两篇关于 u-boot ecc的文章

http://blog.csdn.net/fulinus/article/details/8737129
http://blog.chinaunix.net/uid-20789836-id-370514.html

一、在2440的uboot和内核中添加nandflash硬件ECC
平台                        ：             tq2440开发板，fl2440开发板
bootload                ：             u-boot-2010.09
转载声明：
http://blog.csdn.net/sonbai/article/details/8737129
借鉴：
http://blog.csdn.net/zhaocj/article/details/6709948
http://blog.chinaunix.net/uid-24063584-id-2642193.html
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一下是以smdk2410为模板，对代码稍加改造的基础上，添加nandflash硬件ECC的功能如下：


第一步：在include/configs/fl2440.h文件中添加三个宏定义，因为我的nandflash的页大小是512B的所以下面是的
#define CONFIG_S3C2440_NAND_HWECC
#define CONFIG_SYS_NAND_ECCSIZE 512
#define CONFIG_SYS_NAND_ECCBYTES 4
如果你的是2048就改成2048就行
/*-----------------------------------------------------------------------
 * NAND flash settings
 */
#if defined(CONFIG_CMD_NAND)
#define CONFIG_NAND_S3C2410
#define CONFIG_SYS_MAX_NAND_DEVICE  1   /* Max number of NAND devices       */
#define CONFIG_SYS_NAND_BASE 0 
#define SECTORSIZE 512
#define SECTORSIZE_2K 2048
#define NAND_SECTOR_SIZE SECTORSIZE
#define NAND_SECTOR_SIZE_2K SECTORSIZE_2K
#define NAND_BLOCK_MASK 511
#define NAND_BLOCK_MASK_2K 2047
#define NAND_MAX_CHIPS 1
#define CONFIG_MTD_NAND_VERIFY_WRITE 
#define CONFIG_SYS_64BIT_VSPRINTF       /* needed for nand_util.c */
#define CONFIG_S3C2440_NAND_HWECC
#define CONFIG_SYS_NAND_ECCSIZE 512
#define CONFIG_SYS_NAND_ECCBYTES 4
#endif  /* CONFIG_CMD_NAND */


第二步：在drivers/mtd/nand/s3c2410_nand.c文件中对s3c2410_nand_enable_hwecc函数、s3c2410_nand_calculate_ecc函数和s3c2410_nand_correct_data函数进行修改。
1、该函数的任务就是初始化ECC（即复位ECC），并解锁main区ECC。
#ifde CONFIG_s3c2410_NAND_HWECC
       .........
       .........
       .........
#elif defined(CONFIG_S3C2440_NAND_HWECC)
void s3c2440_nand_enable_hwecc(struct mtd_info *mtd, int mode)
{
    printf("nand_enable_hwecc\n");
    struct s3c2410_nand *nand = s3c2410_get_base_nand();
    debugX(1, "s3c2410_nand_enable_hwecc(%p, %d)\n", mtd, mode);
    writel(readl(&nand->NFCONT) | S3C2410_NFCONT_INITECC & ~S3C2410_NFCONT_MAINECCLOCK, &nand->NFCONT);
}
2、该函数首先锁定main区ECC，然后读取寄存器NFMECC0，该寄存器存放着由硬件生成的main区ECC，最后把4个1字节的ECC存放到ecc_code数组内。
static int s3c2410_nand_calculate_ecc(struct mtd_info *mtd, const u_char *dat,
                      u_char *ecc_code)
{
    struct s3c2410_nand *nand = s3c2410_get_base_nand();


    writel(read(&nand->NFCONT)|S3C2410_NFCONT_MAINECLLOCK,&nand->NFCONT)


    ecc_code[0] = readb(&nand->NFECC);
    ecc_code[1] = readb(&nand->NFECC + 1);
    ecc_code[2] = readb(&nand->NFECC + 2);
    ecc_code[3] = readb(&nand->NFECC + 3);
    debugX(1, "s3c2410_nand_calculate_hwecc(%p,): 0x%02x 0x%02x 0x%02x 0x%02x\n",
           mtd , ecc_code[0], ecc_code[1], ecc_code[2] ecc_code[3]);


