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分类: 嵌入式

2019-03-27 21:34:38

MTD(Memory Technology Device)即常说的Flash等使用存储芯片的存储设备,MTD子系统对应的是块设备驱动框架中的设备驱动层,可以说,MTD就是针对Flash设备设计的标准化硬件驱动框架。本文基于3.14内核,讨论MTD驱动框架。

MTD子系统框架

  • 设备节点层:MTD框架可以在/dev下创建字符设备节点(主设备号90)以及块设备节点(主设备号31), 用户通过访问此设备节点即可访问MTD字符设备或块设备。
  • MTD设备层: 基于MTD原始设备, Linux在这一层次定义出了MTD字符设备和块设备, 字符设备在mtdchar.c中实现, 块设备则是通过结构mtdblk_dev来描述,"/drivers/mtd/mtdchar.c"文件实现了MTD字符设备接口; "/drivers/mtd/mtdblock.c"文件实现了MTD块设备接口
  • MTD原始设备层: 由MTD原始设备的通用代码+特定的Flash数据组成。mtd_info、mtd_part、mtd_partition以及mtd_partitions等对象及其操作方法就属于这一层,对应的文件是"drivers/mtd/mtdcore.c"。类似于i2c驱动框架中的核心层。
  • 硬件驱动层: 内核将常用的flash操作都已经在这个层次实现, 驱动开发只需要将相应的设备信息添加进去即可, 比如,NOR flash的芯片驱动位于"drivers/mtd/chips/", Nand flash位于"drivers/mtd/nand/"(eg s3c2410.c)

核心结构和方法简述

为了实现上述的框架, 内核中使用了如下类和API, 这些几乎是开发一个MTD驱动必须的

核心结构

  • mtd_info描述原始设备层的一个分区的结构, 描述一个设备或一个多分区设备中的一个分区
  • mtd_table管理原始设备层的mtd_info的数组
  • mtd_part表示一个分区, 其中的struct mtd_info mtd描述该分区的信息, 一个物理Flash设备可以有多于1个mtd_part,每个mtd_part都对应一个mtd_info。
  • mtd_partition描述一个分区表, 通过管理mtd_part以及每一个mtd_part中的mtd_info来描述所有的分区,一个物理Flash设备只有一个mtd_partition
  • mtd_partitions是一个list_head对象,用于管理mtd_partition们
  • map_info描述一个NOR Flash设备
  • nand_chip描述一个NAND Flash设备

核心方法

  • add_mtd_device()/del_mtd_device()注册/注销一个MTD设备
  • add_mtd_partitions()/del_mtd_partitions()注册注销一个或多个分区表,
  • do_map_probe()用来根据传入的参数匹配一个map_info对象的驱动,比如CFI接口或JEDEC接口的NOR Flash,并返回一个mtd_info以便注册分区信息。
  • nand_scan():NAND flash使用这个API来匹配驱动。

核心结构与方法详述

mtd_info

本身是没有list_head来供内核管理,对mtd_info对象的管理是通过mtd_part来实现的。mtd_info对象属于原始设备层,里面的很多函数接口内核已经实现了。mtd_info中的read()/write()等操作是MTD设备驱动要实现的主要函数,在NORFlash或NANDFlash中的驱动代码中几乎看不到mtd_info的成员函数,即这些函数对于Flash芯片是透明的,因为Linux在MTD的下层实现了针对NORFlash和NANDFlash的通用的mtd_info函数。

