【文章內(nèi)容簡介】 [4] = { .name = Rootfs, .offset = MTDPART_OFS_APPEND, .size = MTDPART_SIZ_FULL, }, }。 其中 offset 是分區(qū)開始的偏移地址，在后 4 個(gè)分區(qū)我們設(shè)為 MTDPART_OFS_APPEND，表示緊接著上一個(gè)分區(qū)， MTD Core 會自動(dòng)計(jì)算和處理分區(qū)地址； size 是分區(qū)的大小，在最后一個(gè)分區(qū)我們設(shè)為MTDPART_SIZ_FULL，表示這個(gè) NADN 剩下的所有部分。 這樣配置 NAND 的分區(qū)并不是唯一的，需要視具體的系統(tǒng)而定，我 們可以在 kernel 中這樣顯式的指定，也可以使用 bootloader 傳給內(nèi)核的參數(shù)進(jìn)行配置。 另外， MTD 對 NAND 芯片的讀寫主要分三部分： A、 struct mtd_info 中的讀寫函數(shù)，如 read， write_oob 等，這是 MTD 原始設(shè)備層與 FLASH 硬件層之間的接口； B、 struct nand_ecc_ctrl 中的讀寫函數(shù)，如 read_page_raw， write_page 等，主要用來做一些與 ecc有關(guān)的操作； C、 struct nand_chip 中的讀寫函數(shù)，如 read_buf， cmdfunc 等，與具體的 NAND controller 相關(guān)，就是這部分函數(shù)與硬件交互，通常需要我們自己來實(shí)現(xiàn)。 (注：這里提到的 read， write_oob， cmdfunc等，其實(shí) 都是些函數(shù)指針，所以這里所說的函數(shù)，是指這些函數(shù)指針?biāo)赶虻暮瘮?shù)，以后本文將不再另做說明。 ) 10 值得一提的是， struct nand_chip 中的讀寫函數(shù)雖然與具體的 NAND controller 相關(guān)，但是 MTD 也為我們提供了 default 的讀寫函數(shù)，如果你的 NAND controller 比較通用 (使用 PIO 模式 )，對 NAND芯片的讀寫與 MTD 提供的這些函數(shù)一致，就不必自己實(shí)現(xiàn)這些函數(shù)了。 這三部分讀寫函數(shù)是相互配合著完成對 NAND 芯片的讀寫的。首 先， MTD 上層需要讀寫 NAND 芯片時(shí)，會調(diào)用 struct mtd_info 中的讀寫函數(shù)，接著 struct mtd_info 中的讀寫 函數(shù)就會調(diào)用 struct nand_chip 或 struct nand_ecc_ctrl 中的讀寫函數(shù)，最后，若調(diào)用的是 struct nand_ecc_ctrl 中的讀寫函數(shù)，那么它又會接著調(diào)用 struct nand_chip 中的讀寫函數(shù)。如下圖所示： 以讀 NAND 芯片為例，講解一下這三部分讀寫函數(shù)的工作過程。 首先， MTD 上層會調(diào)用 struct mtd_info 中的讀 page 函數(shù)，即 nand_read 函數(shù)。 接著 nand_read 函數(shù)會調(diào)用 struct nand_chip 中 cmdfunc 函數(shù)，這個(gè) cmdfunc 函數(shù)與具體的 NAND controller 相關(guān)，它的作用是使 NAND controller 向 NAND 芯片發(fā)出讀命令， NAND 芯片收到命令后，就會做好準(zhǔn)備等待 NAND controller 下一步的讀取。 接著 nand_read 函數(shù)又會調(diào)用 struct nand_ecc_ctrl 中的 read_page 函數(shù)，而 read_page 函數(shù)又會調(diào)用 struct nand_chip 中 read_buf 函數(shù)，從而真正把 NAND 芯片中的數(shù)據(jù)讀取到 buffer中 (所以這個(gè) read_buf 的意思其實(shí)應(yīng)該是 read into buffer，另外，這個(gè) buffer 是 struct mtd_info 中的nand_read 函數(shù)傳下來的 )。 read_buf 函數(shù)返回后， read_page 函數(shù)就會對 buffer 中的數(shù)據(jù)做一些處理，比如校驗(yàn) ecc，以及若數(shù)據(jù)有錯(cuò)，就根據(jù) ecc 對數(shù)據(jù)修正之類的，最后 read_page 函數(shù)返回到 nand_read 函數(shù)中。 