今天學(xué)習(xí)了NandFlash的驅(qū)動(dòng)，硬件操作非常簡(jiǎn)單，就是這個(gè)linux下的驅(qū)動(dòng)比較復(fù)雜，主要還是MTD層的問題，用了一下午時(shí)間整理出來一份詳細(xì)的分析，只是分析函數(shù)結(jié)構(gòu)和調(diào)用關(guān)系，具體代碼實(shí)現(xiàn)就不看了，里面有N個(gè)結(jié)構(gòu)體，搞得我頭大。

我用linux2.6.25內(nèi)核，2440板子，先從啟動(dòng)信息入手。

內(nèi)核啟動(dòng)信息，NAND部分：

S3C24XX NAND Driver, (c) 2004 Simtec Electronics

s3c2440-nand s3c2440-nand: Tacls=2, 20ns Twrph0=3 30ns, Twrph1=2 20ns

NAND device: Manufacturer ID: 0xec, Chip ID: 0x76 (Samsung NAND 64MiB 3,3V 8-bit)

Scanning device for bad blocks

Creating 3 MTD partitions on "NAND 64MiB 3,3V 8-bit":

0x00000000-0x00040000 : "boot"

0x0004c000-0x0024c000 : "kernel"

0x0024c000-0x03ffc000 : "yaffs2"

第一行，在driver/mtd/nand/s3c2410.c中第910行，s3c2410_nand_init函數(shù)：

printk("S3C24XX NAND Driver, (c) 2004 Simtec Electronicsn");

行二行，同一文件，第212行，s3c2410_nand_inithw函數(shù)：

dev_info(info->device, "Tacls=%d, %dns Twrph0=%d %dns, Twrph1=%d %dnsn", tacls, to_ns(tacls, clkrate), twrph0, to_ns(twrph0, clkrate), twrph1, to_ns(twrph1, clkrate));

第三行，在driver/mtd/nand/nand_base.c中第2346行，

printk(KERN_INFO "NAND device: Manufacturer ID:" " 0x%02x, Chip ID: 0x%02x (%s %s)n", *maf_id, dev_id, nand_manuf_ids[maf_idx].name, type->name);

第四行，在driver/mtd/nand/nand_bbt.c中第380行，creat_bbt函數(shù)：

Printk(KERN INFO " Scanning device for bad blocks n");

第五行，在driver/mtd/mtdpart.c中第340行，add_mtd_partitions函數(shù)：

printk (KERN_NOTICE "Creating %d MTD partitions on "%s":n", nbparts, master->name);

下面三行，是flash分區(qū)表，也在mtdpart.c同一函數(shù)中，第430行：

printk (KERN_NOTICE "0x%08x-0x%08x : "%s"n", slave->offset, slave->offset + slave->mtd.size, slave->mtd.name);

MTD體系結(jié)構(gòu)：

在linux中提供了MTD（Memory Technology Device，內(nèi)存技術(shù)設(shè)備）系統(tǒng)來建立Flash針對(duì)linux的統(tǒng)一、抽象的接口

引入MTD后，linux系統(tǒng)中的Flash設(shè)備驅(qū)動(dòng)及接口可分為4層:

設(shè)備節(jié)點(diǎn)

MTD設(shè)備層

MTD原始設(shè)備層

硬件驅(qū)動(dòng)層

硬件驅(qū)動(dòng)層：Flash硬件驅(qū)動(dòng)層負(fù)責(zé)底層硬件設(shè)備實(shí)際的讀、寫、擦除，Linux MTD設(shè)備的NAND型Flash驅(qū)動(dòng)位于driver/mtd/nand子目錄下

s3c2410對(duì)應(yīng)的nand Flash驅(qū)動(dòng)為s3c2410.c

MTD原始設(shè)備層：MTD原始設(shè)備層由兩部分構(gòu)成，一部分是MTD原始設(shè)備的通用代碼，另一部分是各個(gè)特定Flash的數(shù)據(jù)，比如分區(qū)

主要構(gòu)成的文件有：

drivers/mtd/mtdcore.c支持mtd字符設(shè)備

driver/mtd/mtdpart.c支持mtd塊設(shè)備

MTD設(shè)備層：基于MTD原始設(shè)備，Linux系統(tǒng)可以定義出MTD的塊設(shè)備（主設(shè)備號(hào)31)和字符設(shè)備（設(shè)備號(hào)90），構(gòu)成MTD設(shè)備層

簡(jiǎn)單的說就是：使用一個(gè)mtd層來作為具體的硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)和上層文件系統(tǒng)的橋梁。mtd給出了系統(tǒng)中所有mtd設(shè)備（nand，nor，diskonchip）的統(tǒng)一組織方式。

mtd層用一個(gè)數(shù)組struct mtd_info *mtd_table[MAX_MTD_DEVICES]保存系統(tǒng)中所有的設(shè)備，mtd設(shè)備利用struct mtd_info這個(gè)結(jié)構(gòu)來描述，該結(jié)構(gòu)中描述了存儲(chǔ)設(shè)備的基本信息和具體操作所需要的內(nèi)核函數(shù)，mtd系統(tǒng)的那個(gè)機(jī)制主要就是圍繞這個(gè)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。結(jié)構(gòu)體在include/linux/mtd/mtd.h中定義：

