge old and new data. Write merged word to NOR
          WordToWrite = (Tmp & ~Mask) | TmpBuf;
          CurOffset += BytesToWrite;
          BytesToWrite = 0;
        }
      } else {
        // Do multiple words, but starting unaligned.
        if (BytesToWrite > (4 - (CurOffset & 0x3))) {
          Mask = ((~0) << ((CurOffset & 0x3) * 8));
          // Mask out the bytes we want.
          TmpBuf &= Mask;
          // Is the destination still in 'erased' state?
          if ((Tmp & Mask) != Mask) {
            // Check to see if we are only changing bits to zero.
            if ((Tmp ^ TmpBuf) & TmpBuf) {
              DoErase = TRUE;
              break;
            }
          }
          // Merge old and new data. Write merged word to NOR
          WordToWrite = (Tmp & ~Mask) | TmpBuf;
          BytesToWrite -= (4 - (CurOffset & 0x3));
          CurOffset += (4 - (CurOffset & 0x3));
        } else {
          // Unaligned and fits in one word.
          Mask = (~((~0) << (BytesToWrite * 8))) << ((CurOffset & 0x3) * 8);
          // Mask out the bytes we want.
          TmpBuf = (TmpBuf << ((CurOffset & 0x3) * 8)) & Mask;
          // Is the destination still in 'erased' state?
          if ((Tmp & Mask) != Mask) {
            // Check to see if we are only changing bits to zero.
            if ((Tmp ^ TmpBuf) & TmpBuf) {
              DoErase = TRUE;
              break;
            }
          }
          // Merge old and new data. Write merged word to NOR
          WordToWrite = (Tmp & ~Mask) | TmpBuf;
          CurOffset += BytesToWrite;
          BytesToWrite = 0;
        }
      }
 
      //
      // Write the word to NOR.
      //
 
      BlockAddress = GET_NOR_BLOCK_ADDRESS (Instance->RegionBaseAddress, Lba,
        BlockSize);
      if (BlockAddress != PrevBlockAddress) {
        TempStatus = NorFlashUnlockSingleBlockIfNecessary (Instance,
                       BlockAddress);
        if (EFI_ERROR (TempStatus)) {
          return EFI_DEVICE_ERROR;
        }
        PrevBlockAddress = BlockAddress;
      }
      TempStatus = NorFlashWriteSingleWord (Instance, WordAddr, WordToWrite);
      if (EFI_ERROR (TempStatus)) {
        return EFI_DEVICE_ERROR;
      }
    }
    // Exit if we got here and could write all the data. Otherwise do the
    // Erase-Write cycle.
    if (!DoErase) {
      return EFI_SUCCESS;
    }
  }
 
  // Check we did get some memory. Buffer is BlockSize.
  if (Instance->ShadowBuffer == NULL) {
    DEBUG ((DEBUG_ERROR, "FvbWrite: ERROR - Buffer not ready\n"));
    return EFI_DEVICE_ERROR;
  }
 
  // Read NOR Flash data into shadow buffer
  TempStatus = NorFlashReadBlocks (Instance, Lba, BlockSize,
                 Instance->ShadowBuffer);
  if (EFI_ERROR (TempStatus)) {
    // Return one of the pre-approved error statuses
    return EFI_DEVICE_ERROR;
  }
 
  // Put the data at the appropriate location inside the buffer area
  CopyMem ((VOID*)((UINTN)Instance->ShadowBuffer + Offset), Buffer, *NumBytes);
 
  // Write the modified buffer back to the NorFlash
  TempStatus = NorFlashWriteBlocks (Instance, Lba, BlockSize,
                 Instance->ShadowBuffer);
  if (EFI_ERROR (TempStatus)) {
    // Return one of the pre-approved error statuses
    return EFI_DEVICE_ERROR;
  }
 
  return EFI_SUCCESS;
}
 
EFI_STATUS
NorFlashReset (
  IN  NOR_FLASH_INSTANCE *Instance
  )
{
  FIP006_CS_CFG         CsCfg;
 
  DEBUG ((DEBUG_BLKIO, "NorFlashReset()\n"));
  CsCfg.Raw = MmioRead32 (Instance->HostRegisterBaseAddress +
                          FIP006_REG_CS_CFG);
  CsCfg.Reg.MBM = CS_CFG_MBM_SINGLE;
  CsCfg.Reg.SRAM = CS_CFG_SRAM_RW;
  MmioWrite32 (Instance->HostRegisterBaseAddress + FIP006_REG_CS_CFG,
               CsCfg.Raw);
  NorFlashSetHostCommand (Instance, SPINOR_OP_READ_4B);
  NorFlashSetHostCSDC (Instance, TRUE, mFip006NullCmdSeq);
  return EFI_SUCCESS;
}
 
EFI_STATUS
NorFlashReadID (
  IN  NOR_FLASH_INSTANCE  *Instance,
  OUT UINT8               JedecId[3]
  )
{
  if (Instance == NULL || JedecId == NULL) {
    return EFI_INVALID_PARAMETER;
  }
 
  NorFlashSetHostCommand (Instance, SPINOR_OP_RDID);
  JedecId[0] = MmioRead8 (Instance->DeviceBaseAddress);
  JedecId[1] = MmioRead8 (Instance->DeviceBaseAddress + 1);
  JedecId[2] = MmioRead8 (Instance->DeviceBaseAddress + 2);
  NorFlashSetHostCommand (Instance, SPINOR_OP_READ_4B);
  return EFI_SUCCESS;
}