    return 0;
}
3、该函数首先把read_ecc数组内的ECC存入寄存器NFMECCD0和寄存器NFMECCD1中，这样系统就会自动校验数据，并把状态放入寄存器NFESTAT0中，然后读取该寄存器的后4位，当为0时表示校验正确；当为1时表示发生了1位错误（该类错误可以校正），我们把它校正过来；当为2和3时表示发生其他类型的错误，这类错误是无法校正的。
static int s3c2440_nand_correct_data(struct mtd_info *mtd, u_char *dat,
        u_char *read_ecc, u_char *calc_ecc)
{
    struct s3c2410_nand *nand = s3c2410_get_base_nand();


    u32 estat0,err_byte_addr;
    int ret = -1;
    u8 repaired;


    writel((read_ecc[1] << 16) | read_ecc[0],&nand->NFMECCD0);
    writel((read_ecc[3] << 16) | read_ecc[2],&nand->NFMECCD1);


    /* Read ecc status */
    estat0= readl(&nand->NFSTAT);


    switch(estat0 & 0x3) {
        case  0: /*  No error */
            ret= 0;
            break;


        case  1:
            /*
             *  1 bit error (Correctable)
             *  (nfestat0 >> 7) & 0x7ff    :error byte number
             *  (nfestat0 >> 4) & 0x7      :error bit number
             *      
             */
            err_byte_addr= (estat0 >> 7) & 0x7ff;
            repaired= dat[err_byte_addr] ^ (1 << ((estat0 >> 4) & 0x7));


            printf("S3C NAND: 1 bit error detected at byte%ld. "
                    "Correcting from 0x%02x to0x%02x...OK\n",
                    err_byte_addr, dat[err_byte_addr],repaired);


            dat[err_byte_addr]= repaired;


            ret= 1;
            break;


        case  2: /*  Multiple error */
        case  3: /*  ECC area error */
            printf("S3C NAND: ECC uncorrectable errordetected. "
                    "Not correctable.\n");
            ret= -1;
            break;
    }


    return   ret;
}
#endif


4、下面是将s3c2440_nand_enable_hwecc函数、s3c2440_nand_calculate_ecc函数和s3c2440_nand_correct_data函数，这三个函数放到
 一个结构体中：
#ifdef CONFIG_S3C2410_NAND_HWECC
    nand->ecc.hwctl = s3c2410_nand_enable_hwecc;
    nand->ecc.calculate = s3c2410_nand_calculate_ecc;
    nand->ecc.correct = s3c2410_nand_correct_data;
    nand->ecc.mode = NAND_ECC_HW;
    nand->ecc.size = CONFIG_SYS_NAND_ECCSIZE;
    nand->ecc.bytes = CONFIG_SYS_NAND_ECCBYTES;
#elif defined(CONFIG_S3C2440_NAND_HWECC)
    nand->ecc.hwctl = s3c2440_nand_enable_hwecc;
    nand->ecc.calculate = s3c2440_nand_calculate_ecc;
    nand->ecc.correct = s3c2440_nand_correct_data;
    nand->ecc.mode = NAND_ECC_HW;
    nand->ecc.size = CONFIG_SYS_NAND_ECCSIZE;
    nand->ecc.bytes = CONFIG_SYS_NAND_ECCBYTES;
#else
    nand->ecc.mode = NAND_ECC_SOFT;
#endif

这样我们重新make一下就行了。

内核的ECC配置我上个图片吧告诉你路径，你选上就行：

后话：

在内核中我添加了支持硬件ECC后发现了有错误，如图：

上面是进入如linux登陆界面之前打印的信息，下面是我查看nand挂载在mnt/目录下的错误：

我的mnt目录下有个xxx文件上面是ECC error

我擦了一下uboot后面的nandflash后，问题就好了，你可以看下：

这就没有打印ECC错误

二、从nandflash上启动uboot的ecc校验问题（STI7105） 2011-06-13 15:22:23

项目进行到最后阶段，需要把程序拿到工厂去烧写测试。

结果发现工厂的软件没有针对ST-Uboot自带stm_nand_calculate_ecc校验，所以只能够将uboot.bin做成跟

根文件系统一样的自带ecc校验的来进行烧写，即2048 64字节的bin文件。

拿回来之后启动正常，但是出现了

 

nand_read_bbt: Bad block at 0x00000000

 

第一个块居然坏了！！！

但是芯片出厂的时候是保证第一个块是好的。

 

经过仔细分析，终于发现了问题

 

当uboot从nandflash上启动时，自身也有ecc校验并且和linux默认的ecc校验很不一样，如果改成其自带的linux默认ecc校验 会导致uboot根本无法启动：

