cmd/mem.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * (C) Copyright 2000
   4  * Wolfgang Denk, DENX Software Engineering, [email protected].
   5  */
   6
   7 /*
   8  * Memory Functions
   9  *
  10  * Copied from FADS ROM, Dan Malek ([email protected])
  11  */
  12
  13 #include <common.h>
  14 #include <console.h>
  15 #include <bootretry.h>
  16 #include <cli.h>
  17 #include <command.h>
  18 #include <console.h>
  19 #include <flash.h>
  20 #include <hash.h>
  21 #include <log.h>
  22 #include <mapmem.h>
  23 #include <rand.h>
  24 #include <watchdog.h>
  25 #include <asm/io.h>
  26 #include <linux/compiler.h>
  27 #include <linux/delay.h>
  28
  29 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  30
  31 #ifndef CONFIG_SYS_MEMTEST_SCRATCH
  32 #define CONFIG_SYS_MEMTEST_SCRATCH 0
  33 #endif
  34
  35 static int mod_mem(struct cmd_tbl *, int, int, int, char * const []);
  36
  37 /* Display values from last command.
  38  * Memory modify remembered values are different from display memory.
  39  */
  40 static ulong    dp_last_addr, dp_last_size;
  41 static ulong    dp_last_length = 0x40;
  42 static ulong    mm_last_addr, mm_last_size;
  43
  44 static  ulong   base_address = 0;
  45
  46 /* Memory Display
  47  *
  48  * Syntax:
  49  *      md{.b, .w, .l, .q} {addr} {len}
  50  */
  51 #define DISP_LINE_LEN   16
  52 static int do_mem_md(struct cmd_tbl *cmdtp, int flag, int argc,
  53                      char *const argv[])
  54 {
  55         ulong   addr, length, bytes;
  56         const void *buf;
  57         int     size;
  58         int rc = 0;
  59
  60         /* We use the last specified parameters, unless new ones are
  61          * entered.
  62          */
  63         addr = dp_last_addr;
  64         size = dp_last_size;
  65         length = dp_last_length;
  66
  67         if (argc < 2)
  68                 return CMD_RET_USAGE;
  69
  70         if ((flag & CMD_FLAG_REPEAT) == 0) {
  71                 /* New command specified.  Check for a size specification.
  72                  * Defaults to long if no or incorrect specification.
  73                  */
  74                 if ((size = cmd_get_data_size(argv[0], 4)) < 0)
  75                         return 1;
  76
  77                 /* Address is specified since argc > 1
  78                 */
  79                 addr = simple_strtoul(argv[1], NULL, 16);
  80                 addr += base_address;
  81
  82                 /* If another parameter, it is the length to display.
  83                  * Length is the number of objects, not number of bytes.
  84                  */
  85                 if (argc > 2)
  86                         length = simple_strtoul(argv[2], NULL, 16);
  87         }
  88
  89         bytes = size * length;
  90         buf = map_sysmem(addr, bytes);
  91
  92         /* Print the lines. */
  93         print_buffer(addr, buf, size, length, DISP_LINE_LEN / size);
  94         addr += bytes;
  95         unmap_sysmem(buf);
  96
  97         dp_last_addr = addr;
  98         dp_last_length = length;
  99         dp_last_size = size;
 100         return (rc);
 101 }
 102
 103 static int do_mem_mm(struct cmd_tbl *cmdtp, int flag, int argc,
 104                      char *const argv[])
 105 {
 106         return mod_mem (cmdtp, 1, flag, argc, argv);
 107 }
 108
 109 static int do_mem_nm(struct cmd_tbl *cmdtp, int flag, int argc,
 110                      char *const argv[])
 111 {
 112         return mod_mem (cmdtp, 0, flag, argc, argv);
 113 }
 114
 115 static int do_mem_mw(struct cmd_tbl *cmdtp, int flag, int argc,
 116                      char *const argv[])
 117 {
 118 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
 119         u64 writeval;
 120 #else
 121         ulong writeval;
 122 #endif
 123         ulong   addr, count;
 124         int     size;
 125         void *buf, *start;
 126         ulong bytes;
 127
 128         if ((argc < 3) || (argc > 4))
 129                 return CMD_RET_USAGE;
 130
 131         /* Check for size specification.
 132         */
 133         if ((size = cmd_get_data_size(argv[0], 4)) < 1)
 134                 return 1;
 135
 136         /* Address is specified since argc > 1
 137         */
 138         addr = simple_strtoul(argv[1], NULL, 16);
 139         addr += base_address;
 140
 141         /* Get the value to write.
