Nand Flash 的Linux 驱动讲解

关于nand flash 硬件的操作请参考

https://www.cnblogs.com/shwzh1990/p/12132333.html

1 S3c2410_nand_inithw : 这个函数是初始化硬件设备

2.S3c2410_nand_init_chip：这个函数是初始化芯片

3.nand_scan: 扫描芯片里面的内容再次函数中我们做一下的事情

（1）nand_scan_ident : 扫描芯片并且认证芯片

（2）nand_get_flash_type: 查出芯片的是什么类型

（3）chip->select_chip(mtd,0) : 片选此芯片

（4）chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READID, 0X00, -1): 发送读写ID的信号

*maf_id = chip->read_byte(mtd)

dev_id = chip_read_byte(mtd)

nand_scan_tail

S3c2410_nand_add_partition

　　add_mtd_paritions 添加分区

add_mtd_device 增加驱动

list_for_each(this, &mtd_notifiers) {
struct mtd_notifier *not = list_entry(this, struct mtd_notifier, list);
not->add(mtd);
}

注意nandflash 既可以被用作字符设备也可以被用作块设备，当被用作块设备的时候就可以使用文件系统了。

在字符设备中，nandflash 将会被生成两个分区一个是只读分区一个是正常的分区

字符设备使用mtd_notify_add 来实现的

在看块设备：blktrans_notify_add

里面会把链表blktrans_majors的内容注册到内核。

内核也会生成只读和正常的设备块。

注意这里面的nand_scan是一个通用的函数。

nand flash在linux中的架构如图所示：

在完成硬件相关的设置时我们需要首先分配一个nand_chip 结构体

设置硬件相关的驱动然后使用nand_scan 去得到芯片的信息之后用add_mtd_partition来分配分区

编写内核的整体思路是：

1. 根据nand_chip 的底层操作函数识别nand flash 构造mtd_info

2. mtd_info 会生成字符设备和块设备

1. 分配了一个nand_chip 结构体这个结构式里面需要实现一些函数

1. select_chip 片选的信号

2. cmd_ctrl: nand flash 的如何发送命令

3. IO_ADDR_R 读的地址

4. IO_ADDR_W 写的地址

5. dev_ready nand flash的等待信号

6. ecc.mode: NAND ECC nand的位校验

2. 设置一个硬件的结构体，并且设置时间的参数

3. 使能时钟

分配mtd的结构体。

mtd和nand chip的链接函数是 priv。

5 之后利用 add_mtd_partitions 进行分区。

#include <linux/module.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/ioport.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/clk.h>
 
#include <linux/mtd/mtd.h>
#include <linux/mtd/nand.h>
#include <linux/mtd/nand_ecc.h>
#include <linux/mtd/partitions.h>
 
#include <asm/io.h>
 
#include <asm/arch/regs-nand.h>
#include <asm/arch/nand.h>

struct s3c_nand_regs {
    unsigned long nfconf  ;
    unsigned long nfcont  ;
    unsigned long nfcmd   ;
    unsigned long nfaddr  ;
    unsigned long nfdata  ;
    unsigned long nfeccd0 ;
    unsigned long nfeccd1 ;
    unsigned long nfeccd  ;
    unsigned long nfstat  ;
    unsigned long nfestat0;
    unsigned long nfestat1;
    unsigned long nfmecc0 ;
    unsigned long nfmecc1 ;
    unsigned long nfsecc  ;
    unsigned long nfsblk  ;
    unsigned long nfeblk  ;
};



/* NAND parititon from 2.4.18-swl5 */

static struct mtd_partition smdk_default_nand_part[] = {
    [0] = {
        .name    = "Bootloader",
        .size    = SZ_16K,
        .offset    = 0,
    },
    [1] = {
        .name    = "params",
        .offset = MTDPART_OFS_APPEND,
        .size    = 0x00020000,
    },
    [2] = {
        .name    = "kernel",
        .offset = MTDPART_OFS_APPEND,
        .size    = 0x00200000,
    },
    [3] = {
        .name    = "root",
        .offset    = MTDPART_OFS_APPEND,
        .size    = MTDPART_SIZ_FULL,
    },

};


static struct nand_chip *s3c_nand;
static struct mtd_info *s3c_mtd;
static struct s3c_nand_regs *s3c_nand_regs;

static void s3c2440_select_chip(struct mtd_info *mtd, int chipnr)
{
    if (chipnr == -1)
    {
        /* È¡ÏûÑ¡ÖÐ: NFCONT[1]ÉèÎª1 */
        s3c_nand_regs->nfcont |= (1<<1);        
    }
    else
    {
        /* Ñ¡ÖÐ: NFCONT[1]ÉèÎª0 */
        s3c_nand_regs->nfcont &= ~(1<<1);
    }
}

static void s3c2440_cmd_ctrl(struct mtd_info *mtd, int dat, unsigned int ctrl)
{
    if (ctrl & NAND_CLE)
    {
        /* ·¢ÃüÁî: NFCMMD=dat */
        s3c_nand_regs->nfcmd = dat;
    }
    else
    {
        /* ·¢µØÖ·: NFADDR=dat */
        s3c_nand_regs->nfaddr = dat;
    }
}

static int s3c2440_dev_ready(struct mtd_info *mtd)
{
    return (s3c_nand_regs->nfstat & (1<<0));
}


static int s3c_nand_init(void)
{
    struct clk *clk;
    