對 NAND 芯片的其它操作，如寫，擦除等，都與讀操作類似。 五、 NAND 驅(qū) 動(dòng)中的 probe 函數(shù) 對于很多嵌入式 Linux 的 外設(shè) driver 來說， probe 函 數(shù)將是我們遇到的第一個(gè)與具體硬件打交道，同時(shí)也相對復(fù)雜的函數(shù)。而且根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，對于很多外設(shè)的 driver 來 說，只要能成功實(shí)現(xiàn) probe 函數(shù)，那基本上完成這個(gè)外設(shè)的 driver 也就成功了一多半，基于 MTD 的 NAND driver 就是一個(gè)典型的例子。稍后就可以看到，在 NAND driver 的 probe 函數(shù)中，就 已經(jīng)涉及 到了對 NAND 芯片的讀寫。 11 在基于 MTD 的 NAND driver 的 probe 函數(shù)中， 主要可以分為兩部分內(nèi)容，其一是與很多外設(shè) driver類似的一些工作，如申請地址，中斷， DMA 等資源， kzalloc 及初始化一些結(jié) 構(gòu)體，分配 DMA 用的內(nèi)存等等；其二就是與 MTD 相 關(guān)的一 些特定的工作，在這里我們將只描述第二部分內(nèi)容。 probe 函數(shù)中與 MTD 相關(guān)的結(jié)構(gòu)體 在 probe 函 數(shù)中，我們需要為三個(gè)與 MTD 相關(guān)的結(jié)構(gòu)體分配內(nèi)存以及初始化，它們是 struct mtd_info、struct mtd_partition 和 struct nand_chip。其中前兩者已 經(jīng)在前面做過說明，在此略過，這里只對 struct nand_chip 做一些介紹。 struct nand_chip 是一個(gè)與 NAND 芯片密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)體，主要包含三方面內(nèi) 容： A. 指 向一些操作 NAND 芯片的函數(shù)的指針，稍后將對這些函數(shù)指針作一些說明； B. 表 示 NAND 芯片特性的成員變量，主要有： unsigned int options：與具體的 NAND 芯片相關(guān)的一些選項(xiàng)，如 NAND_NO_AUTOINCR，NAND_BUSWIDTH_16 等， 至于這些選項(xiàng)具體表示什么含義，可以參考 linux/mtd/， 那里有較為詳細(xì)的說明； int page_shift：用位表示的 NAND 芯片的 page 大小，如某片 NAND 芯片的一個(gè) page 有 512 個(gè)字節(jié)，那么 page_shift 就是 9； int phys_erase_shift：用位表示的 NAND 芯片的每次可擦除的大 小，如某片 NAND 芯片每次可擦除 16K字 節(jié) (通常就是一個(gè) block 的大小 )，那么 phys_erase_shift 就 是 14； int bbt_erase_shift：用位表示的 bad block table 的 大小，通常一個(gè) bbt 占用一個(gè) block， 所以bbt_erase_shift 通常與 phys_erase_shift 相 等； int chip_shift：用位表示的 NAND 芯片的容量； int numchips：表示系統(tǒng)中有多少片 NAND 芯片； unsigned long chipsize： NAND 芯片的大小； int pagemask：計(jì)算 page number 時(shí)的掩碼，總是等于 chipsize/page 大小 － 1； int pagebuf：用來保存當(dāng)前讀取的 NAND 芯片的 page number，這樣一來，下次讀取的數(shù)據(jù)若還是屬于同一個(gè) page，就不必再從 NAND 芯片讀取了，而是 從 data_buf 中直接得到； int badblockpos：表示壞塊信息保存在 oob 中的第幾個(gè)字節(jié)。在每個(gè) block 的第一個(gè) page 的 oob 中，通常用 1 或 2 個(gè)字節(jié)來表示這是否為一個(gè)壞塊。對于絕大多數(shù)的 NAND 芯 片，若 page size 512，那么壞塊信息從 Byte 0 開始存儲，否則就存儲在 Byte 5， 即第六個(gè)字節(jié)。 12 C. 與 ecc， oob 和 bbt (bad block table)相關(guān)的一些結(jié)構(gòu)體，對于壞塊及壞塊管理，將在稍后做專門介 紹。 