 142         */
 143 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
 144         writeval = simple_strtoull(argv[2], NULL, 16);
 145 #else
 146         writeval = simple_strtoul(argv[2], NULL, 16);
 147 #endif
 148
 149         /* Count ? */
 150         if (argc == 4) {
 151                 count = simple_strtoul(argv[3], NULL, 16);
 152         } else {
 153                 count = 1;
 154         }
 155
 156         bytes = size * count;
 157         start = map_sysmem(addr, bytes);
 158         buf = start;
 159         while (count-- > 0) {
 160                 if (size == 4)
 161                         *((u32 *)buf) = (u32)writeval;
 162 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
 163                 else if (size == 8)
 164                         *((u64 *)buf) = (u64)writeval;
 165 #endif
 166                 else if (size == 2)
 167                         *((u16 *)buf) = (u16)writeval;
 168                 else
 169                         *((u8 *)buf) = (u8)writeval;
 170                 buf += size;
 171         }
 172         unmap_sysmem(start);
 173         return 0;
 174 }
 175
 176 #ifdef CONFIG_CMD_MX_CYCLIC
 177 static int do_mem_mdc(struct cmd_tbl *cmdtp, int flag, int argc,
 178                       char *const argv[])
 179 {
 180         int i;
 181         ulong count;
 182
 183         if (argc < 4)
 184                 return CMD_RET_USAGE;
 185
 186         count = simple_strtoul(argv[3], NULL, 10);
 187
 188         for (;;) {
 189                 do_mem_md (NULL, 0, 3, argv);
 190
 191                 /* delay for <count> ms... */
 192                 for (i=0; i<count; i++)
 193                         udelay(1000);
 194
 195                 /* check for ctrl-c to abort... */
 196                 if (ctrlc()) {
 197                         puts("Abort\n");
 198                         return 0;
 199                 }
 200         }
 201
 202         return 0;
 203 }
 204
 205 static int do_mem_mwc(struct cmd_tbl *cmdtp, int flag, int argc,
 206                       char *const argv[])
 207 {
 208         int i;
 209         ulong count;
 210
 211         if (argc < 4)
 212                 return CMD_RET_USAGE;
 213
 214         count = simple_strtoul(argv[3], NULL, 10);
 215
 216         for (;;) {
 217                 do_mem_mw (NULL, 0, 3, argv);
 218
 219                 /* delay for <count> ms... */
 220                 for (i=0; i<count; i++)
 221                         udelay(1000);
 222
 223                 /* check for ctrl-c to abort... */
 224                 if (ctrlc()) {
 225                         puts("Abort\n");
 226                         return 0;
 227                 }
 228         }
 229
 230         return 0;
 231 }
 232 #endif /* CONFIG_CMD_MX_CYCLIC */
 233
 234 static int do_mem_cmp(struct cmd_tbl *cmdtp, int flag, int argc,
 235                       char *const argv[])
 236 {
 237         ulong   addr1, addr2, count, ngood, bytes;
 238         int     size;
 239         int     rcode = 0;
 240         const char *type;
 241         const void *buf1, *buf2, *base;
 242 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
 243         u64 word1, word2;
 244 #else
 245         ulong word1, word2;
 246 #endif
 247
 248         if (argc != 4)
 249                 return CMD_RET_USAGE;
 250
 251         /* Check for size specification.
 252         */
 253         if ((size = cmd_get_data_size(argv[0], 4)) < 0)
 254                 return 1;
 255         type = size == 8 ? "double word" :
 256                size == 4 ? "word" :
 257                size == 2 ? "halfword" : "byte";
 258
 259         addr1 = simple_strtoul(argv[1], NULL, 16);
 260         addr1 += base_address;
 261
 262         addr2 = simple_strtoul(argv[2], NULL, 16);
 263         addr2 += base_address;
 264
 265         count = simple_strtoul(argv[3], NULL, 16);
 266
 267         bytes = size * count;
 268         base = buf1 = map_sysmem(addr1, bytes);
 269         buf2 = map_sysmem(addr2, bytes);
 270         for (ngood = 0; ngood < count; ++ngood) {
 271                 if (size == 4) {
 272                         word1 = *(u32 *)buf1;
 273                         word2 = *(u32 *)buf2;
 274 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
 275                 } else if (size == 8) {
 276                         word1 = *(u64 *)buf1;
 277                         word2 = *(u64 *)buf2;
 278 #endif
 279                 } else if (size == 2) {
 280                         word1 = *(u16 *)buf1;
 281                         word2 = *(u16 *)buf2;
 282                 } else {
 283                         word1 = *(u8 *)buf1;
 284                         word2 = *(u8 *)buf2;
 285                 }
 286                 if (word1 != word2) {
 287                         ulong offset = buf1 - base;
 288 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
 289                         printf("%s at 0x%p (%#0*llx) != %s at 0x%p (%#0*llx)\n",
 290                                type, (void *)(addr1 + offset), size, word1,
 291                                type, (void *)(addr2 + offset), size, word2);
 292 #else
 293                         printf("%s at 0x%08lx (%#0*lx) != %s at 0x%08lx (%#0*lx)\n",
 294                                 type, (ulong)(addr1 + offset), size, word1,
 295                                 type, (ulong)(addr2 + offset), size, word2);
 296 #endif
 297                         rcode = 1;
 298                         break;
 299                 }
 300
 301                 buf1 += size;
 302                 buf2 += size;
 303
 304                 /* reset watchdog from time to time */
 305                 if ((ngood % (64 << 10)) == 0)
 306                         WATCHDOG_RESET();
 307         }
 308         unmap_sysmem(buf1);
 309         unmap_sysmem(buf2);
 310
 311         printf("Total of %ld %s(s) were the same\n", ngood, type);
 312         return rcode;
 313 }
 314
 315 static int do_mem_cp(struct cmd_tbl *cmdtp, int flag, int argc,
 316                      char *const argv[])
 317 {
 318         ulong   addr, dest, count;
 319         void    *src, *dst;
 320         int     size;
 321
 322         if (argc != 4)
 323                 return CMD_RET_USAGE;
 324
 325         /* Check for size specification.