    /* 1. ·ÖÅäÒ»¸önand_chip½á¹¹Ìå */
    s3c_nand = kzalloc(sizeof(struct nand_chip), GFP_KERNEL);

    s3c_nand_regs = ioremap(0x4E000000, sizeof(struct s3c_nand_regs));
    
    /* 2. ÉèÖÃnand_chip */
    /* ÉèÖÃnand_chipÊÇ¸ønand_scanº¯ÊýÊ¹ÓÃµÄ, Èç¹û²»ÖªµÀÔõÃ´ÉèÖÃ, ÏÈ¿´nand_scanÔõÃ´Ê¹ÓÃ 
     * ËüÓ¦¸ÃÌá¹©:Ñ¡ÖÐ,·¢ÃüÁî,·¢µØÖ·,·¢Êý¾Ý,¶ÁÊý¾Ý,ÅÐ¶Ï×´Ì¬µÄ¹¦ÄÜ
     */
    s3c_nand->select_chip = s3c2440_select_chip;
    s3c_nand->cmd_ctrl    = s3c2440_cmd_ctrl;
    s3c_nand->IO_ADDR_R   = &s3c_nand_regs->nfdata;
    s3c_nand->IO_ADDR_W   = &s3c_nand_regs->nfdata;
    s3c_nand->dev_ready   = s3c2440_dev_ready;
    s3c_nand->ecc.mode    = NAND_ECC_SOFT;
    /* 3. Ó²¼þÏà¹ØµÄÉèÖÃ: ¸ù¾ÝNAND FLASHµÄÊÖ²áÉèÖÃÊ±¼ä²ÎÊý */
    /* Ê¹ÄÜNAND FLASH¿ØÖÆÆ÷µÄÊ±ÖÓ */
    clk = clk_get(NULL, "nand");
    clk_enable(clk);              /* CLKCON'bit[4] */
    
    /* HCLK=100MHz
     * TACLS:  ·¢³öCLE/ALEÖ®ºó¶à³¤Ê±¼ä²Å·¢³önWEÐÅºÅ, ´ÓNANDÊÖ²á¿ÉÖªCLE/ALEÓënWE¿ÉÒÔÍ¬Ê±·¢³ö,ËùÒÔTACLS=0
     * TWRPH0: nWEµÄÂö³å¿í¶È, HCLK x ( TWRPH0 + 1 ), ´ÓNANDÊÖ²á¿ÉÖªËüÒª>=12ns, ËùÒÔTWRPH0>=1
     * TWRPH1: nWE±äÎª¸ßµçÆ½ºó¶à³¤Ê±¼äCLE/ALE²ÅÄÜ±äÎªµÍµçÆ½, ´ÓNANDÊÖ²á¿ÉÖªËüÒª>=5ns, ËùÒÔTWRPH1>=0
     */
#define TACLS    0
#define TWRPH0   1
#define TWRPH1   0
    s3c_nand_regs->nfconf = (TACLS<<12) | (TWRPH0<<8) | (TWRPH1<<4);

    /* NFCONT: 
     * BIT1-ÉèÎª1, È¡ÏûÆ¬Ñ¡ 
     * BIT0-ÉèÎª1, Ê¹ÄÜNAND FLASH¿ØÖÆÆ÷
     */
    s3c_nand_regs->nfcont = (1<<1) | (1<<0);
    
    /* 4. Ê¹ÓÃ: nand_scan */
    s3c_mtd = kzalloc(sizeof(struct mtd_info), GFP_KERNEL);
    s3c_mtd->owner = THIS_MODULE;
    s3c_mtd->priv  = s3c_nand;
    
    nand_scan(s3c_mtd, 1);  /* Ê¶±ðNAND FLASH, ¹¹Ôìmtd_info */
    
    /* 5. add_mtd_partitions */
    add_mtd_partitions(s3c_mtd, smdk_default_nand_part, 4);
    return 0;
}

static void s3c_nand_exit(void)
{ 
    del_mtd_partitions(s3c_mtd);
    kfree(s3c_mtd);
    iounmap(s3c_nand_regs);
    kfree(s3c_nand);
}

module_init(s3c_nand_init);
module_exit(s3c_nand_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

原文地址：https://www.cnblogs.com/shwzh1990/p/14134696.html

Nand Flash 的Linux 驱动讲解

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