114 struct mtd_info { 115  u_char type; 116  uint32_t flags; 117  uint64_t size;   // Total size of the MTD 118  123  uint32_t erasesize; 131  uint32_t writesize; 132  142  uint32_t writebufsize; 143  144  uint32_t oobsize;   // Amount of OOB data per block (e.g. 16) 145  uint32_t oobavail;  // Available OOB bytes per block 146  151  unsigned int erasesize_shift; 152  unsigned int writesize_shift; 153  /* Masks based on erasesize_shift and writesize_shift */ 154  unsigned int erasesize_mask; 155  unsigned int writesize_mask; 156  164  unsigned int bitflip_threshold; 165  166  // Kernel-only stuff starts here. 167  const char *name; 168  int index; 169  170  /* ECC layout structure pointer - read only! */ 171  struct nand_ecclayout *ecclayout; 172  173  /* the ecc step size. */ 174  unsigned int ecc_step_size; 175  176  /* max number of correctible bit errors per ecc step */ 177  unsigned int ecc_strength; 178  179  /* Data for variable erase regions. If numeraseregions is zero, 180  * it means that the whole device has erasesize as given above. 181  */ 182  int numeraseregions; 183  struct mtd_erase_region_info *eraseregions; 184  185  /* 186  * Do not call via these pointers, use corresponding mtd_*() 187  * wrappers instead. 188  */ 189  int (*_erase) (struct mtd_info *mtd, struct erase_info *instr); 190  int (*_point) (struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len, 191  size_t *retlen, void **virt, resource_size_t *phys); 192  int (*_unpoint) (struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len); 193  unsigned long (*_get_unmapped_area) (struct mtd_info *mtd, 194  unsigned long len, 195  unsigned long offset, 196  unsigned long flags); 197  int (*_read) (struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len, 198  size_t *retlen, u_char *buf); 199  int (*_write) (struct mtd_info *mtd, loff_t to, size_t len, 200  size_t *retlen, const u_char *buf); 201  int (*_panic_write) (struct mtd_info *mtd, loff_t to, size_t len, 202  size_t *retlen, const u_char *buf); 203  int (*_read_oob) (struct mtd_info *mtd, loff_t from, 204  struct mtd_oob_ops *ops); 205  int (*_write_oob) (struct mtd_info *mtd, loff_t to, 206  struct mtd_oob_ops *ops); 207  int (*_get_fact_prot_info) (struct mtd_info *mtd, struct otp_info *buf, 208  size_t len); 209  int (*_read_fact_prot_reg) (struct mtd_info *mtd, loff_t from, 210  size_t len, size_t *retlen, u_char *buf); 211  int (*_get_user_prot_info) (struct mtd_info *mtd, struct otp_info *buf, 212  size_t len); 213  int (*_read_user_prot_reg) (struct mtd_info *mtd, loff_t from, 214  size_t len, size_t *retlen, u_char *buf); 215  int (*_write_user_prot_reg) (struct mtd_info *mtd, loff_t to, 216  size_t len, size_t *retlen, u_char *buf); 217  int (*_lock_user_prot_reg) (struct mtd_info *mtd, loff_t from, 218  size_t len); 219  int (*_writev) (struct mtd_info *mtd, const struct kvec *vecs, 220  unsigned long count, loff_t to, size_t *retlen); 221  void (*_sync) (struct mtd_info *mtd); 222  int (*_lock) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, uint64_t len); 223  int (*_unlock) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, uint64_t len); 224  int (*_is_locked) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, uint64_t len); 225  int (*_block_isbad) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs); 226  int (*_block_markbad) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs); 227  int (*_suspend) (struct mtd_info *mtd); 228  void (*_resume) (struct mtd_info *mtd); 229  /* 230  * If the driver is something smart, like UBI, it may need to maintain 231  * its own reference counting. The below functions are only for driver. 232  */ 233  int (*_get_device) (struct mtd_info *mtd); 234  void (*_put_device) (struct mtd_info *mtd); 235  236  /* Backing device capabilities for this device 237  * - provides mmap capabilities 238  */ 239  struct backing_dev_info *backing_dev_info; 240  241  struct notifier_block reboot_notifier;  /* default mode before reboot */ 242  243  /* ECC status information */ 244  struct mtd_ecc_stats ecc_stats; 245  /* Subpage shift (NAND) */ 246  int subpage_sft; 247  248  void *priv; 249  250  struct module *owner; 251  struct device dev; 252  int usecount; 253 };