 326         */
 327         if ((size = cmd_get_data_size(argv[0], 4)) < 0)
 328                 return 1;
 329
 330         addr = simple_strtoul(argv[1], NULL, 16);
 331         addr += base_address;
 332
 333         dest = simple_strtoul(argv[2], NULL, 16);
 334         dest += base_address;
 335
 336         count = simple_strtoul(argv[3], NULL, 16);
 337
 338         if (count == 0) {
 339                 puts ("Zero length ???\n");
 340                 return 1;
 341         }
 342
 343         src = map_sysmem(addr, count * size);
 344         dst = map_sysmem(dest, count * size);
 345
 346 #ifdef CONFIG_MTD_NOR_FLASH
 347         /* check if we are copying to Flash */
 348         if (addr2info((ulong)dst)) {
 349                 int rc;
 350
 351                 puts ("Copy to Flash... ");
 352
 353                 rc = flash_write((char *)src, (ulong)dst, count * size);
 354                 if (rc != 0) {
 355                         flash_perror(rc);
 356                         unmap_sysmem(src);
 357                         unmap_sysmem(dst);
 358                         return (1);
 359                 }
 360                 puts ("done\n");
 361                 unmap_sysmem(src);
 362                 unmap_sysmem(dst);
 363                 return 0;
 364         }
 365 #endif
 366
 367         memcpy(dst, src, count * size);
 368
 369         unmap_sysmem(src);
 370         unmap_sysmem(dst);
 371         return 0;
 372 }
 373
 374 static int do_mem_base(struct cmd_tbl *cmdtp, int flag, int argc,
 375                        char *const argv[])
 376 {
 377         if (argc > 1) {
 378                 /* Set new base address.
 379                 */
 380                 base_address = simple_strtoul(argv[1], NULL, 16);
 381         }
 382         /* Print the current base address.
 383         */
 384         printf("Base Address: 0x%08lx\n", base_address);
 385         return 0;
 386 }
 387
 388 static int do_mem_loop(struct cmd_tbl *cmdtp, int flag, int argc,
 389                        char *const argv[])
 390 {
 391         ulong   addr, length, i, bytes;
 392         int     size;
 393 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
 394         volatile u64 *llp;
 395 #endif
 396         volatile u32 *longp;
 397         volatile u16 *shortp;
 398         volatile u8 *cp;
 399         const void *buf;
 400
 401         if (argc < 3)
 402                 return CMD_RET_USAGE;
 403
 404         /*
 405          * Check for a size specification.
 406          * Defaults to long if no or incorrect specification.
 407          */
 408         if ((size = cmd_get_data_size(argv[0], 4)) < 0)
 409                 return 1;
 410
 411         /* Address is always specified.
 412         */
 413         addr = simple_strtoul(argv[1], NULL, 16);
 414
 415         /* Length is the number of objects, not number of bytes.
 416         */
 417         length = simple_strtoul(argv[2], NULL, 16);
 418
 419         bytes = size * length;
 420         buf = map_sysmem(addr, bytes);
 421
 422         /* We want to optimize the loops to run as fast as possible.
 423          * If we have only one object, just run infinite loops.
 424          */
 425         if (length == 1) {
 426 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
 427                 if (size == 8) {
 428                         llp = (u64 *)buf;
 429                         for (;;)
 430                                 i = *llp;
 431                 }
 432 #endif
 433                 if (size == 4) {
 434                         longp = (u32 *)buf;
 435                         for (;;)
 436                                 i = *longp;
 437                 }
 438                 if (size == 2) {
 439                         shortp = (u16 *)buf;
 440                         for (;;)
 441                                 i = *shortp;
 442                 }
 443                 cp = (u8 *)buf;
 444                 for (;;)
 445                         i = *cp;
 446         }
 447
 448 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
 449         if (size == 8) {
 450                 for (;;) {
 451                         llp = (u64 *)buf;
 452                         i = length;
 453                         while (i-- > 0)
 454                                 *llp++;
 455                 }
 456         }
 457 #endif
 458         if (size == 4) {
 459                 for (;;) {
 460                         longp = (u32 *)buf;
 461                         i = length;
 462                         while (i-- > 0)
 463                                 *longp++;
 464                 }
 465         }
 466         if (size == 2) {
 467                 for (;;) {
 468                         shortp = (u16 *)buf;
 469                         i = length;
 470                         while (i-- > 0)
 471                                 *shortp++;
 472                 }
 473         }
 474         for (;;) {
 475                 cp = (u8 *)buf;
 476                 i = length;
 477                 while (i-- > 0)
 478                         *cp++;
 479         }
 480         unmap_sysmem(buf);
 481
 482         return 0;
 483 }
 484
 485 #ifdef CONFIG_LOOPW
 486 static int do_mem_loopw(struct cmd_tbl *cmdtp, int flag, int argc,
 487                         char *const argv[])
 488 {
 489         ulong   addr, length, i, bytes;
 490         int     size;
 491 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
 492         volatile u64 *llp;
 493         u64 data;
 494 #else
 495         ulong   data;
 496 #endif
 497         volatile u32 *longp;
 498         volatile u16 *shortp;
 499         volatile u8 *cp;
 500         void *buf;
 501
 502         if (argc < 4)
 503                 return CMD_RET_USAGE;
 504
 505         /*
 506          * Check for a size specification.
 507          * Defaults to long if no or incorrect specification.
 508          */
 509         if ((size = cmd_get_data_size(argv[0], 4)) < 0)
 510                 return 1;
 511
 512         /* Address is always specified.
 513         */
 514         addr = simple_strtoul(argv[1], NULL, 16);
 515
 516         /* Length is the number of objects, not number of bytes.
 517         */
 518         length = simple_strtoul(argv[2], NULL, 16);
 519
 520         /* data to write */
 521 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
 522         data = simple_strtoull(argv[3], NULL, 16);
 523 #else
 524         data = simple_strtoul(argv[3], NULL, 16);
 525 #endif
 526
 527         bytes = size * length;
 528         buf = map_sysmem(addr, bytes);
 529
 530         /* We want to optimize the loops to run as fast as possible.
 531          * If we have only one object, just run infinite loops.
