如何编写Linux下Nand Flash驱动 - 08 控制器, 寄存器, Flash, Linux, 如何

samwalton

/* Nand Flash控制器中，一般都有对应的数据寄存器，用于给你往里面写数据，表示将要读取或写入多少个字节（byte,u8）/字（word,u32） ，所以，此处，你要给出地址，以便后面的操作所使用 */
chip->IO_ADDR_W = regs + S3C2410_NFDATA;
info->sel_reg = regs + S3C2410_NFCONF;
info->sel_bit = S3C2410_NFCONF_nFCE;
chip->cmd_ctrl = s3c2410_nand_hwcontrol;
chip->dev_ready = s3c2410_nand_devready;
break;
……
}
chip->IO_ADDR_R = chip->IO_ADDR_W;
nmtd->info = info;
nmtd->mtd.priv = chip;
nmtd->mtd.owner = THIS_MODULE;
nmtd->set = set;
if （hardware_ecc） {
chip->ecc.calculate = s3c2410_nand_calculate_ecc;
chip->ecc.correct = s3c2410_nand_correct_data;
/* 此处，多数情况下，你所用的Nand Flash的控制器，都是支持硬件ECC的，所以，此处设置硬件ECC（HW_ECC） ，也是充分利用硬件的特性，而如果此处不用硬件去做的ECC的话，那么下面也会去设置成NAND_ECC_SOFT，系统会用默认的软件去做ECC校验，相比之下，比硬件ECC的效率就低很多，而你的Nand Flash的读写，也会相应地要慢不少*/
chip->ecc.mode = NAND_ECC_HW;
switch （info->cpu_type） {
case TYPE_S3C2410:
chip->ecc.hwctl = s3c2410_nand_enable_hwecc;
chip->ecc.calculate = s3c2410_nand_calculate_ecc;
break;
……
}
} else {
chip->ecc.mode = NAND_ECC_SOFT;
}
if （set->ecc_layout != NULL）
chip->ecc.layout = set->ecc_layout;
if （set->disable_ecc）
chip->ecc.mode = NAND_ECC_NONE;
}
而我们要实现的底层函数，也就是上面蓝色标出来的一些函数而已：
（1）s3c2410_nand_write_buf 和 s3c2410_nand_read_buf：这是两个最基本的操作函数，其功能，就是往你的Nand Flash的控制器中的FIFO读写数据。一般情况下，是MTD上层的操作，比如要读取一页的数据，那么在发送完相关的读命令和等待时间之后，就会调用到你底层的read_buf，去Nand Flash的FIFO中，一点点把我们要的数据，读取出来，放到我们制定的内存的缓存中去。写操作也是类似，将我们内存中的数据，写到Nand Flash的FIFO中去。
（2）s3c2410_nand_select_chip ： 实现Nand Flash的片选。
（3）s3c2410_nand_hwcontrol：给底层发送命令或地址，或者设置具体操作的模式，都是通过此函数。
（4）s3c2410_nand_devready：Nand Flash的一些操作，比如读一页数据，写入（编程）一页数据，擦除一个块，都是需要一定时间的，在命发送完成后，就是硬件开始忙着工作的时候了，而硬件什么时候完成这些操作，什么时候不忙了，变就绪了，就是通过这个函数去检查状态的。一般具体实现都是去读硬件的一个状态寄存器，其中某一位是否是1，对应着是出于“就绪/不忙”还是“忙”的状态。这个寄存器，也就是我们前面分析时序图中的R/B#。
（5）s3c2410_nand_enable_hwecc： 在硬件支持的前提下，前面设置了硬件ECC的话，要实现这个函数，用于每次在读写操作前，通过设置对应的硬件寄存器的某些位，使得启用硬件ECC，这样在读写操作完成后，就可以去读取硬件校验产生出来的ECC数值了。
（6）s3c2410_nand_calculate_ecc：如果是上面提到的硬件ECC的话，就不用我们用软件去实现校验算法了，而是直接去读取硬件产生的ECC数值就可以了。
（7）s3c2410_nand_correct_data：当实际操作过程中，读取出来的数据所对应的硬件或软件计算出来的ECC，和从oob中读出来的ECC不一样的时候，就是说明数据有误了，就需要调用此函数去纠正错误。对于现在SLC常见的ECC算法来说，可以发现2位，纠正1位。如果错误大于1位，那么就无法纠正回来了。一般情况下，出错超过1位的，好像几率不大。至少我看到的不是很大。更复杂的情况和更加注重数据安全的情况下，一般是需要另外实现更高效和检错和纠错能力更强的ECC算法的。
当然，除了这些你必须实现的函数之外，在你更加熟悉整个框架之后，你可以根据你自己的Nand Flash的特点，去实现其他一些原先用系统默认但是效率不高的函数，而用自己的更高效率的函数替代他们，以提升你的Nand Flash的整体性能和效率。