【 Nand flash 驅(qū)動工作原理】

在介紹具體如何寫 Nand Flash 驅(qū)動之前，我們先要了解，大概的，整個系統(tǒng)，和 Nand Flash 相關(guān)的部分的驅(qū)動工作流程，這樣，對于后面的驅(qū)動實現(xiàn)，才能更加清楚機制，才更容易實現(xiàn)，否則就是，即使寫完了代碼，也還是沒搞懂系統(tǒng)是如何工作的了。

讓我們以最常見的， Linux 內(nèi)核中已經(jīng)有的三星的 Nand Flash 驅(qū)動，來解釋 Nand Flash 驅(qū)動具體流程和原理。

此處是參考 2.6.29 版本的 Linux 源碼中的 /drivers/mtd/nand/s3c2410.c ，以 2410 為例。

1. 在 nand flash 驅(qū)動加載后，第一步，就是去調(diào)用對應(yīng)的 init 函數(shù)， s3c2410_nand_init, 去將在 nand flash 驅(qū)動注冊到 Linux 驅(qū)動框架中。

2. 驅(qū)動本身，真正開始，是從 probe 函數(shù)， s3c2410_nand_probe->s3c24xx_nand_probe,

在 probe 過程中，去用 clk_enable 打開 nand flash 控制器的 clock 時鐘，用 request_mem_region 去申請驅(qū)動所需要的一些內(nèi)存等相關(guān)資源。然后，在 s3c2410_nand_inithw 中，去初始化硬件相關(guān)的部分，主要是關(guān)于時鐘頻率的計算，以及啟用 nand flash 控制器，使得硬件初始化好了，后面才能正常工作。

3. 需要多解釋一下的，是這部分代碼：

for (setno = 0; setno nr_sets; setno++, nmtd++) {

pr_debug(initialising set %d (%p, info %p)/n, setno, nmtd, info);

/* 調(diào)用 init chip 去掛載你的 nand 驅(qū)動的底層函數(shù)到 nand flash 的結(jié)構(gòu)體中，以及設(shè)置對應(yīng)的 ecc mode ，掛載 ecc 相關(guān)的函數(shù) */

s3c2410_nand_init_chip(info, nmtd, sets);

/* scan_ident ，掃描 nand 設(shè)備，設(shè)置 nand flash 的默認(rèn)函數(shù)，獲得物理設(shè)備的具體型號以及對應(yīng)各個特性參數(shù)，這部分算出來的一些值，對于 nand flash 來說，是最主要的參數(shù)，比如 nand falsh 的芯片的大小，塊大小，頁大小等。 */

nmtd->scan_res = nand_scan_ident(nmtd->mtd,

(sets) ? sets->nr_chips : 1);

if (nmtd->scan_res == 0) {

s3c2410_nand_update_chip(info, nmtd);

/* scan tail ，從名字就可以看出來，是掃描的后一階段，此時，經(jīng)過前面的 scan_ident ，我們已經(jīng)獲得對應(yīng) nand flash 的硬件的各個參數(shù)，然后就可以在 scan tail 中，根據(jù)這些參數(shù)，去設(shè)置其他一些重要參數(shù)，尤其是 ecc 的 layout ，即 ecc 是如何在 oob 中擺放的，最后，再去進(jìn)行一些初始化操作，主要是根據(jù)你的驅(qū)動，如果沒有實現(xiàn)一些函數(shù)的話，那么就用系統(tǒng)默認(rèn)的。 */

nand_scan_tail(nmtd->mtd);

/* add partion ，根據(jù)你的 nand flash 的分區(qū)設(shè)置，去分區(qū) */

s3c2410_nand_add_partition(info, nmtd, sets);

}

if (sets != NULL)

sets++;

}

4. 等所有的參數(shù)都計算好了，函數(shù)都掛載完畢，系統(tǒng)就可以正常工作了。

上層訪問你的 nand falsh 中的數(shù)據(jù)的時候，通過 MTD 層，一層層調(diào)用，最后調(diào)用到你所實現(xiàn)的那些底層訪問硬件數(shù)據(jù) / 緩存的函數(shù)中。

【 Linux 下 nand flash 驅(qū)動編寫步驟簡介】

關(guān)于上面提到的，在 nand_scan_tail 的時候，系統(tǒng)會根據(jù)你的驅(qū)動，如果沒有實現(xiàn)一些函數(shù)的話，那么就用系統(tǒng)默認(rèn)的。如果實現(xiàn)了自己的函數(shù)，就用你的。

估計很多人就會問了，那么到底我要實現(xiàn)哪些函數(shù)呢，而又有哪些是可以不實現(xiàn)，用系統(tǒng)默認(rèn)的就可以了呢。

此問題的，就是我們下面要介紹的，也就是，你要實現(xiàn)的，你的驅(qū)動最少要做哪些工作，才能使整個 nand flash 工作起來。

1. 對于驅(qū)動框架部分

其實，要了解，關(guān)于驅(qū)動框架部分，你所要做的事情的話，只要看看三星的整個 nand flash 驅(qū)動中的這個結(jié)構(gòu)體，就差不多了：

static struct platform_driver s3c2410_nand_driver = {

.probe = s3c2410_nand_probe,

.remove = s3c2410_nand_remove,

.suspend = s3c24xx_nand_suspend,

.resume = s3c24xx_nand_resume,

.driver = {

.name = s3c2410-nand,

.owner = THIS_MODULE,

},

};

對于上面這個結(jié)構(gòu)體，沒多少要解釋的。從名字，就能看出來：

( 1 ) probe 就是系統(tǒng)“探測”，就是前面解釋的整個過程，這個過程中的多數(shù)步驟，都是和你自己的 nand flash 相關(guān)的，尤其是那些硬件初始化部分，是你必須要自己實現(xiàn)的。

( 2 ) remove ，就是和 probe 對應(yīng)的，“反初始化”相關(guān)的動作。主要是釋放系統(tǒng)相關(guān)資源和關(guān)閉硬件的時鐘等常見操作了。

(3)suspend 和 resume ，對于很多沒用到電源管理的情況下，至少對于我們剛開始寫基本的驅(qū)動的時候，可以不用關(guān)心，放個空函數(shù)即可。

2. 對于 nand flash 底層操作實現(xiàn)部分

而對于底層硬件操作的有些函數(shù)，總體上說，都可以在上面提到的 s3c2410_nand_init_chip 中找到：

static void s3c2410_nand_init_chip(struct s3c2410_nand_info *info,

struct s3c2410_nand_mtd *nmtd,

struct s3c2410_nand_set *set)

{

struct nand_chip *chip = nmtd->chip;

void __iomem *regs = info->regs;

chip->write_buf = s3c2410_nand_write_buf ;

chip->read_buf = s3c2410_nand_read_buf ;

chip->select_chip = s3c2410_nand_select_chip ;

chip->chip_delay = 50;

chip->priv = nmtd;

chip->options = 0;

chip->controller = info->controller;

switch (info->cpu_type) {

case TYPE_S3C2410:

/* nand flash 控制器中，一般都有對應(yīng)的數(shù)據(jù)寄存器，用于給你往里面寫數(shù)據(jù)，表示將要讀取或?qū)懭攵嗌賯€字節(jié) (byte,u8)/ 字 (word,u32) ，所以，此處，你要給出地址，以便后面的操作所使用 */

chip->IO_ADDR_W = regs + S3C2410_NFDATA;