 532          */
 533         if (length == 1) {
 534 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
 535                 if (size == 8) {
 536                         llp = (u64 *)buf;
 537                         for (;;)
 538                                 *llp = data;
 539                 }
 540 #endif
 541                 if (size == 4) {
 542                         longp = (u32 *)buf;
 543                         for (;;)
 544                                 *longp = data;
 545                 }
 546                 if (size == 2) {
 547                         shortp = (u16 *)buf;
 548                         for (;;)
 549                                 *shortp = data;
 550                 }
 551                 cp = (u8 *)buf;
 552                 for (;;)
 553                         *cp = data;
 554         }
 555
 556 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
 557         if (size == 8) {
 558                 for (;;) {
 559                         llp = (u64 *)buf;
 560                         i = length;
 561                         while (i-- > 0)
 562                                 *llp++ = data;
 563                 }
 564         }
 565 #endif
 566         if (size == 4) {
 567                 for (;;) {
 568                         longp = (u32 *)buf;
 569                         i = length;
 570                         while (i-- > 0)
 571                                 *longp++ = data;
 572                 }
 573         }
 574         if (size == 2) {
 575                 for (;;) {
 576                         shortp = (u16 *)buf;
 577                         i = length;
 578                         while (i-- > 0)
 579                                 *shortp++ = data;
 580                 }
 581         }
 582         for (;;) {
 583                 cp = (u8 *)buf;
 584                 i = length;
 585                 while (i-- > 0)
 586                         *cp++ = data;
 587         }
 588 }
 589 #endif /* CONFIG_LOOPW */
 590
 591 #ifdef CONFIG_CMD_MEMTEST
 592 static ulong mem_test_alt(vu_long *buf, ulong start_addr, ulong end_addr,
 593                           vu_long *dummy)
 594 {
 595         vu_long *addr;
 596         ulong errs = 0;
 597         ulong val, readback;
 598         int j;
 599         vu_long offset;
 600         vu_long test_offset;
 601         vu_long pattern;
 602         vu_long temp;
 603         vu_long anti_pattern;
 604         vu_long num_words;
 605         static const ulong bitpattern[] = {
 606                 0x00000001,     /* single bit */
 607                 0x00000003,     /* two adjacent bits */
 608                 0x00000007,     /* three adjacent bits */
 609                 0x0000000F,     /* four adjacent bits */
 610                 0x00000005,     /* two non-adjacent bits */
 611                 0x00000015,     /* three non-adjacent bits */
 612                 0x00000055,     /* four non-adjacent bits */
 613                 0xaaaaaaaa,     /* alternating 1/0 */
 614         };
 615
 616         num_words = (end_addr - start_addr) / sizeof(vu_long);
 617
 618         /*
 619          * Data line test: write a pattern to the first
 620          * location, write the 1's complement to a 'parking'
 621          * address (changes the state of the data bus so a
 622          * floating bus doesn't give a false OK), and then
 623          * read the value back. Note that we read it back
 624          * into a variable because the next time we read it,
 625          * it might be right (been there, tough to explain to
 626          * the quality guys why it prints a failure when the
 627          * "is" and "should be" are obviously the same in the
 628          * error message).
 629          *
 630          * Rather than exhaustively testing, we test some
 631          * patterns by shifting '1' bits through a field of
 632          * '0's and '0' bits through a field of '1's (i.e.
 633          * pattern and ~pattern).
 634          */
 635         addr = buf;
 636         for (j = 0; j < sizeof(bitpattern) / sizeof(bitpattern[0]); j++) {
 637                 val = bitpattern[j];
 638                 for (; val != 0; val <<= 1) {
 639                         *addr = val;
 640                         *dummy  = ~val; /* clear the test data off the bus */
 641                         readback = *addr;
 642                         if (readback != val) {
 643                                 printf("FAILURE (data line): "
 644                                         "expected %08lx, actual %08lx\n",
 645                                                 val, readback);
 646                                 errs++;
 647                                 if (ctrlc())
 648                                         return -1;
 649                         }
 650                         *addr  = ~val;
 651                         *dummy  = val;
 652                         readback = *addr;
 653                         if (readback != ~val) {
 654                                 printf("FAILURE (data line): "
 655                                         "Is %08lx, should be %08lx\n",
 656                                                 readback, ~val);
 657                                 errs++;
 658                                 if (ctrlc())
 659                                         return -1;
 660                         }
 661                 }
 662         }
 663
 664         /*
 665          * Based on code whose Original Author and Copyright
 666          * information follows: Copyright (c) 1998 by Michael
 667          * Barr. This software is placed into the public
 668          * domain and may be used for any purpose. However,
 669          * this notice must not be changed or removed and no
 670          * warranty is either expressed or implied by its
 671          * publication or distribution.
 672          */
 673
 674         /*
 675         * Address line test
 676
 677          * Description: Test the address bus wiring in a
 678          *              memory region by performing a walking
 679          *              1's test on the relevant bits of the
 680          *              address and checking for aliasing.
 681          *              This test will find single-bit
 682          *              address failures such as stuck-high,
 683          *              stuck-low, and shorted pins. The base
 684          *              address and size of the region are
 685          *              selected by the caller.
 686
 687          * Notes:       For best results, the selected base
 688          *              address should have enough LSB 0's to
 689          *              guarantee single address bit changes.
 690          *              For example, to test a 64-Kbyte
 691          *              region, select a base address on a
 692          *              64-Kbyte boundary. Also, select the
 693          *              region size as a power-of-two if at
 694          *              all possible.
 695          *
 696          * Returns:     0 if the test succeeds, 1 if the test fails.
 697          */
 698         pattern = (vu_long) 0xaaaaaaaa;
 699         anti_pattern = (vu_long) 0x55555555;
 700
 701         debug("%s:%d: length = 0x%.8lx\n", __func__, __LINE__, num_words);
 702         /*
 703          * Write the default pattern at each of the
 704          * power-of-two offsets.
 705          */
 706         for (offset = 1; offset < num_words; offset <<= 1)
 707                 addr[offset] = pattern;
 708
 709         /*
 710          * Check for address bits stuck high.