struct mtd_info
--115-->MTD设备类型,有MTD_RAM,MTD_ROM、MTD_NORFLASH、MTD_NAND_FLASH
--116-->读写及权限标志位,有MTD_WRITEABLE、MTD_BIT_WRITEABLE、MTD_NO_ERASE、MTD_UP_LOCK
--117-->MTD设备的大小
--123-->主要的擦除块大小,NandFlash就是"块"的大小
--131-->最小可写字节数,NandFlash一般对应"页"的大小
--144-->一个block中的OOB字节数
--145-->一个block中可用oob的字节数
--171-->ECC布局结构体指针
--190-->针对eXecute-In-Place,即XIP
--192-->如果这个指针为空,不允许XIP
--197-->读函数指针
--199-->写函数指针
--248-->私有数据

mtd_part

内核管理分区的链表节点,通过它来实现对mtd_info对象的管理。

 41 struct mtd_part { 42 struct mtd_info mtd; 43 struct mtd_info *master; 44 uint64_t offset; 45 struct list_head list; 46 };

struct mtd_part
--42-->对应的mtd_info对象
--43-->父对象指针
--44-->偏移量
--45-->链表节点

mtd_partition

描述一个分区

 39 struct mtd_partition { 40 const char *name; /* identifier string */ 41 uint64_t size; /* partition size */ 42 uint64_t offset; /* offset within the master MTD space */ 43 uint32_t mask_flags; /* master MTD flags to mask out for this partition */ 44 struct nand_ecclayout *ecclayout; /* out of band layout for this partition (NAND only) */ 45 };

mtd_partition
--40-->分区名
--41-->分区大小,使用MTDPART_SIZ_FULL表示使用全部空间
--42-->分区在master设备中的偏移量。MTDPART_OFS_APPEND表示从上一个分区结束的地方开始,MTDPART_OFS_NXTBLK表示从下一个擦除块开始; MTDPART_OFS_RETAIN表示尽可能向后偏,把size大小的空间留下即可
--43-->权限掩码,MTD_WRITEABLE表示将父设备的只读选项变成可写(可写分区要求size和offset要erasesize对齐,eg MTDPART_OFS_NEXTBLK)
--44-->NANDFlash的OOB布局,OOB是NANDFlash中很有用空间,比如yaffs2就需要将坏块信息存储在OOB区域

mtd_partitions

链表头,将所有的mtd_partition连接起来。

 36 /* Our partition linked list */ 37 static LIST_HEAD(mtd_partitions); 

下图是关键API的调用关系。

mtd_add_partition()
   └── add_mtd_device()
add_mtd_partitions()
   └── add_mtd_device()

add_mtd_device()

分配并初始化一个mtd对象。

 367 334 int add_mtd_device(struct mtd_info *mtd) 335 { 336 struct mtd_notifier *not; 337 int i, error; 338 339 if (!mtd->backing_dev_info) { 340 switch (mtd->type) { 341 case MTD_RAM: 342 mtd->backing_dev_info = &mtd_bdi_rw_mappable; 343 break; 344 case MTD_ROM: 345 mtd->backing_dev_info = &mtd_bdi_ro_mappable; 346 break; 347 default: 348 mtd->backing_dev_info = &mtd_bdi_unmappable; 349 break; 350 } 351 } 355 356 i = idr_alloc(&mtd_idr, mtd, 0, 0, GFP_KERNEL); 357 if (i < 0) 358 goto fail_locked; 359 360 mtd->index = i; 361 mtd->usecount = 0; 362 363 /* default value if not set by driver */ 364 if (mtd->bitflip_threshold == 0) 365 mtd->bitflip_threshold = mtd->ecc_strength; 366 367 if (is_power_of_2(mtd->erasesize)) 368 mtd->erasesize_shift = ffs(mtd->erasesize) - 1; 369 else 370 mtd->erasesize_shift = 0; 371 372 if (is_power_of_2(mtd->writesize)) 373 mtd->writesize_shift = ffs(mtd->writesize) - 1; 374 else 375 mtd->writesize_shift = 0; 376 377 mtd->erasesize_mask = (1 << mtd->erasesize_shift) - 1; 378 mtd->writesize_mask = (1 << mtd->writesize_shift) - 1; 379 380 /* Some chips always power up locked. Unlock them now */ 381 if ((mtd->flags & MTD_WRITEABLE) && (mtd->flags & MTD_POWERUP_LOCK)) { 382 error = mtd_unlock(mtd, 0, mtd->size); 387 } 388 392 mtd->dev.type = &mtd_devtype; 393 mtd->dev.class = &mtd_class; 394 mtd->dev.devt = MTD_DEVT(i); 395 dev_set_name(&mtd->dev, "mtd%d", i); 396 dev_set_drvdata(&mtd->dev, mtd); 397 if (device_register(&mtd->dev) != 0) 399 400 if (MTD_DEVT(i)) 401 device_create(&mtd_class, mtd->dev.parent, 402 MTD_DEVT(i) + 1, 403 NULL, "mtd%dro", i); 408 list_for_each_entry(not, &mtd_notifiers, list) 409 not->add(mtd); 417 return 0; 424 }

