NOR Flash驱动编写札记-演道网
md.b 0
2. 读ID
NOR手册上:
往地址555H写AAH
往地址2AAH写55H
往地址555H写90H
读0地址得到厂家ID: C2H
读1地址得到设备ID: 22DAH或225BH
退出读ID状态: 给任意地址写F0H
2440的A1接到NOR的A0，所以2440发出(555h<<1), NOR才能收到555h这个地址 UBOOT怎么操作？ 往地址AAAH写AAH mw.w aaa aa 往地址554写55H mw.w 554 55 往地址AAAH写90H mw.w aaa 90 读0地址得到厂家ID: C2H md.w 0 1 读2地址得到设备ID: 22DAH或225BH md.w 2 1 退出读ID状态: mw.w 0 f0 3. NOR有两种规范, jedec, cfi(common flash interface) 读取CFI信息 NOR手册： 进入CFI模式 往55H写入98H 读数据: 读10H得到0051 读11H得到0052 读12H得到0059 读27H得到容量 2440的A1接到NOR的A0，所以2440发出(555h<<1), NOR才能收到555h这个地址 UBOOT怎么操作？ 进入CFI模式 往AAH写入98H mw.w aa 98 读数据: 读20H得到0051 md.w 20 1 读22H得到0052 md.w 22 1 读24H得到0059 md.w 24 1 读4EH得到容量 md.w 4e 1 退出CFI模式 mw.w 0 f0 4. 写数据: 在地址0x100000写入0x1234 md.w 100000 1 // 得到ffff mw.w 100000 1234 md.w 100000 1 // 还是ffff NOR手册： 往地址555H写AAH 往地址2AAH写55H 往地址555H写A0H 往地址PA写PD 2440的A1接到NOR的A0，所以2440发出(555h<<1), NOR才能收到555h这个地址 UBOOT怎么操作？ 往地址AAAH写AAH mw.w aaa aa 往地址554H写55H mw.w 554 55 往地址AAAH写A0H mw.w aaa a0 往地址0x100000写1234h mw.w 100000 1234 NOR FLASH驱动程序框架 测试1:通过配置内核支持NOR FLASH 1. make menuconfig -> Device Drivers
-> Memory Technology Device (MTD) support
-> Mapping drivers for chip access
(0x0) Physical start address of flash mapping // 物理基地址
(0x1000000) Physical length of flash mapping // 长度
(2) Bank width in octets (NEW) // 位宽
2. make modules
cp drivers/mtd/maps/physmap.ko /work/nfs_root/first_fs
3. 启动开发板
ls /dev/mtd*
insmod physmap.ko
ls /dev/mtd*
cat /proc/mtd
测试2: 使用自己写的驱动程序:
1. ls /dev/mtd*
2. insmod s3c_nor.ko
3. ls /dev/mtd*
4. 格式化: flash_eraseall -j /dev/mtd1
5. mount -t jffs2 /dev/mtdblock1 /mnt
在/mnt目录下操作文件
NOR FLASH识别过程:
do_map_probe(“cfi_probe”, s3c_nor_map);
drv = get_mtd_chip_driver(name)
ret = drv->probe(map); // cfi_probe.c
cfi_probe
mtd_do_chip_probe(map, &cfi_chip_probe);
cfi = genprobe_ident_chips(map, cp);
genprobe_new_chip(map, cp, &cfi)
cp->probe_chip(map, 0, NULL, cfi)
cfi_probe_chip
// 进入CFI模式
cfi_send_gen_cmd(0x98, 0x55, base, map, cfi, cfi->device_type, NULL);
// 看是否能读出”QRY”
qry_present(map,base,cfi)
…..