 711          */
 712         test_offset = 0;
 713         addr[test_offset] = anti_pattern;
 714
 715         for (offset = 1; offset < num_words; offset <<= 1) {
 716                 temp = addr[offset];
 717                 if (temp != pattern) {
 718                         printf("\nFAILURE: Address bit stuck high @ 0x%.8lx:"
 719                                 " expected 0x%.8lx, actual 0x%.8lx\n",
 720                                 start_addr + offset*sizeof(vu_long),
 721                                 pattern, temp);
 722                         errs++;
 723                         if (ctrlc())
 724                                 return -1;
 725                 }
 726         }
 727         addr[test_offset] = pattern;
 728         WATCHDOG_RESET();
 729
 730         /*
 731          * Check for addr bits stuck low or shorted.
 732          */
 733         for (test_offset = 1; test_offset < num_words; test_offset <<= 1) {
 734                 addr[test_offset] = anti_pattern;
 735
 736                 for (offset = 1; offset < num_words; offset <<= 1) {
 737                         temp = addr[offset];
 738                         if ((temp != pattern) && (offset != test_offset)) {
 739                                 printf("\nFAILURE: Address bit stuck low or"
 740                                         " shorted @ 0x%.8lx: expected 0x%.8lx,"
 741                                         " actual 0x%.8lx\n",
 742                                         start_addr + offset*sizeof(vu_long),
 743                                         pattern, temp);
 744                                 errs++;
 745                                 if (ctrlc())
 746                                         return -1;
 747                         }
 748                 }
 749                 addr[test_offset] = pattern;
 750         }
 751
 752         /*
 753          * Description: Test the integrity of a physical
 754          *              memory device by performing an
 755          *              increment/decrement test over the
 756          *              entire region. In the process every
 757          *              storage bit in the device is tested
 758          *              as a zero and a one. The base address
 759          *              and the size of the region are
 760          *              selected by the caller.
 761          *
 762          * Returns:     0 if the test succeeds, 1 if the test fails.
 763          */
 764         num_words++;
 765
 766         /*
 767          * Fill memory with a known pattern.
 768          */
 769         for (pattern = 1, offset = 0; offset < num_words; pattern++, offset++) {
 770                 WATCHDOG_RESET();
 771                 addr[offset] = pattern;
 772         }
 773
 774         /*
 775          * Check each location and invert it for the second pass.
 776          */
 777         for (pattern = 1, offset = 0; offset < num_words; pattern++, offset++) {
 778                 WATCHDOG_RESET();
 779                 temp = addr[offset];
 780                 if (temp != pattern) {
 781                         printf("\nFAILURE (read/write) @ 0x%.8lx:"
 782                                 " expected 0x%.8lx, actual 0x%.8lx)\n",
 783                                 start_addr + offset*sizeof(vu_long),
 784                                 pattern, temp);
 785                         errs++;
 786                         if (ctrlc())
 787                                 return -1;
 788                 }
 789
 790                 anti_pattern = ~pattern;
 791                 addr[offset] = anti_pattern;
 792         }
 793
 794         /*
 795          * Check each location for the inverted pattern and zero it.
 796          */
 797         for (pattern = 1, offset = 0; offset < num_words; pattern++, offset++) {
 798                 WATCHDOG_RESET();
 799                 anti_pattern = ~pattern;
 800                 temp = addr[offset];
 801                 if (temp != anti_pattern) {
 802                         printf("\nFAILURE (read/write): @ 0x%.8lx:"
 803                                 " expected 0x%.8lx, actual 0x%.8lx)\n",
 804                                 start_addr + offset*sizeof(vu_long),
 805                                 anti_pattern, temp);
 806                         errs++;
 807                         if (ctrlc())
 808                                 return -1;
 809                 }
 810                 addr[offset] = 0;
 811         }
 812
 813         return errs;
 814 }
 815
 816 static int compare_regions(volatile unsigned long *bufa,
 817                            volatile unsigned long *bufb, size_t count)
 818 {
 819         volatile unsigned long  *p1 = bufa;
 820         volatile unsigned long  *p2 = bufb;
 821         int errs = 0;
 822         size_t i;
 823
 824         for (i = 0; i < count; i++, p1++, p2++) {
 825                 if (*p1 != *p2) {
 826                         printf("FAILURE: 0x%08lx != 0x%08lx (delta=0x%08lx -> bit %ld) at offset 0x%08lx\n",
 827                                (unsigned long)*p1, (unsigned long)*p2,
 828                                *p1 ^ *p2, __ffs(*p1 ^ *p2),
 829                                 (unsigned long)(i * sizeof(unsigned long)));
 830                         errs++;
 831                 }
 832         }
 833
 834         return errs;
 835 }
 836
 837 static ulong test_bitflip_comparison(volatile unsigned long *bufa,
 838                                      volatile unsigned long *bufb, size_t count)
 839 {
 840         volatile unsigned long *p1 = bufa;
 841         volatile unsigned long *p2 = bufb;
 842         unsigned int j, k;
 843         unsigned long q;
 844         size_t i;
 845         int max;
 846         int errs = 0;
 847
 848         max = sizeof(unsigned long) * 8;
 849         for (k = 0; k < max; k++) {
 850                 q = 0x00000001L << k;
 851                 for (j = 0; j < 8; j++) {
 852                         WATCHDOG_RESET();
 853                         q = ~q;
 854                         p1 = (volatile unsigned long *)bufa;
 855                         p2 = (volatile unsigned long *)bufb;
 856                         for (i = 0; i < count; i++)
 857                                 *p1++ = *p2++ = (i % 2) == 0 ? q : ~q;
 858
 859                         errs += compare_regions(bufa, bufb, count);
 860                 }
 861
 862                 if (ctrlc())
 863                         return -1UL;
 864         }
 865
 866         return errs;
 867 }
 868
 869 static ulong mem_test_quick(vu_long *buf, ulong start_addr, ulong end_addr,
 870                             vu_long pattern, int iteration)
 871 {
 872         vu_long *end;
 873         vu_long *addr;
 874         ulong errs = 0;
 875         ulong incr, length;
 876         ulong val, readback;
 877
 878         /* Alternate the pattern */
 879         incr = 1;
 880         if (iteration & 1) {
 881                 incr = -incr;
 882                 /*
 883                  * Flip the pattern each time to make lots of zeros and
 884                  * then, the next time, lots of ones.  We decrement
 885                  * the "negative" patterns and increment the "positive"
 886                  * patterns to preserve this feature.
