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高手进阶 Linux系统下MTD/CFI驱动介绍

论坛整理2007-06-16 04:00我要吐槽

  某些Intel的FLASH芯片(如StrataFlash系列)支持多分区,也就是各个分区可以同时进行操作。应该说这是不错的特性,但是也会带来些问题。记得当初移植Linux-2.4.21,挂JFFS2文件系统的时候,经常会报一些"Magic bitmask not found"之类的错误,跟进去发现FLASH读出来的都是些0x80之类的数据,查看资料发现该款FLASH有分区的特性,而Linux的FLASH驱动只用一个状态变量表示整个FLASH的状态,这就会造成某个分区的实际状态和系统记录的不符,从而导致读FLASH的时候该点实际上不处在读状态。当时的解决办法是,每次读的时候,不管记录的状态是什么,先进入读状态再说,当然这会带来性能的下降,具体损失多少个时钟周期就不算了。

  话说进入Linux-2.6.x的时代(具体是2.6.13),除了Lock/Unlock(Linux在擦/写的时候不先Unlock,解决办法就是初始化的时候先全部Unlock)这个老问题外,竟然多分区的错误没有出现,惊讶之下决定好好研究下Linux的MTD/FLASH驱动。

  说驱动之前,先明确几个编程要点:

  1:读写,要按照总线位宽读写,注意不是FLASH芯片位宽(例如背靠背)。

  2:寻址,程序要访问的地址和FLASH芯片地址引脚得到的值是不一样的,例如16位的FLASH芯片,对于CPU,0x00和0x01表示2个不同的字节,但是到了FLASH引脚得到的都是0,也就是都指向FLASH的第一个WORD。可以认为地址总线的bit0悬空,或者认为转换总线, bit0上实际输出的是bit1。这个解释了要点1。

  3:芯片手册提到偏移量都是基于WORD的,而WORD的位宽取决于芯片的位宽,因此在下命令的时候,实际偏移=手册偏移*buswidth/8。

  4:芯片手册提到的变量长度(典型如CFI信息)例如2,指的是,变量是个16bit数,但是读的时候,要读2个WORD,然后把每个WORD的低8位拼成1个16bit数。读WORD再拼凑确实挺麻烦,尤其是读取大结构的时候,不过参照cfi_util.c的cfi_read_pri函数的做法就简单了。

  5:背靠背,也就是比方说2块16位的芯片一起接在32位的总线上。带来的就是寻址的问题,很显然,首先要按32位读写;其次就是下命令的地址,实际偏移=手册偏移*interleave*device_type/8,device_type=buswidth/interleave,而buswidth这个时候是32(总线位宽)。另外就是背靠背的时候,命令和返回的状态码是“双份的”,例如2块16位背靠背,读命令是0x00ff00ff。

  如果不是想写像Linux那么灵活的代码(考虑各种接法/位宽/CFI获取信息等),那事情就简单很多,只要考虑要点1以及擦除块的大小就好了,当然如果是背靠背接法,擦除块的实际大小要乘个interleave。

  进入Linux代码

  关于CHIP/MAP/MTD之间绕来绕去的关系现在还糊涂着呢,因此下面只是简单的跟一下脉络和各个编程要点。

  1:构造map_info结构,指定基址/位宽/大小等信息以及"cfi_probe"限定,然后调用do_map_probe()。

  2:do_map_probe()根据名字"cfi_probe"找到芯片驱动"cfi_probe.c"直接调用cfi_probe()。

  3:cfi_probe()直接调用mtd_do_chip_probe(),传入cfi_probe_chip()函数指针。

  4:mtd_do_chip_probe()分2步,先调用genprobe_ident_chips()探测芯片信息,后调用check_cmd_set()获取和初始化芯片命令集(多分区初始化就在里面)。

  5:genprobe_ident_chips()函数如果不考虑多芯片串连的情况,那只需看前面的genprobe_new_chip()调用,完成后cfi.chipshift=cfi.cfiq->DevSize,2^chipshift=FLASH大小。

作者:赵彪责任编辑:原野)

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