/*
     * Do we want to read/write NAND Flash compatible with the ST40's
     * NAND Controller H/W IP block for "boot-mode"? If we want
     * to read/write NAND flash that is meant to support booting
     * from NAND, then we need to use 3 bytes of ECC per 128 byte
     * record. If so, then define the "CFG_NAND_ECC_HW3_128" macro.
     */
#    define CFG_NAND_ECC_HW3_128    /* define for "boot-from-NAND" compatibility */

    /*
     * If using CFG_NAND_ECC_HW3_128, then we must also define
     * where the (high watermark) boundary is. That is, the
     * NAND offset, below which we are in "boot-mode", and
     * must use 3 bytes of ECC for each 128 byte record.
     * For this offset (and above) we can use any supported
     * ECC configuration (e.g 3/256 S/W, or 3/512 H/W).
     */
#    define CFG_NAND_STM_BOOT_MODE_BOUNDARY (1ul << 17)    /* 128 Kb */

 

从注释可以得知 要使用 boot from nand 就必须要用到3 bytes of ECC for each 128 byte record.

即每128字节做3字节的ecc校验

 

我们用到的nandflash是K9F1G08U0B这块：存储单元为（128M 4M）*8位，数据寄存器为（2K 64）字节,

所以在uboot上他的oob区域被定义为

/* for LARGE-page devices */
static struct nand_oobinfo stm_nand_oobinfo_64 = {
    .useecc = MTD_NANDECC_AUTOPLACE,
    .eccbytes = 48,
    .eccpos = {
         0, 1, 2,    /* ECC for 1st 128-byte record */
         4, 5, 6,    /* ECC for 2nd 128-byte record */
         8, 9, 10,    /* ECC for 3rd 128-byte record */
        12, 13, 14,    /* ECC for 4th 128-byte record */
        16, 17, 18,    /* ECC for 5th 128-byte record */
        20, 21, 22,    /* ECC for 6th 128-byte record */
        24, 25, 26,    /* ECC for 7th 128-byte record */
        28, 29, 30,    /* ECC for 8th 128-byte record */
        32, 33, 34,    /* ECC for 9th 128-byte record */
        36, 37, 38,    /* ECC for 10th 128-byte record */
        40, 41, 42,    /* ECC for 11th 128-byte record */
        44, 45, 46,    /* ECC for 12th 128-byte record */
        48, 49, 50,    /* ECC for 13th 128-byte record */
        52, 53, 54,    /* ECC for 14th 128-byte record */
        56, 57, 58,    /* ECC for 15th 128-byte record */
        60, 61, 62},    /* ECC for 16th 128-byte record */
    .oobfree = {
        { 3, 1}, { 7, 1}, {11, 1}, {15, 1},
        {19, 1}, {23, 1}, {27, 1}, {31, 1},
        {35, 1}, {39, 1}, {43, 1}, {47, 1},
        {51, 1}, {55, 1}, {59, 1}, {63, 1} },
};

 

以第一块第一页（2048 byte）为例：

OOB:
        cf 00 fc ff 0f 00 3c ff
        00 00 00 ff 95 25 64 ff
        65 26 a8 ff 3c 00 cc ff
        95 2a 68 ff 30 33 0c ff
        cc 30 c0 ff 59 16 54 ff
        aa 16 64 ff 3f 0f 30 ff
        6a 2a 58 ff f0 0f f0 ff
        55 25 a4 ff 59 15 54 ff

 

和默认的linux ecc校验区域做对比 以第二快第二页为例：

OOB:
        ff ff ff ff ff ff ff ff
        ff ff ff ff ff ff ff ff
        ff ff ff ff ff ff ff ff
        ff ff ff ff ff ff ff ff
        ff ff ff ff ff ff ff ff
        ff 3f 3f 5a 6a 9b 99 a6
        9b a6 5a 9b 59 6a 6b 00
        0f 33 9a 65 57 0f f3 0f

很明显的可以看出差别。

 

然后uboot启动时会首先去寻找bbt,即坏块表，如果找不到的话会在某个指定的位置建立一个bbt,而我们的bbt放在了nandflash最后3个块上面。

 

将bbt dump出来后发现

Page 07fc0000 dump:
        fc ff ff ff ff ff ff ff  ff ff ff ff ff ff ff ff
        ff ff ff ff ff ff ff ff  ff ff ff ff