1. 讀數據
md.b 0
2. 讀ID
NOR手冊上:
往地址555H寫AAH
往地址2AAH寫55H
往地址555H寫90H
讀0地址得到廠家ID: C2H
讀1地址得到設備ID: 22DAH或225BH
退出讀ID狀態: 給任意地址寫F0H
2440的A1接到NOR的A0，所以2440發出(555h<<1), NOR才能收到555h這個地址
UBOOT怎麼操作？
往地址AAAH寫AAH mw.w aaa aa
往地址554寫55H mw.w 554 55
往地址AAAH寫90H mw.w aaa 90
讀0地址得到廠家ID: C2H md.w 0 1
讀2地址得到設備ID: 22DAH或225BH md.w 2 1
退出讀ID狀態: mw.w 0 f0
3. NOR有兩種規范, jedec, cfi(common flash interface)
讀取CFI信息
NOR手冊：
進入CFI模式 往55H寫入98H
讀數據: 讀10H得到0051
讀11H得到0052
讀12H得到0059
讀27H得到容量
2440的A1接到NOR的A0，所以2440發出(555h<<1), NOR才能收到555h這個地址
UBOOT怎麼操作？
進入CFI模式 往AAH寫入98H mw.w aa 98
讀數據: 讀20H得到0051 md.w 20 1
讀22H得到0052 md.w 22 1
讀24H得到0059 md.w 24 1
讀4EH得到容量 md.w 4e 1
退出CFI模式 mw.w 0 f0
4. 寫數據: 在地址0x100000寫入0x1234
md.w 100000 1 // 得到ffff
mw.w 100000 1234
md.w 100000 1 // 還是ffff
NOR手冊：
往地址555H寫AAH
往地址2AAH寫55H
往地址555H寫A0H
往地址PA寫PD
2440的A1接到NOR的A0，所以2440發出(555h<<1), NOR才能收到555h這個地址
UBOOT怎麼操作？
往地址AAAH寫AAH mw.w aaa aa
往地址554H寫55H mw.w 554 55
往地址AAAH寫A0H mw.w aaa a0
往地址0x100000寫1234h mw.w 100000 1234
NOR FLASH驅動程序框架
測試1:通過配置內核支持NOR FLASH
1. 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 // 長度
(2) Bank width in octets (NEW) // 位寬
2. make modules
cp drivers/mtd/maps/physmap.ko /work/nfs_root/first_fs
3. 啟動開發板
ls /dev/mtd*
insmod physmap.ko
ls /dev/mtd*
cat /proc/mtd
測試2: 使用自己寫的驅動程序:
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目錄下操作文件
NOR FLASH識別過程:
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
// 進入CFI模式
cfi_send_gen_cmd(0x98, 0x55, base, map, cfi, cfi->device_type, NULL);
// 看是否能讀出"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
// 解鎖
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);
// 讀ID命令
cfi_send_gen_cmd(0x90, cfi->addr_unlock1, base, map, cfi, cfi->device_type, NULL);
// 得到廠家ID，設備ID
cfi->mfr = jedec_read_mfr(map, base, cfi);
cfi->id = jedec_read_id(map, base, cfi);
// 和數組比較
jedec_table
</m>
一、Linux Flash驅動結構
1、Linux MTD系統層次
在Linux系統中，提供了MTD(內存技術設備)系統來建立Flash針對Linux的統一、抽象的接口。
在引入MTD後，Linux系統中Flash設備驅動及接口可分為4層，從上到下依次是：設備節點、MTD設備層、MTD原始設備層和硬件驅動層。如下所示：
1) 設備節點：通過mknod在/dev子目錄下建立MTD字符設備節點(主設備號為90)和MTD塊設備節點(主設備號為31)，用戶通過訪問此設備節點即可訪問MTD字符設備和塊設備。
2) MTD設備層：分為MTD字符設備(mtdchar.c)和MTD塊設備(mtdblock.c)，建立在MTD原始設備層之上，為應用程序提供訪問Flash的接口。
3) MTD原始設備層：MTD原始設備層由兩部分組成，一部分是MTD原始設備的通用代碼，另一部分是各個特定的Flash的數據，例如分區。
4) 硬件驅動層：Flash 硬件驅動層負責Flash硬件設備的讀、寫、擦除。
2、Linux MTD系統接口
在引入MTD後，底層Flash驅動直接與MTD原始設備層交互，利用其提供的接口注冊設備和分區。
mtd_info是表示MTD原始設備的結構體，每個分區也被認為是一個mtd_info。例如：如果有兩個MTD原始設備，而每個上有3個分區，在系統中就共有6個mtd_info結構體，這些mtd_info的指針被存放在名為mtd_table的數組裡。
struct mtd_info {
u_char type; /*內存技術的類型*/
u_int32_t flags; /*標志位*/
u_int32_t size; /*mtd設備的大小*/
u_int32_t erasesize; /*主要的擦除塊大小*/
u_int32_t writesize; /*最小的可寫單元的字節數*/
u_int32_t oobsize; /*OOB字節數*/
u_int32_t oobavail; /*可用的OOB字節數*/
char *name; /*分區的名字*/
int index; /*分區的索引號*/
struct nand_ecclayout *ecclayout; /*ECC布局結構體指針*/
//不同的erasesize的區域
int numeraseregions; /*不同的erasesize的區域的數目*/
struct mtd_erase_region_info *eraseregions;