do_map_probe(“jedec_probe”, s3c_nor_map);
drv = get_mtd_chip_driver(name)
ret = drv->probe(map); // jedec_probe
jedec_probe
mtd_do_chip_probe(map, &jedec_chip_probe);
genprobe_ident_chips(map, cp);
genprobe_new_chip(map, cp, &cfi)
cp->probe_chip(map, 0, NULL, cfi)
jedec_probe_chip
// 解锁
cfi_send_gen_cmd(0xaa, cfi->addr_unlock1, base, map, cfi, cfi->device_type, NULL);
cfi_send_gen_cmd(0x55, cfi->addr_unlock2, base, map, cfi, cfi->device_type, NULL);
// 读ID命令
cfi_send_gen_cmd(0x90, cfi->addr_unlock1, base, map, cfi, cfi->device_type, NULL);
// 得到厂家ID，设备ID
cfi->mfr = jedec_read_mfr(map, base, cfi);
cfi->id = jedec_read_id(map, base, cfi);
// 和数组比较
jedec_table
一、Linux Flash驱动结构
1、Linux MTD系统层次
在Linux系统中，提供了MTD(内存技术设备)系统来建立Flash针对Linux的统一、抽象的接口。
在引入MTD后，Linux系统中Flash设备驱动及接口可分为4层，从上到下依次是：设备节点、MTD设备层、MTD原始设备层和硬件驱动层。如下所示：
1) 设备节点：通过mknod在/dev子目录下建立MTD字符设备节点(主设备号为90)和MTD块设备节点(主设备号为31)，用户通过访问此设备节点即可访问MTD字符设备和块设备。
2) MTD设备层：分为MTD字符设备(mtdchar.c)和MTD块设备(mtdblock.c)，建立在MTD原始设备层之上，为应用程序提供访问Flash的接口。
3) MTD原始设备层：MTD原始设备层由两部分组成，一部分是MTD原始设备的通用代码，另一部分是各个特定的Flash的数据，例如分区。
4) 硬件驱动层：Flash 硬件驱动层负责Flash硬件设备的读、写、擦除。
2、Linux MTD系统接口
在引入MTD后，底层Flash驱动直接与MTD原始设备层交互，利用其提供的接口注册设备和分区。
mtd_info是表示MTD原始设备的结构体，每个分区也被认为是一个mtd_info。例如：如果有两个MTD原始设备，而每个上有3个分区，在系统中就共有6个mtd_info结构体，这些mtd_info的指针被存放在名为mtd_table的数组里。
struct mtd_info {
u_char type; /*内存技术的类型*/
u_int32_t flags; /*标志位*/
u_int32_t size; /*mtd设备的大小*/
u_int32_t erasesize; /*主要的擦除块大小*/
u_int32_t writesize; /*最小的可写单元的字节数*/
u_int32_t oobsize; /*OOB字节数*/
u_int32_t oobavail; /*可用的OOB字节数*/
char *name; /*分区的名字*/
int index; /*分区的索引号*/
struct nand_ecclayout *ecclayout; /*ECC布局结构体指针*/
//不同的erasesize的区域
int numeraseregions; /*不同的erasesize的区域的数目*/
struct mtd_erase_region_info *eraseregions;
//擦除函数
int (*erase) (struct mtd_info *mtd, struct erase_info *instr);
//读写函数
int (*read) (struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len, size_t *retlen, u_char *buf);
int (*write) (struct mtd_info *mtd, loff_t to, size_t len, size_t *retlen, const u_char *buf);
//oob读写函数
int (*read_oob) (struct mtd_info *mtd, loff_t from,
struct mtd_oob_ops *ops);
int (*write_oob) (struct mtd_info *mtd, loff_t to,
struct mtd_oob_ops *ops);
//设备锁
int (*lock) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, size_t len);
int (*unlock) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, size_t len);
//电源管理函数
int (*suspend) (struct mtd_info *mtd);
void (*resume) (struct mtd_info *mtd);
//坏块管理函数
int (*block_isbad) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);
int (*block_markbad) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);
void *priv; /*私有数据*/
};
1) mtd_info的type字段给出底层物理设备的类型，包括MTD_RAM、MTD_ROM、MTD_NORFLASH、MTD_NANDFLASH等。
2) flags字段标志可以是MTD_WRITEABLE、MTD_BIT_WRITEABLE、MTD_NO_ERASE、MTD_POWERUP_LOCK等的组合。
3) mtd_info中的的read()、write()、read_oob()、write_oob()、erase()是MTD设备驱动要实现的主要函数。但是在NOR和NAND的驱动代码中几乎看不到mtd_info的成员函数，这是因为Linux在MTD的下层实现了针对NOR Flash和NAND Flash的通用的mtd_info成员函数。
Flash驱动中使用如下的两个函数注册和注销MTD设备：
int add_mtd_device(struct mtd_info *mtd);