 887                  */
 888                 if (pattern & 0x80000000)
 889                         pattern = -pattern;     /* complement & increment */
 890                 else
 891                         pattern = ~pattern;
 892         }
 893         length = (end_addr - start_addr) / sizeof(ulong);
 894         end = buf + length;
 895         printf("\rPattern %08lX  Writing..."
 896                 "%12s"
 897                 "\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b",
 898                 pattern, "");
 899
 900         for (addr = buf, val = pattern; addr < end; addr++) {
 901                 WATCHDOG_RESET();
 902                 *addr = val;
 903                 val += incr;
 904         }
 905
 906         puts("Reading...");
 907
 908         for (addr = buf, val = pattern; addr < end; addr++) {
 909                 WATCHDOG_RESET();
 910                 readback = *addr;
 911                 if (readback != val) {
 912                         ulong offset = addr - buf;
 913
 914                         printf("\nMem error @ 0x%08X: "
 915                                 "found %08lX, expected %08lX\n",
 916                                 (uint)(uintptr_t)(start_addr + offset*sizeof(vu_long)),
 917                                 readback, val);
 918                         errs++;
 919                         if (ctrlc())
 920                                 return -1;
 921                 }
 922                 val += incr;
 923         }
 924
 925         return errs;
 926 }
 927
 928 /*
 929  * Perform a memory test. A more complete alternative test can be
 930  * configured using CONFIG_SYS_ALT_MEMTEST. The complete test loops until
 931  * interrupted by ctrl-c or by a failure of one of the sub-tests.
 932  */
 933 static int do_mem_mtest(struct cmd_tbl *cmdtp, int flag, int argc,
 934                         char *const argv[])
 935 {
 936         ulong start, end;
 937         vu_long scratch_space;
 938         vu_long *buf, *dummy = &scratch_space;
 939         ulong iteration_limit = 0;
 940         ulong count = 0;
 941         ulong errs = 0; /* number of errors, or -1 if interrupted */
 942         ulong pattern = 0;
 943         int iteration;
 944
 945         start = CONFIG_SYS_MEMTEST_START;
 946         end = CONFIG_SYS_MEMTEST_END;
 947
 948         if (argc > 1)
 949                 if (strict_strtoul(argv[1], 16, &start) < 0)
 950                         return CMD_RET_USAGE;
 951
 952         if (argc > 2)
 953                 if (strict_strtoul(argv[2], 16, &end) < 0)
 954                         return CMD_RET_USAGE;
 955
 956         if (argc > 3)
 957                 if (strict_strtoul(argv[3], 16, &pattern) < 0)
 958                         return CMD_RET_USAGE;
 959
 960         if (argc > 4)
 961                 if (strict_strtoul(argv[4], 16, &iteration_limit) < 0)
 962                         return CMD_RET_USAGE;
 963
 964         if (end < start) {
 965                 printf("Refusing to do empty test\n");
 966                 return -1;
 967         }
 968
 969         printf("Testing %08lx ... %08lx:\n", start, end);
 970         debug("%s:%d: start %#08lx end %#08lx\n", __func__, __LINE__,
 971               start, end);
 972
 973         buf = map_sysmem(start, end - start);
 974         for (iteration = 0;
 975                         !iteration_limit || iteration < iteration_limit;
 976                         iteration++) {
 977                 if (ctrlc()) {
 978                         errs = -1UL;
 979                         break;
 980                 }
 981
 982                 printf("Iteration: %6d\r", iteration + 1);
 983                 debug("\n");
 984                 if (IS_ENABLED(CONFIG_SYS_ALT_MEMTEST)) {
 985                         errs = mem_test_alt(buf, start, end, dummy);
 986                         if (errs == -1UL)
 987                                 break;
 988                         count += errs;
 989                         errs = test_bitflip_comparison(buf,
 990                                                        buf + (end - start) / 2,
 991                                                        (end - start) /
 992                                                        sizeof(unsigned long));
 993                 } else {
 994                         errs = mem_test_quick(buf, start, end, pattern,
 995                                               iteration);
 996                 }
 997                 if (errs == -1UL)
 998                         break;
 999                 count += errs;
1000         }
1001
1002         unmap_sysmem((void *)buf);
1003
1004         if (errs == -1UL) {
1005                 /* Memory test was aborted - write a newline to finish off */
1006                 putc('\n');
1007         }
1008         printf("Tested %d iteration(s) with %lu errors.\n", iteration, count);
1009
1010         return errs != 0;
1011 }
1012 #endif  /* CONFIG_CMD_MEMTEST */
1013
1014 /* Modify memory.
1015  *
1016  * Syntax:
1017  *      mm{.b, .w, .l, .q} {addr}
1018  *      nm{.b, .w, .l, .q} {addr}
1019  */
1020 static int
1021 mod_mem(struct cmd_tbl *cmdtp, int incrflag, int flag, int argc,
1022         char *const argv[])
1023 {
1024         ulong   addr;
1025 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
1026         u64 i;
1027 #else
1028         ulong i;
1029 #endif
1030         int     nbytes, size;
1031         void *ptr = NULL;
1032
1033         if (argc != 2)
1034                 return CMD_RET_USAGE;
1035
1036         bootretry_reset_cmd_timeout();  /* got a good command to get here */
1037         /* We use the last specified parameters, unless new ones are
1038          * entered.