add_mtd_device()
--395-->设置MTD设备的名字
--396-->设置私有数据,将mtd地址藏到device->device_private->void* driver_data
--408-->遍历所有的mtd_notifier,将其添加到通知链

mtd_add_partition()

通过将一个mtd_part对象注册到内核,将mtd_info对象注册到内核,即为一个设备添加一个分区。

537 int mtd_add_partition(struct mtd_info *master, const char *name, 538  long long offset, long long length) 539 { 540  struct mtd_partition part; 541  struct mtd_part *p, *new; 542  uint64_t start, end; 543  int ret = 0; 545  /* the direct offset is expected */ 546  if (offset == MTDPART_OFS_APPEND || 547  offset == MTDPART_OFS_NXTBLK) 548  return -EINVAL; 549  550  if (length == MTDPART_SIZ_FULL) 551  length = master->size - offset; 552  553  if (length <= 0) 554  return -EINVAL; 555  556  part.name = name; 557  part.size = length; 558  part.offset = offset; 559  part.mask_flags = 0; 560  part.ecclayout = NULL; 561  562  new = allocate_partition(master, &part, -1, offset); 563  if (IS_ERR(new)) 564  return PTR_ERR(new); 565  566  start = offset; 567  end = offset + length; 568  569  mutex_lock(&mtd_partitions_mutex); 570  list_for_each_entry(p, &mtd_partitions, list) 571  if (p->master == master) { 572  if ((start >= p->offset) && 573  (start < (p->offset + p->mtd.size))) 574  goto err_inv; 575  576  if ((end >= p->offset) && 577  (end < (p->offset + p->mtd.size))) 578  goto err_inv; 579  } 580  581  list_add(&new->list, &mtd_partitions); 582  mutex_unlock(&mtd_partitions_mutex); 583  584  add_mtd_device(&new->mtd); 585  586  return ret; 591 }

add_mtd_partitions()

添加一个分区表到内核,一个MTD设备一个分区表

626 int add_mtd_partitions(struct mtd_info *master, 627  const struct mtd_partition *parts, 628  int nbparts) 629 { 630  struct mtd_part *slave; 631  uint64_t cur_offset = 0; 632  int i; 636  for (i = 0; i < nbparts; i++) { 637  slave = allocate_partition(master, parts + i, i, cur_offset); 642  list_add(&slave->list, &mtd_partitions); 645  add_mtd_device(&slave->mtd); 647  cur_offset = slave->offset + slave->mtd.size; 648  } 649  650  return 0; 651 }

用户空间编程

MTD设备提供了字符设备和块设备两种接口,对于字符设备接口,在"drivers/mtd/mtdchar.c"中实现了,比如,用户程序可以直接通过ioctl()回调相应的驱动实现。其中下面的几个是这些操作中常用的结构,这些结构是对用户空间开放的,类似于输入子系统中的input_event结构。

mtd_info_user

//include/uapi/mtd/mtd-abi.h 125 struct mtd_info_user { 126 __u8 type; 127 __u32 flags; 128 __u32 size;     /* Total size of the MTD */ 129 __u32 erasesize; 130 __u32 writesize; 131 __u32 oobsize;  /* Amount of OOB data per block (e.g. 16) */ 132 __u64 padding;  /* Old obsolete field; do not use */ 133 };

mtd_oob_buf

描述NandFlash的OOB(Out Of Band)信息。

 35 struct mtd_oob_buf { 36 __u32 start; 37 __u32 length; 38 unsigned char __user *ptr; 39 };

erase_info_user

 25 struct erase_info_user { 26 __u32 start; 27 __u32 length; 28 };