int del_mtd_device (struct mtd_info *mtd);
mtd_part结构体用于表示分区(某一个分区)，其mtd_info结构体成员用于描述该分区，它会被加入到mtd_table中。
struct mtd_part {
struct mtd_info mtd; //分区的信息
struct mtd_info *master; //该分区的主分区
u_int32_t offset; //该分区的偏移地址
int index; //分区号
struct list_head list;
int registered;
};
在MTD原始设备层中维护着一个mtd_part链表mtd_partitions(Flash的整个分区)。
struct mtd_partition {
char *name; //标识字符串
u_int32_t size; //分区大小
u_int32_t offset; //主MTD空间内的偏移
u_int32_t mask_flags; //掩码标志
struct nand_ecclayout *ecclayout; //OOB布局
struct mtd_info **mtdp;
};
Flash驱动中使用如下两个函数注册和注销分区：
int add_mtd_partitions(struct mtd_info *master,
const struct mtd_partition *parts,
int nbparts);
int del_mtd_partitions(struct mtd_info *master);
① add_mtd_partitions()会对每一个新建分区建立一个新的mtd_part结构体，将其加入mtd_partition中，并调用add_mtd_device()将此分区作为MTD设备加入mtd_table。
② del_mtd_partitions()的作用是对于mtd_partition上的每一个分区，如果它的主分区是master，则将它从mtd_partition和mtd_table中删除并释放掉，这个函数会调用del_mtd_device()。
二、NOR Flash驱动结构
在Linux系统中，实现了针对CFI(公共Flash接口)等接口的通用NOR驱动，这一层的驱动直接面向mtd_info的成员函数，这使得NOR的芯片级驱动变得非常的简单，只需要定义具体的内存映射情况结构体map_info并使用指定接口类型调用do_map_probe()。
NOR Flash驱动的核心是定义map_info结构体，它指定了NOR Flash的基址、位宽、大小等信息以及Flash的读写函数。
struct map_info {
char *name; /*NOR FLASH的名字*/
unsigned long size; /*NOR FLASH的大小*/
resource_size_t phys; /*NOR FLASH的起始物理地址*/
void __iomem *virt; /*NOR FLASH的虚拟地址*/
void *cached;
int bankwidth; /*NOR FLASH的总线宽度*/
//缓存的虚拟地址
void (*inval_cache)(struct map_info *, unsigned long, ssize_t);
void (*set_vpp)(struct map_info *, int);
};
NOR Flash驱动在Linux中实现非常简单，如下图所示：
① 定义map_info的实例，初始化其中的成员，根据目标板的情况为name、size、bankwidth和phys赋值。
② 如果Flash要分区，则定义mtd_partition数组，将实际电路板中Flash分区信息记录于其中。
③ 以map_info和探测的接口类型(如”cfi_probe”等)为参数调用do_map_probe()，探测Flash得到mtd_info。
三、NOR Flash驱动程序
#include
static struct map_info *s3c_map;
static struct mtd_info *s3c_mtd;
static struct mtd_partition s3c_parts[] = {
[0] = {
.name = “bootloader_nor”,
.size = 0x00040000,
.offset = 0,
},
[1] = {
.name = “root_nor”,
.offset = MTDPART_OFS_APPEND,
.size = MTDPART_SIZ_FULL,
}
};
static int s3c_nor_init(void)
{
printk(“s3c_nor_init\n”);
/*1. 分配一个map_info结构体*/
s3c_map = kzalloc(sizeof(struct map_info), GFP_KERNEL);
/*2. 设置: 物理基地址(phys), 大小(size), 位宽(bankwidth), 虚拟基地址(virt) */
s3c_map->name = “s3c_nor”;
s3c_map->phys = 0;
s3c_map->size = 0x1000000;
s3c_map->bankwidth = 2;
s3c_map->virt = ioremap(s3c_map->phys, s3c_map->phys+s3c_map->size);
/* 3. 使用: 调用NOR FLASH协议层提供的函数来识别 */
simple_map_init(s3c_map);
printk(“use cfi_probe\n”);
s3c_mtd=do_map_probe(“cfi_probe”, s3c_map);
if (!s3c_mtd)
{
printk(“use jedec_probe\n”);
s3c_mtd = do_map_probe(“jedec_probe”, s3c_map);
}
if(!s3c_mtd)
{
iounmap(s3c_map->virt);
kfree(s3c_map);
return -EIO;
}
/* 4. add_mtd_partitions */
add_mtd_partitions(s3c_mtd, s3c_parts, 2);
return 0;
}
static void s3c_nor_exit(void)
{
printk(“s3c_nor_exit\n”);
iounmap(s3c_map->virt);
kfree(s3c_map);
}
module_init(s3c_nor_init);
module_exit(s3c_nor_exit);
MODULE_LICENSE(“GPL”);
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bjmayor
程序员，码农，php,python,ios,android,go，产品经理，创业。