1039          */
1040         addr = mm_last_addr;
1041         size = mm_last_size;
1042
1043         if ((flag & CMD_FLAG_REPEAT) == 0) {
1044                 /* New command specified.  Check for a size specification.
1045                  * Defaults to long if no or incorrect specification.
1046                  */
1047                 if ((size = cmd_get_data_size(argv[0], 4)) < 0)
1048                         return 1;
1049
1050                 /* Address is specified since argc > 1
1051                 */
1052                 addr = simple_strtoul(argv[1], NULL, 16);
1053                 addr += base_address;
1054         }
1055
1056         /* Print the address, followed by value.  Then accept input for
1057          * the next value.  A non-converted value exits.
1058          */
1059         do {
1060                 ptr = map_sysmem(addr, size);
1061                 printf("%08lx:", addr);
1062                 if (size == 4)
1063                         printf(" %08x", *((u32 *)ptr));
1064 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
1065                 else if (size == 8)
1066                         printf(" %016llx", *((u64 *)ptr));
1067 #endif
1068                 else if (size == 2)
1069                         printf(" %04x", *((u16 *)ptr));
1070                 else
1071                         printf(" %02x", *((u8 *)ptr));
1072
1073                 nbytes = cli_readline(" ? ");
1074                 if (nbytes == 0 || (nbytes == 1 && console_buffer[0] == '-')) {
1075                         /* <CR> pressed as only input, don't modify current
1076                          * location and move to next. "-" pressed will go back.
1077                          */
1078                         if (incrflag)
1079                                 addr += nbytes ? -size : size;
1080                         nbytes = 1;
1081                         /* good enough to not time out */
1082                         bootretry_reset_cmd_timeout();
1083                 }
1084 #ifdef CONFIG_BOOT_RETRY_TIME
1085                 else if (nbytes == -2) {
1086                         break;  /* timed out, exit the command  */
1087                 }
1088 #endif
1089                 else {
1090                         char *endp;
1091 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
1092                         i = simple_strtoull(console_buffer, &endp, 16);
1093 #else
1094                         i = simple_strtoul(console_buffer, &endp, 16);
1095 #endif
1096                         nbytes = endp - console_buffer;
1097                         if (nbytes) {
1098                                 /* good enough to not time out
1099                                  */
1100                                 bootretry_reset_cmd_timeout();
1101                                 if (size == 4)
1102                                         *((u32 *)ptr) = i;
1103 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
1104                                 else if (size == 8)
1105                                         *((u64 *)ptr) = i;
1106 #endif
1107                                 else if (size == 2)
1108                                         *((u16 *)ptr) = i;
1109                                 else
1110                                         *((u8 *)ptr) = i;
1111                                 if (incrflag)
1112                                         addr += size;
1113                         }
1114                 }
1115         } while (nbytes);
1116         if (ptr)
1117                 unmap_sysmem(ptr);
1118
1119         mm_last_addr = addr;
1120         mm_last_size = size;
1121         return 0;
1122 }
1123
1124 #ifdef CONFIG_CMD_CRC32
1125
1126 static int do_mem_crc(struct cmd_tbl *cmdtp, int flag, int argc,
1127                       char *const argv[])
1128 {
1129         int flags = 0;
1130         int ac;
1131         char * const *av;
1132
1133         if (argc < 3)
1134                 return CMD_RET_USAGE;
1135
1136         av = argv + 1;
1137         ac = argc - 1;
1138 #ifdef CONFIG_CRC32_VERIFY
1139         if (strcmp(*av, "-v") == 0) {
1140                 flags |= HASH_FLAG_VERIFY | HASH_FLAG_ENV;
1141                 av++;
1142                 ac--;
1143         }
1144 #endif
1145
1146         return hash_command("crc32", flags, cmdtp, flag, ac, av);
1147 }
1148
1149 #endif
1150
1151 #ifdef CONFIG_CMD_RANDOM
1152 static int do_random(struct cmd_tbl *cmdtp, int flag, int argc,
1153                      char *const argv[])
1154 {
1155         unsigned long addr, len;
1156         unsigned long seed; // NOT INITIALIZED ON PURPOSE
1157         unsigned int *buf, *start;
1158         unsigned char *buf8;
1159         unsigned int i;
1160
1161         if (argc < 3 || argc > 4)
1162                 return CMD_RET_USAGE;
1163
1164         len = simple_strtoul(argv[2], NULL, 16);
1165         addr = simple_strtoul(argv[1], NULL, 16);
1166
1167         if (argc == 4) {
1168                 seed = simple_strtoul(argv[3], NULL, 16);
1169                 if (seed == 0) {
1170                         printf("The seed cannot be 0. Using 0xDEADBEEF.\n");
1171                         seed = 0xDEADBEEF;
1172                 }
1173         } else {
1174                 seed = get_timer(0) ^ rand();
1175         }
1176
1177         srand(seed);
1178         start = map_sysmem(addr, len);
1179         buf = start;
1180         for (i = 0; i < (len / 4); i++)