//擦除函數
int (*erase) (struct mtd_info *mtd, struct erase_info *instr);
//讀寫函數
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讀寫函數
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);
//設備鎖
int (*lock) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, size_t len);
int (*unlock) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, size_t len);
//電源管理函數
int (*suspend) (struct mtd_info *mtd);
void (*resume) (struct mtd_info *mtd);
//壞塊管理函數
int (*block_isbad) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);
int (*block_markbad) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);
void *priv; /*私有數據*/
};
1) mtd_info的type字段給出底層物理設備的類型，包括MTD_RAM、MTD_ROM、MTD_NORFLASH、MTD_NANDFLASH等。
2) flags字段標志可以是MTD_WRITEABLE、MTD_BIT_WRITEABLE、MTD_NO_ERASE、MTD_POWERUP_LOCK等的組合。
3) mtd_info中的的read()、write()、read_oob()、write_oob()、erase()是MTD設備驅動要實現的主要函數。但是在NOR和NAND的驅動代碼中幾乎看不到mtd_info的成員函數，這是因為Linux在MTD的下層實現了針對NOR Flash和NAND Flash的通用的mtd_info成員函數。
Flash驅動中使用如下的兩個函數注冊和注銷MTD設備：
int add_mtd_device(struct mtd_info *mtd);
int del_mtd_device (struct mtd_info *mtd);
mtd_part結構體用於表示分區(某一個分區)，其mtd_info結構體成員用於描述該分區，它會被加入到mtd_table中。
struct mtd_part {
struct mtd_info mtd; //分區的信息
struct mtd_info *master; //該分區的主分區
u_int32_t offset; //該分區的偏移地址
int index; //分區號
struct list_head list;
int registered;
};
在MTD原始設備層中維護著一個mtd_part鏈表mtd_partitions(Flash的整個分區)。
struct mtd_partition {
char *name; //標識字符串
u_int32_t size; //分區大小
u_int32_t offset; //主MTD空間內的偏移
u_int32_t mask_flags; //掩碼標志
struct nand_ecclayout *ecclayout; //OOB布局
struct mtd_info **mtdp;
};
Flash驅動中使用如下兩個函數注冊和注銷分區：
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()會對每一個新建分區建立一個新的mtd_part結構體，將其加入mtd_partition中，並調用add_mtd_device()將此分區作為MTD設備加入mtd_table。
② del_mtd_partitions()的作用是對於mtd_partition上的每一個分區，如果它的主分區是master，則將它從mtd_partition和mtd_table中刪除並釋放掉，這個函數會調用del_mtd_device()。
二、NOR Flash驅動結構
在Linux系統中，實現了針對CFI(公共Flash接口)等接口的通用NOR驅動，這一層的驅動直接面向mtd_info的成員函數，這使得NOR的芯片級驅動變得非常的簡單，只需要定義具體的內存映射情況結構體map_info並使用指定接口類型調用do_map_probe()。
NOR Flash驅動的核心是定義map_info結構體，它指定了NOR Flash的基址、位寬、大小等信息以及Flash的讀寫函數。
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的虛擬地址*/
void *cached;
int bankwidth; /*NOR FLASH的總線寬度*/
//緩存的虛擬地址
void (*inval_cache)(struct map_info *, unsigned long, ssize_t);
void (*set_vpp)(struct map_info *, int);
};
NOR Flash驅動在Linux中實現非常簡單，如下圖所示：
① 定義map_info的實例，初始化其中的成員，根據目標板的情況為name、size、bankwidth和phys賦值。
② 如果Flash要分區，則定義mtd_partition數組，將實際電路板中Flash分區信息記錄於其中。
③ 以map_info和探測的接口類型(如"cfi_probe"等)為參數調用do_map_probe()，探測Flash得到mtd_info。
三、NOR Flash驅動程序
#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\n");
/*1. 分配一個map_info結構體*/
s3c_map = kzalloc(sizeof(struct map_info), GFP_KERNEL);
/*2. 設置: 物理基地址(phys), 大小(size), 位寬(bankwidth), 虛擬基地址(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: 調用NOR FLASH協議層提供的函數來識別 */
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");