u-boot-2011.06在基于s3c2440开发板的移植之硬件ECC

在上一篇关于“支持NandFlash读写”的文章中，我们很好地完成了u-boot对NandFlash的读写，但这个读写进行的是软件ECC，即用软件编程的方法实现ECC。我们知道S3C2440的NandFlash控制器是支持硬件ECC的，因此在这里我们就来讲解如何实现硬件ECC。NandFlash的每一页分为main区和spare区，S3C2440的NandFlash控制器支持这两个区的硬件ECC，但为了兼容u-boot-2011.06，我们只实现main区的硬件ECC。为了实现硬件ECC，首先需要在include/configs/zhaocj2440.h文件内定义宏CONFIG_S3C2440_NAND_HWECC，这样在drivers/mtd/nand/s3c2440_nand.c文件内就定义了硬件ECC所需要的三个函数：s3c2440_nand_enable_hwecc函数、s3c2440_nand_calculate_ecc函数和s3c2440_nand_correct_data函数，而且在board_nand_init函数内，又把这三个函数分别赋给了相对应的结构体的三个成员，这样在进行NandFlash读写时，就会调用这三个函数，从而实现了硬件ECC。s3c2440_nand_enable_hwecc函数负责使能硬件ECC，s3c2440_nand_calculate_ecc函数负责计算ECC（当然这种计算是由硬件来完成的），s3c2440_nand_correct_data函数负责进行ECC的校验（同样地，这种校验也是由硬件自动完成的）。相关阅读：U-Boot源代码下载地址 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-07/38897.htmU-Boot-2011.06启动流程分析 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-07/39310.htmu-boot-2011.06在基于s3c2440开发板的移植之编译配置 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-10/45455.htmu-boot-2011.06在基于s3c2440开发板的移植之NorFlash启动 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-10/45456.htmu-boot-2011.06在基于S3C2440开发板的移植之解决raise: Signal # 8 caught http://www.linuxidc.com/Linux/2011-10/454554.htmu-boot-2011.06在基于s3c2440开发板的移植之支持NandFlash读写 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-10/45457.htmu-boot-2011.06在基于s3c2440开发板的移植之硬件ECC http://www.linuxidc.com/Linux/2011-10/454558.htmu-boot-2011.06在基于s3c2440开发板的移植之DM9000 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-09/70507.htmu-boot-2011.06在基于s3c2440开发板的移植之nandflash启动 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-09/70508.htmu-boot-2011.06在基于s3c2440开发板的移植之支持YAFFS2 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-09/70509.htmu-boot-2011.06在基于s3c2440开发板的移植之引导内核与加载根文件系统 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-09/70510.htmu-boot-2011.06在基于s3c2440开发板的移植之结束篇 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-09/70511.htm为了理解u-boot是如何进行硬件ECC的，我们先来简要地分析一下相关的函数。NandFlash是以页为最小单位进行读写操作的，支持硬件ECC的读操作最终是由nand_read_page_hwecc函数（在drivers/mtd/nand目录下）来完成的，支持硬件ECC的写操作最终是由nand_write_page_hwecc函数（在drivers/mtd/nand目录下）来完成的。nand_read_page_hwecc函数的流程为先读取main区数据，同时通过调用s3c2440_nand_calculate_ecc函数来得到硬件ECC；再读取spare区数据；然后提取出储存在spare区内的main区ECC；最后通过调用s3c2440_nand_correct_data函数来对刚刚读取的main区数据进行校验。nand_write_page_hwecc函数的流程比较简单，它先写入main区数据，同时通过调用s3c2440_nand_calculate_ecc函数来得到硬件ECC；然后就是把硬件ECC写入到spare区内。无论是nand_write_page_hwecc函数，还是nand_write_page_hwecc函数，内部都有一个这样的for循环体：for（i = 0; eccsteps; eccsteps--, i += eccbytes, p += eccsize） {

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}其中三个主要变量的定义为：eccsize= chip->ecc.size;eccbytes= chip->ecc.bytes;eccsteps= chip->ecc.steps;下面我们就来介绍一下这个循环的作用：不同的CPU的NandFlash控制器一次所能完成的硬件ECC的字节数是不一样的，例如有些CPU一次只能完成512字节的硬件ECC，但如果开发板上的NandFlash每页有2048个字节，那该怎么办呢？这时就要用到一个循环体，通过循环多次来得到一页的硬件ECC。例如上面这种情况，就要循环4次（2048÷512＝4），才能得到这个页内数据完整的硬件ECC。另外每一次硬件ECC，不同的CPU所生成的ECC字节数也是不同的，有的是3个字节，有的是4个字节。那么，上面那三个变量的含义就分别为：ecc.size：每一次硬件ECC所检验的字节个数ecc.bytes：每一次硬件ECC所生成的字节个数ecc.steps：每一页需要进行硬件ECC的次数对于S3C2440来说，一次硬件ECC可以检验2048个字节，并且生成4个字节的ECC，因此ecc.size应该为2048，ecc.bytes应该为4。而ecc.steps是通过计算得到的，即系统上电后能够获知NandFlash的每页的大小，用这个值除以ecc.size就等于ecc.steps。所以对于这三个参数，只需事先定义好前两个参数即可。而这两个参数是在drivers/mtd/nand/s3c2440_nand.c文件中的board_nand_init函数内被定义赋值的，即：nand->ecc.size = 2048;nand->ecc.bytes = 4; u-boot-2011.06对S3C2440的NandFlash控制器的寄存器定义得不完整，而且有错误，因此我们还需要对此进行修改。删除arch/arm/include/asm/arch-s3c24x0/s3c24x0.h文件内的第167行至第178行内容，添加进下面的内容：struct s3c2440_nand { u32 nfconf; u32 nfcont; u32 nfcmd; u32 nfaddr; u32 nfdata; u32 nfmeccd0; u32 nfmeccd1; u32 nfseccd; u32 nfstat; u32 nfestat0; u32 nfestat1; u32 nfmecc0; u32 nfmecc1; u32 nfsecc; u32 nfsblk; u32 nfeblk;}; 最后，我们对s3c2440_nand_enable_hwecc函数、s3c2440_nand_calculate_ecc函数和s3c2440_nand_correct_data函数进行修改。 void s3c2440_nand_enable_hwecc（structmtd_info *mtd, int mode）{ struct s3c2440_nand *nand = s3c2440_get_base_nand（）; debugX（1,"s3c2440_nand_enable_hwecc（%p,%d） ", mtd, mode）; writel（readl（&nand->nfcont）| S3C2440_NFCONT_INITECC& ~S3C2440_NFCONT_MECCL,&nand->nfcont）;}该函数的任务就是初始化ECC（即复位ECC），并解锁main区ECC。 static int s3c2440_nand_calculate_ecc（struct mtd_info *mtd, constu_char *dat, u_char *ecc_code）{ struct s3c2440_nand *nand = s3c2440_get_base_nand（）; u32 mecc0; writel（readl（&nand->nfcont）| S3C2440_NFCONT_MECCL,&nand->nfcont）; mecc0= readl（&nand->nfmecc0）; ecc_code[0]= mecc0 & 0xff; ecc_code[1] = （mecc0 >> 8） &0xff; ecc_code[2] = （mecc0 >> 16） &0xff; ecc_code[3] =（mecc0 >> 24） & 0xff; debugX（1,"s3c2440_nand_calculate_hwecc（%p,）:0x%02x 0x%02x 0x%02x 0x%02x ", mtd , ecc_code[0], ecc_code[1], ecc_code[2], ecc_code[3]）; return 0;}