struct mtd_info {

u_char type;//MTD設(shè)備類型

u_int32_t flags;//MTD設(shè)備屬性標(biāo)志

u_int32_t size;//標(biāo)示了這個(gè)mtd設(shè)備的大小

u_int32_t erasesize;//MTD設(shè)備的擦除單元大小，對(duì)于NandFlash來說就是Block的大小

u_int32_t oobblock;//oob區(qū)在頁(yè)內(nèi)的位置，對(duì)于512字節(jié)一頁(yè)的nand來說是512

u_int32_t oobsize;//oob區(qū)的大小，對(duì)于512字節(jié)一頁(yè)的nand來說是16

u_int32_t ecctype;//ecc校驗(yàn)類型

u_int32_t eccsize;//ecc的大小

char *name;//設(shè)備的名字

int index;//設(shè)備在MTD列表中的位置

struct nand_oobinfo oobinfo; //oob區(qū)的信息，包括是否使用ecc，ecc的大小

//以下是關(guān)于mtd的一些讀寫函數(shù)，將在nand_base中的nand_scan中重載

int (*erase)

int (*read)

int (*write)

int (*read_ecc)

int (*write_ecc)

int (*read_oob)

int (*read_oob)

void *priv;//設(shè)備私有數(shù)據(jù)指針，對(duì)于NandFlash來說指nand芯片的結(jié)構(gòu)

下面看nand_chip結(jié)構(gòu)，在include/linux/mtd/nand.h中定義：

struct nand_chip {

void__iomem*IO_ADDR_R;//這是nandflash的讀寫寄存器

void__iomem*IO_ADDR_W;

//以下都是nandflash的操作函數(shù)，這些函數(shù)將根據(jù)相應(yīng)的配置進(jìn)行重載

u_char(*read_byte)(struct mtd_info *mtd);

void(*write_byte)(struct mtd_info *mtd, u_char byte);

u16(*read_word)(struct mtd_info *mtd);

void(*write_word)(struct mtd_info *mtd, u16 word);

void(*write_buf)(struct mtd_info *mtd, const u_char *buf, int len);

void(*read_buf)(struct mtd_info *mtd, u_char *buf, int len);

int(*verify_buf)(struct mtd_info *mtd, const u_char *buf, int len);

void(*select_chip)(struct mtd_info *mtd, int chip);

int(*block_bad)(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, int getchip);

int(*block_markbad)(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);

void(*hwcontrol)(struct mtd_info *mtd, int cmd);

int(*dev_ready)(struct mtd_info *mtd);

void(*cmdfunc)(struct mtd_info *mtd, unsigned command, int column, int page_addr);

int(*waitfunc)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *this, int state);

int(*calculate_ecc)(struct mtd_info *mtd, const u_char *dat, u_char *ecc_code);

int(*correct_data)(struct mtd_info *mtd, u_char *dat, u_char *read_ecc, u_char *calc_ecc);

void(*enable_hwecc)(struct mtd_info *mtd, int mode);

void(*erase_cmd)(struct mtd_info *mtd, int page);

int(*scan_bbt)(struct mtd_info *mtd);

inteccmode;//ecc的校驗(yàn)?zāi)Ｊ剑ㄜ浖布?/p>

intchip_delay;//芯片時(shí)序延遲參數(shù)

intpage_shift;//頁(yè)偏移，對(duì)于512B/頁(yè)的，一般是9

u_char*data_buf;//數(shù)據(jù)緩存區(qū)

下一篇介紹NAND具體操作。

跟NAND操作相關(guān)的函數(shù)：

1、nand_base.c：

定義了NAND驅(qū)動(dòng)中對(duì)NAND芯片最基本的操作函數(shù)和操作流程，如擦除、讀寫page、讀寫oob等。當(dāng)然這些函數(shù)都只是進(jìn)行一些常規(guī)的操作，若你的系統(tǒng)在對(duì)NAND操作時(shí)有一些特殊的動(dòng)作，則需要在你自己的驅(qū)動(dòng)代碼中進(jìn)行定義。

2、nand_bbt.c：

定義了NAND驅(qū)動(dòng)中與壞塊管理有關(guān)的函數(shù)和結(jié)構(gòu)體。

3、nand_ids.c：

定義了兩個(gè)全局類型的結(jié)構(gòu)體：struct nand_flash_dev nand_flash_ids[ ]和struct nand_manufacturers nand_manuf_ids[ ]。其中前者定義了一些NAND芯片的類型，后者定義了NAND芯片的幾個(gè)廠商。NAND芯片的ID至少包含兩項(xiàng)內(nèi)容：廠商ID和廠商為自己的NAND芯片定義的芯片ID。當(dāng)NAND加載時(shí)會(huì)找這兩個(gè)結(jié)構(gòu)體，讀出ID，如果找不到，就會(huì)加載失敗。

4、nand_ecc.c：

定義了NAND驅(qū)動(dòng)中與softeware ECC有關(guān)的函數(shù)和結(jié)構(gòu)體，若你的系統(tǒng)支持hardware ECC，且不需要software ECC，則該文件也不需理會(huì)。

我們需要關(guān)心的是/nand/s3c2410,這個(gè)文件實(shí)現(xiàn)的是s3c2410/2440nandflash控制器最基本的硬件操作，讀寫擦除操作由上層函數(shù)完成。

s3c2410.c分析：

首先看一下要用到的結(jié)構(gòu)體的注冊(cè)：

struct s3c2410_nand_mtd {

struct mtd_infomtd;//mtd_info的結(jié)構(gòu)體

struct nand_chipchip;//nand_chip的結(jié)構(gòu)體

struct s3c2410_nand_set*set;

struct s3c2410_nand_info*info;

intscan_res;

};

enum s3c_cpu_type {//用來枚舉CPU類型

TYPE_S3C2410,

TYPE_S3C2412,

TYPE_S3C2440,

};

struct s3c2410_nand_info {

/* mtd info */

struct nand_hw_controlcontroller;

struct s3c2410_nand_mtd*mtds;

struct s3c2410_platform_nand*platform;

/* device info */

struct device*device;

struct resource *area;