NOR Flash驱动编写札记

1. 读数据md.b 02. 读IDNOR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F0H2440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 f03. 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 f04. 写数据: 在地址0x100000写入0x1234md.w 100000 1 // 得到ffffmw.w 100000 1234md.w 100000 1 // 还是ffffNOR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PD2440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 1234NOR FLASH驱动程序框架测试1:通过配置内核支持NOR FLASH1. make menuconfig-> Device Drivers -> Memory Technology Device （MTD） support -> Mapping drivers for chip access <m> CFI Flash device in physical memory map （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_fs3. 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.ko3. ls /dev/mtd*4. 格式化: flash_eraseall -j /dev/mtd15. 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 </m>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 <linux/module.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/mtd/mtd.h>
#include <linux/mtd/map.h>
#include <linux/mtd/partitions.h>
#include <asm/io.h>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 "）;

/*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 "）;
s3c_mtd=do_map_probe（"cfi_probe", s3c_map）;
if （！s3c_mtd）
{
printk（"use jedec_probe "）;
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 "）;
iounmap（s3c_map->virt）;
kfree（s3c_map）;
}
module_init（s3c_nor_init）;
module_exit（s3c_nor_exit）;
MODULE_LICENSE（"GPL"）;本文永久更新链接地址：http://www.linuxidc.com/Linux/2016-12/138155.htm