1181                 *buf++ = rand();
1182
1183         buf8 = (unsigned char *)buf;
1184         for (i = 0; i < (len % 4); i++)
1185                 *buf8++ = rand() & 0xFF;
1186
1187         unmap_sysmem(start);
1188         printf("%lu bytes filled with random data\n", len);
1189
1190         return CMD_RET_SUCCESS;
1191 }
1192 #endif
1193
1194 /**************************************************/
1195 U_BOOT_CMD(
1196         md,     3,      1,      do_mem_md,
1197         "memory display",
1198 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
1199         "[.b, .w, .l, .q] address [# of objects]"
1200 #else
1201         "[.b, .w, .l] address [# of objects]"
1202 #endif
1203 );
1204
1205
1206 U_BOOT_CMD(
1207         mm,     2,      1,      do_mem_mm,
1208         "memory modify (auto-incrementing address)",
1209 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
1210         "[.b, .w, .l, .q] address"
1211 #else
1212         "[.b, .w, .l] address"
1213 #endif
1214 );
1215
1216
1217 U_BOOT_CMD(
1218         nm,     2,      1,      do_mem_nm,
1219         "memory modify (constant address)",
1220 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
1221         "[.b, .w, .l, .q] address"
1222 #else
1223         "[.b, .w, .l] address"
1224 #endif
1225 );
1226
1227 U_BOOT_CMD(
1228         mw,     4,      1,      do_mem_mw,
1229         "memory write (fill)",
1230 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
1231         "[.b, .w, .l, .q] address value [count]"
1232 #else
1233         "[.b, .w, .l] address value [count]"
1234 #endif
1235 );
1236
1237 U_BOOT_CMD(
1238         cp,     4,      1,      do_mem_cp,
1239         "memory copy",
1240 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
1241         "[.b, .w, .l, .q] source target count"
1242 #else
1243         "[.b, .w, .l] source target count"
1244 #endif
1245 );
1246
1247 U_BOOT_CMD(
1248         cmp,    4,      1,      do_mem_cmp,
1249         "memory compare",
1250 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
1251         "[.b, .w, .l, .q] addr1 addr2 count"
1252 #else
1253         "[.b, .w, .l] addr1 addr2 count"
1254 #endif
1255 );
1256
1257 #ifdef CONFIG_CMD_CRC32
1258
1259 #ifndef CONFIG_CRC32_VERIFY
1260
1261 U_BOOT_CMD(
1262         crc32,  4,      1,      do_mem_crc,
1263         "checksum calculation",
1264         "address count [addr]\n    - compute CRC32 checksum [save at addr]"
1265 );
1266
1267 #else   /* CONFIG_CRC32_VERIFY */
1268
1269 U_BOOT_CMD(
1270         crc32,  5,      1,      do_mem_crc,
1271         "checksum calculation",
1272         "address count [addr]\n    - compute CRC32 checksum [save at addr]\n"
1273         "-v address count crc\n    - verify crc of memory area"
1274 );
1275
1276 #endif  /* CONFIG_CRC32_VERIFY */
1277
1278 #endif
1279
1280 #ifdef CONFIG_CMD_MEMINFO
1281 static int do_mem_info(struct cmd_tbl *cmdtp, int flag, int argc,
1282                        char *const argv[])
1283 {
1284         puts("DRAM:  ");
1285         print_size(gd->ram_size, "\n");
1286
1287         return 0;
1288 }
1289 #endif
1290
1291 U_BOOT_CMD(
1292         base,   2,      1,      do_mem_base,
1293         "print or set address offset",
1294         "\n    - print address offset for memory commands\n"
1295         "base off\n    - set address offset for memory commands to 'off'"
1296 );
1297
1298 U_BOOT_CMD(
1299         loop,   3,      1,      do_mem_loop,
1300         "infinite loop on address range",
1301 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
1302         "[.b, .w, .l, .q] address number_of_objects"
1303 #else
1304         "[.b, .w, .l] address number_of_objects"
1305 #endif
1306 );
1307
1308 #ifdef CONFIG_LOOPW
1309 U_BOOT_CMD(
1310         loopw,  4,      1,      do_mem_loopw,
1311         "infinite write loop on address range",
1312 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
1313         "[.b, .w, .l, .q] address number_of_objects data_to_write"
1314 #else
1315         "[.b, .w, .l] address number_of_objects data_to_write"
1316 #endif
1317 );
1318 #endif /* CONFIG_LOOPW */
1319
1320 #ifdef CONFIG_CMD_MEMTEST
1321 U_BOOT_CMD(
1322         mtest,  5,      1,      do_mem_mtest,
1323         "simple RAM read/write test",
1324         "[start [end [pattern [iterations]]]]"
1325 );
1326 #endif  /* CONFIG_CMD_MEMTEST */
1327
1328 #ifdef CONFIG_CMD_MX_CYCLIC
1329 U_BOOT_CMD(
1330         mdc,    4,      1,      do_mem_mdc,
1331         "memory display cyclic",
1332 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
1333         "[.b, .w, .l, .q] address count delay(ms)"
1334 #else
1335         "[.b, .w, .l] address count delay(ms)"
1336 #endif
1337 );
1338
1339 U_BOOT_CMD(
1340         mwc,    4,      1,      do_mem_mwc,
1341         "memory write cyclic",
1342 #ifdef MEM_SUPPORT_64BIT_DATA
1343         "[.b, .w, .l, .q] address value delay(ms)"
1344 #else
1345         "[.b, .w, .l] address value delay(ms)"
1346 #endif
1347 );
1348 #endif /* CONFIG_CMD_MX_CYCLIC */
1349
1350 #ifdef CONFIG_CMD_MEMINFO
1351 U_BOOT_CMD(
1352         meminfo,        3,      1,      do_mem_info,
1353         "display memory information",
1354         ""
1355 );
1356 #endif
1357
1358 #ifdef CONFIG_CMD_RANDOM
1359 U_BOOT_CMD(
1360         random, 4,      0,      do_random,
1361         "fill memory with random pattern",
1362         "<addr> <len> [<seed>]\n"
1363         "   - Fill 'len' bytes of memory starting at 'addr' with random data\n"
1364 );
1365 #endif