硬件环境: 飞凌OK6410,256MB DDR,2GB NAND Flash、 NAND Flash 型号:K9G8G08U9A 、 分析源码:Linux 2.6.36.2 内核源码。
一、 MTD 设备驱动。
1、先来简单介绍一下MTD
在Linux 系统中, 提供了MTD(Memory Technology Device , 内存技术设备)系统来建立 Flash 针对 Linux 的系统、抽象的接口, MTD 将文件系统 与 底层的Flash
存储器进行了隔离, 使 Flash 驱动工程师 无需关心Flash 作为字符设备和 块 设备与 LInux内核的接口。
2、在引入MTD 后Linux 系统中的Flash 设备及接口可分为4层, 从上到下依次是:设备节点、MTD 设备层、MTD原始设备层 和 硬件驱动层。 这 4 层的作用定义如下:
1-> 硬件驱动层: Flash 硬件驱动层负责 Flash 硬件设备的读、写、擦除, LInux MTD 设备的 NOR Flash 芯片驱动位于 drivers/mtd/chips 子目录下, NAND Flash
的驱动程序则 位于 drivers/mtd/nand 子目录下。
2->MTD 原始设备层: MTD原始设备层由两部分组成, 一部分是MTD 原始设备的通用代码, 另一部分是各个特定 Flash 的数据,例如分区。
3->MTD设备层: 基于MTD 原始设备,Linux 系统可以定义出 MTD 的块设备的结构(主设备号 31) 和 字符设备 (设备号 90) ,构成MTD 设备层, MTD 字符设备定义
在mtdchar.c 中实现,MTD 块设备则是定义在一个描述MTD 块设备的结构 mtdblk_dev ,并声明了一个名为 mtdblks 的指针数组,这个数组 中的每个mtdblk_dev
和 mtd_table 中的每一个mtd_info 一一对应。
4->设备节点: 通过mknod 在/dev 子目录下建立MTD字符设备节点 和 块设备节点,用户通过访问此此设备节点即可访问 MTD 字符设备和块设备。
3、分析Linux MTD 系统接口 mtd_info 结构体代码分析 此结构体定义在 ./include/linux/mtd/mtd.h 中
关键词词解析:
XIP :XIP eXecute In Place,即芯片内执行,指应用程序可以直接在flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。flash内执行
是指nor flash 不需要初始化,可以直接在flash内执行代码。但往往只执行部分代码,比如初始化RAM.
OOB :Out Of Brower 传输层协议使用带外数据(out-of-band,OOB)来发送一些重要的数据,如果通信一方有重要的数据需要通知对方时,协议能够将这些数据
快速地发送到对方.为了发送这些数据
iovec-base : iovec 结构体基础。struct iovec定义了一个向量元素。通常,这个结构用作一个多元素的数组。对于每一个传输的元素,指针成员iov_base指向
一个缓冲区,这个缓冲区是存放的是readv所接收的数据或是writev将要发送的数据。成员iov_len在各种情况下分别确定了接收的最大长度以及实际写入的长度。
Sync : 函数, 函数说明:此函数负责将系统缓冲区的内容写回磁盘,以确保数据同步。
mtd_info 中的 read(). write(). read_oob(). write_oob(). erase() 是 MTD 设备驱动主要实现的函数。在在后面我将要介绍的nand flahs 驱动中几乎看不到mtd_info
的成员函数(也就是说这些函数对于Flash 芯片来说是透明的),这是因为在Linux MTD 下层实现了针对 NOR、NAND Flsh 的同游mtd_info 成员函数。
Flash 驱动中使用如下两个函数来注册 和注销MTD 设备:
int add_mtd_device(struct mtd_info *mtd);
int del_mtd_device (struct mtd_info *mtd)