实例

mtd_oob_buf oob;
erase_info_user erase;
mtd_info_user meminfo; /* 获得设备信息 */ if(0 != ioctl(fd, MEMGETINFO, &meminfo))
    perror("MEMGETINFO"); /* 擦除块 */ if(0 != ioctl(fd, MEMERASE, &erase))
    perror("MEMERASE"); /* 读OOB */ if(0 != ioctl(fd, MEMREADOOB, &oob))
    perror("MEMREADOOB"); /* 写OOB??? */ if(0 != ioctl(fd, MEMWRITEOOB, &oob))
    perror("MEMWRITEOOB"); /* 检查坏块 */ if(blockstart != (ofs & (~meminfo.erase + 1))){
    blockstart = ofs & (~meminfo.erasesize + 1); if((badblock = ioctl(fd, MEMGETBADBLOCK, &blockstart)) < 0)
        perror("MEMGETBADBLOCK"); else if(badblock) /* 坏块代码 */ else /* 好块代码 */ }

NANDFlash和NORFlash都是基于MTD框架编写的,由于MTD框架中通用代码已经在内核中实现了,所以驱动开发主要是进行MTD框架中的的开发。

NOR Flash驱动

下图就是NORFlash驱动在MTD驱动框架中的位置

基于上述的MTD框架, Flash驱动都变的十分的简单, 因为当下Flash的操作接口已经很统一, a, 相应的代码在"drivers/mtd/chips"中文件实现,所以在设备驱动层, 留给驱动工程师的工作就大大的减少了。
基于MTD子系统开发NOR FLash驱动,只需要构造一个map_info类型的对象并调用do_map_probe()来匹配内核中已经写好的驱动,比如CFI接口的驱动或JEDEC接口的驱动。当下编写一个NorFlash驱动的工作流程如下

map_info

208 struct map_info { 209  const char *name; 210  unsigned long size; 211  resource_size_t phys; 212 #define NO_XIP (-1UL) 214  void __iomem *virt; 215  void *cached; 217  int swap; /* this mapping's byte-swapping requirement */ 218  int bankwidth; 243  void (*set_vpp)(struct map_info *, int); 245  unsigned long pfow_base; 246  unsigned long map_priv_1; 247  unsigned long map_priv_2; 248  struct device_node *device_node; 249  void *fldrv_priv; 250  struct mtd_chip_driver *fldrv; 251 };

struct map_info
--210-->NOR Flash设备的容量
--211-->NOR Flash在物理地址空间中的地址
--214-->由物理地址映射的虚拟地址
--218-->总线宽度,NOR Flash是有地址总线的,所以才能片上执行,一般都是8位或16位宽

构造好一个map_info对象之后,接下来的工作就是匹配驱动+注册分区表

do_map_probe()

这个API用来根据传入的参数匹配一个map_info对象的驱动,比如CFI接口或JEDEC接口的NOR Flash。这个函数的接口如下:

struct mtd_info *do_map_probe(const char *name, struct map_info *map)

对于常用的NorFlash标准,这个函数的调用方式如下:

do_map_probe("cfi_probe", &xxx_map_info); do_map_probe("jedec_probe",&xxx_map_info); do_map_probe("map_rom",&xxx_map_info);

匹配了设备驱动,可以发现一个map_info对象中没有mtd_partitions相关的信息,对于一个NOR Flash的分区信息,需要通过do_map_probe返回的mtd_info对象来注册到内核。这里我们可以先调用parse_mtd_partitions()查看Flash上已有的分区信息,获取了分区信息之后再调用add_mtd_partitions()将分区信息写入内核