對 NAND 芯 片進(jìn)行實(shí)際操作的函數(shù) 前面已經(jīng)說過， MTD 為我們提供了許多 default 的操作 NAND 的函數(shù)，這些函數(shù)與具體的硬件 (即 NAND controller)相關(guān)，而現(xiàn)有的 NAND controller 都有各自的特性和配置方式， MTD 當(dāng)然不可能為所有的NAND controller 都提供一套這樣的函數(shù)，所以在 MTD 中 定義的這 些函數(shù)只適用于通用的 NAND controller(使用 PIO 模式 )。 如果你的 NAND controller 在操作或者說讀寫 NAND 時(shí) 有自己獨(dú)特的方式，那就必須自己定義適用于你的 NAND controller 的函數(shù)。一般來 說，這些與硬件相關(guān)的函數(shù)都在 struct nand_chip 結(jié)構(gòu)體中定義，或者應(yīng)該說是給 此結(jié)構(gòu)體中的函數(shù)指針賦值。為了更好的理解，我想有必要對 struct nand_chip 中 幾個(gè)重要的函數(shù)指針做一些說明。 struct nand_chip { void __iomem *IO_ADDR_R。 void __iomem *IO_ADDR_W。 uint8_t (*read_byte)(struct mtd_info *mtd)。 u16 (*read_word)(struct mtd_info *mtd)。 void (*write_buf)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len)。 void (*read_buf)(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int len)。 int (*verify_buf)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *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 (*cmd_ctrl)(struct mtd_info *mtd, int dat, unsigned int ctrl)。 int (*dev_ready)(struct mtd_info *mtd)。 void (*cmdfunc)(struct mtd_info *mtd, unsigned mand, int column, int page_addr)。 int (*waitfunc)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *this)。 void (*erase_cmd)(struct mtd_info *mtd, int page)。 int (*scan_bbt)(struct mtd_info *mtd)。 int (*errstat)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *this, int state, int status, int page)。 13 int (*write_page)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, const uint8_t *buf, int page, int cached, int raw)。 …… struct nand_ecc_ctrl ecc。 …… } IO_ADDR_R 和 IO_ADDR_W： 8 位 NAND 芯片的讀寫地址，如果你的 NAND controller 是用 PIO 模式與NAND 芯片交互，那么只要把這兩個(gè)值賦上合適的地址，就完全可以使用 MTD 提供的 default 的讀寫函數(shù)來操作 NAND 芯片了。所以這兩個(gè)變量視具體的 NAND controller 而定，不一定用得著； read_byte 和 read_word：從 NAND 芯片讀一個(gè)字 節(jié)或一個(gè)字，通常 MTD 會在讀取 NAND 芯 片的 ID，STATUS 和 OOB 中的壞塊信息時(shí)調(diào)用這兩個(gè)函數(shù)，具體是這樣的流程，首先 MTD 調(diào) 用 cmdfunc 函數(shù)，發(fā)起相應(yīng)的命令， NAND 芯 片收到命令后就會做好準(zhǔn)備，最后 MTD 就會調(diào)用 read_byte 或 read_word函數(shù)從 NAND 芯片中讀取 芯片的 ID， STATUS 或者 OOB； read_buf、 wri