NOR Flash驱动模板

#define WINDOW_SIZE ... #define WINDOW_ADDR ... static struct map_info xxx_map = { .name = "xxx flash",
    .size = WINDOW_SIZE,
    .bankwidth = 1,
    .phys = WINDOW_ADDR,
}; static struct mtd_partition xxx_partitions[] = { .name = "Drive A",
    .offset = 0,
    .size = 0x0e000,
}; #define NUM_PARTITIONS ARRAY_SIZE(xxx_partitions) static struct mtd_info *mymtd; static int __init init_xxx_map(void) { int rc = 0;
    xxx_map.virt = ioremap_nocache(xxx_map.phys, xxx_map.size); if(!xxx_map.virt){
        printk(KERN_ERR"Failed to ioremap_nocache\n");
        rc = -EIO; goto err2;
    }
    simple_map_init(&xxx_map);
    mymtd = do_map_probe("jedec_probe", &xxx_map); if(!mymtd){
        rc = -ENXIO; goto err1;
    }
    mymtd->owner = THIS_MODULE;
    add_mtd_partitions(mymtd, xxx_partitions, NUM_PARTITIONS); return 0;
err1:
    map_destroy(mymtd);
    iounmap(xxx_map.virt);
err2: return rc;
} static void __exit cleanup_xxx_map(void) { if(mymtd){
        del_mtd_partitions(mymtd);
        map_destroy(mymtd);
    } if(xxx_map.virt){
        iounmap(xxx_map.virt);
        xxx_map.virt = NULL;
    }
}

Nand Flash驱动

下图就是基于MTD框架的NandFlash驱动的位置。

Nand Flash和NOR Flash类似,内核中已经在"drivers/mtd/nand/nand_base.c"中实现了通用的驱动程序,驱动开发中不需要再实现mtd_info中的read, write, read_oob, write_oob等接口,只需要构造并注册一个nand_chip对象, 这个对象主要描述了一片flash芯片的相关信息,包括地址信息,读写方法,ECC模式,硬件控制等一系列底层机制。当下,编写一个NandFlash驱动的工作流程如下:

nand_chip

这个结构描述一个NAND Flash设备,通常藏在mtd_info->priv中,以便在回调其中的接口的时候可以找到nand_chip对象。

547 struct nand_chip { 548  void __iomem *IO_ADDR_R; 549  void __iomem *IO_ADDR_W; 550  551  uint8_t (*read_byte)(struct mtd_info *mtd); 578  579  int chip_delay; 580  unsigned int options; 581  unsigned int bbt_options; 582  583  int page_shift; 584  int phys_erase_shift; 585  int bbt_erase_shift; 586  int chip_shift; 587  int numchips; 588  uint64_t chipsize; 589  int pagemask; 590  int pagebuf; 591  unsigned int pagebuf_bitflips; 592  int subpagesize; 593  uint8_t bits_per_cell; 594  uint16_t ecc_strength_ds; 595  uint16_t ecc_step_ds; 596  int badblockpos; 597  int badblockbits; 598  599  int onfi_version; 600  struct nand_onfi_params onfi_params; 601  602  int read_retries; 603  604  flstate_t state; 605  606  uint8_t *oob_poi; 607  struct nand_hw_control *controller; 608  609  struct nand_ecc_ctrl ecc; 610  struct nand_buffers *buffers; 611  struct nand_hw_control hwcontrol; 612  613  uint8_t *bbt; 614  struct nand_bbt_descr *bbt_td; 615  struct nand_bbt_descr *bbt_md; 616  617  struct nand_bbt_descr *badblock_pattern; 618  619  void *priv; 620 };

struct nand_chip
--609-->NAND芯片的OOB分布和模式,如果不赋值,则会使用内核默认的OOB
--580-->与具体的NAND 芯片相关的一些选项,如NAND_BUSWIDTH_16 等,可以参考
--583-->用位表示的NAND 芯片的page 大小,如某片NAND 芯片的一个page 有512 个字节,那么page_shift 就是9 ;
--584-->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 字节( 通常就是一个block 的大小) ,那么phys_erase_shift 就是14 ;
--585-->用位表示的bad block table 的大小,通常一个bbt 占用一个block ,所以bbt_erase_shift 通常与phys_erase_shift 相等;
--587-->表示系统中有多少片NAND 芯片;
--588-->NAND 芯片的大小;
--589-->计算page number 时的掩码,总是等于chipsize/page 大小 - 1 ;
--590-->用来保存当前读取的NAND 芯片的page number ,这样一来,下次读取的数据若还是属于同一个page ,就不必再从NAND 芯片读取了,而是从data_buf 中直接得到;
--596-->表示坏块信息保存在oob 中的第几个字节。对于绝大多数的NAND 芯片,若page size> 512,那么坏块信息从Byte 0 开始存储,否则就存储在Byte 5 ,即第六个字节。
--619-->私有数据

nand_scan()

准备好了一个nand_chip,接下来的工作就是匹配驱动+注册分区表
NAND flash使用nand_scan()来匹配驱动,这个函数会读取NAND芯片的ID,并根据mtd->priv即nand_chip中的成员初始化mtd_info。如果要分区,则以mtd_info和mtd_partition为参数调用add_mtd_partitions来添加分区信息。

int nand_scan(struct mtd_info *mtd, int maxchips) 

NAND Flash驱动模板

#define CHIP_PHYSICAL_ADDRESS ...  #define NUM_PARTITIONS 2  static struct mtd_partition partition_info[] = { 
        { 
                .name = "Flash partition 1", 
                .info = 0, 
                .size = 8 * 1024 * 1024, 
        }, 
        { 
                .name = "Flash partition 2", 
                offset = MTDPART_OFS_NEXT, 
                size = MTDPART_SIZ_FULL, 
        }, 
}; int __init board_init(void) { struct nand_chip *this; int err = 0; /* 为MTD设备对象和nand_chip分配内存 */ board_mtd = kmalloc(sizeof(struct mtd_info) + sizeof(struct nand_chip),GFP_KERNEL); if(!board_mtd){ 
                printk("Unable to allocate NAND MTD device structure\n"); 
                err = -ENOMEM; goto out; 
        } /* 初始化结构体 */ memset((char *)board_mtd, 0 ,sizeof(struct mtd_info) + sizeof(struct nand_chip)); /* 映射物理地址 */ baseaddr = (unsigned long) ioremap(CHIP_PHYSICAL_ADDRESS,1024); if(!baseaddr){ 
                printk("Ioremap to access NAND Chip failed\n"); 
                err = -EIO; goto out_mtd; 
        } /* 获取私有数据(nand_chip)指针 */ this = (struct nand_chip *)(&board_mtd[1]); /* 将nand_chip赋予mtd_info私有指针 */ board_mtd->priv = this; /* 设置NAND Flash的IO基地址 */ this->IO_ADDR_R = baseaddr; this->IO_ADDR_W = baseaddr; /* 硬件控制函数 */ this->cmd_ctrl = board_hwcontrol; /* 初始化设备ready函数 */ this->dev_ready = board_dev_ready; /* 扫描以确定设备的存在 */ if(nand_scan(board_mtd, 1)){ 
                err = -ENXIO; goto = out_ior; 
        } /* 添加分区 */ add_mtd_partitions(board_mtd,partition_info,NUM_PARTITIONS); goto out; 
out_ior: 
        iounmap((void *)baseaddr); 
out_mtd: 
        kfree(board_mtd); out: return err; 
} static void __exit board_cleanup(void) { /* 释放资源,注销设备 */ nand_release(board_mtd); /* unmap物理地址 */ iounmap((void *)baseaddr); /* 释放MTD设备结构体 */ kfree(board_mtd); 
} /* 硬件控制 */ static void board_hwcontrol(struct mtd_info *mtd, int dat,unsigned int ctrl) { 
        ... if(ctrl & NAND_CTRL_CHANGE){ if(ctrl & NAND_NCE){ 
 
                } 
        } 
        ... 
} /*返回ready状态*/ static int board_dev_ready(struct mtd_info *mtd) { return xxx_read_ready_bit(); 
} 
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