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NANDFLASH学习笔记之MTD下nandflash驱动(六)

来源:IT165收集  发布日期:2014-02-11 19:51:45

六、驱动层之Flash读操作

MTD对NAND芯片的读写 主要分三部分:

A、struct mtd_info中的读写函数,如read,write_oob等,这是MTD原始设备层与FLASH硬件层之间的接口;

B、struct nand_ecc_ctrl中的读写函数,如read_page_raw,write_page等,主要用来做一些与ecc有关的操作;

C、struct nand_chip中的读写函数,如read_buf,cmdfunc等,与具体的NANDcontroller相关,就是这部分函数与硬件交互,通常需要我们自己来实现。

注: nand_chip中的读写函数虽然与具体的NAND controller相关,但是MTD也为我们提供了默认的读写函数,如果NAND controller比较通用(使用PIO模式),那么对NAND芯片的读写与MTD提供的这些函数一致,就不必自己实现这些函数。

 

上面三部分读写函数相互配合完成对NAND芯片的读写,具体流程如下:

首先,MTD上层需要读写NAND芯片时,会调用struct mtd_info中的读写函数,接着struct mtd_info中的读写函数就会调用struct nand_chip或struct nand_ecc_ctrl中的读写函数,最后,若调用的是struct nand_ecc_ctrl中的读写函数,那么它又会接着调用struct nand_chip中的读写函数。

以读为例:

MTD上层会调用struct mtd_info中的读page函数,即nand_read函数。

接着nand_read函数会调用struct nand_chip中cmdfunc函数,这个cmdfunc函数与具体的NAND controller相关,它的作用是使NAND controller向NAND芯片发出读命令,NAND芯片收到命令后,就会做好准备等待NAND controller下一步的读取。接着nand_read函数又会调用struct nand_ecc_ctrl中的read_page函数,而read_page函数又会调用struct nand_chip中read_buf函数,从而真正把NAND芯片中的数据读取到buffer中(所以这个read_buf的意思其实应该是read into buffer,另外,这个buffer是struct mtd_info中的nand_read函数传下来的)。

read_buf函数返回后,read_page函数就会对buffer中的数据做一些处理,比如校验ecc,以及若数据有错,就根据ecc对数据修正之类的,最后read_page函数返回到nand_read函数中。

对NAND芯片的其它操作,如写,擦除等,都与读操作类似

 

 

JZ4780之NAND FLASH读函数调用流程:

mtd上层选中并调用mtd_info中的读函数

->nand_read(mtd_info)

->nand_do_read_ops

(1)->chip->cmdfunc(mtd,NAND_CMD_READ0, 0x00, page);

(2)->chip->ecc.read_page()

(1) -> read_buf()(read into buffer)

(2) -> 调用一系列函数进行相关的ecc校验

 

问题:nand_chip(nand flash的描述符)的读写操作是怎么和MTD的读写操作联系起来的呢?

1)probe->scan_tail;

在填充MTD的时候,使用mtd->read = nand_read;这里和mtd挂钩。

 

2)在nand_read实现中又调用了nand_do_read_ops(mtd,from, &chip->ops);这里和nand_chip联系起来了。

 

以读为例对代码进行分析如下:

 

读分析

MTD 读取数据的入口是 nand_read,然后调用 nand_do_read_ops,此函数主体如下:

《一》nand_read代码如下:
static int nand_read(struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len,
                     size_t *retlen, uint8_t *buf)

{
        struct mtd_oob_ops ops;
        int ret;

        nand_get_device(mtd, FL_READING);
        ops.len = len;
        ops.datbuf = buf;
        ops.oobbuf = NULL;
        ops.mode = MTD_OPS_PLACE_OOB;
        ret = nand_do_read_ops(mtd, from, &ops);
        *retlen = ops.retlen;
        nand_release_device(mtd);
        return ret;
}

《二》nand_do_read_ops代码如下:
static int nand_do_read_ops(struct mtd_info *mtd, loff_t from,
struct mtd_oob_ops *ops)
{
/******省略****/
。。。。。。。。。。。。。。
while(1) {
/******省略****/
.。。。。。。。。。。。。。。。
if (likely(sndcmd)) {/*#define NAND_CMD_READ0 0*/
/*1)***读取数据前肯定要先发送对应的读页命令******/
chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READ0, 0x00, page);
sndcmd = 0;
}
/* Now read the page into the buffer */
if (unlikely(ops->mode == MTD_OOB_RAW))
ret = chip->ecc.read_page_raw(mtd, chip,bufpoi, page);
else if (!aligned && NAND_SUBPAGE_READ(chip) && !oob)
ret = chip->ecc.read_subpage(mtd, chip, col, bytes, bufpoi);
else

/******执行到这里read_page函数读取对应的数据了******/
ret = chip->ecc.read_page(mtd, chip, bufpoi,page);
if (ret < 0)
break;
/* Transfer not aligned data */
if (!aligned) {
if (!NAND_SUBPAGE_READ(chip) && !oob)
chip->pagebuf = realpage;
memcpy(buf, chip->buffers->databuf + col, bytes);
}
buf += bytes;
。。。。。。。。。。。。。。。。。。

if (mtd->ecc_stats.failed - stats.failed)
return -EBADMSG;
return mtd->ecc_stats.corrected - stats.corrected ? -EUCLEAN : 0;
}

上面这些代码都不需要我们去实现的,使用MTD层的自定义代码就行。下面将要分析chip->cmdfunc,我们从probe函数中可以知道
/* step3. replace NAND command function with large page version */
        if (mtd->writesize > 512)
                chip->cmdfunc = jz4780_nand_command_lp;

jz4780_nand_command_lp的分析
static void jz4780_nand_command_lp(struct mtd_info *mtd,
                unsigned int command, int column, int page_addr)
{
        register struct nand_chip *chip = mtd->priv;

        struct jz4780_nand *nand;
        nand_flash_if_t *nand_if;
        nand_flash_info_t *nand_info;
        nand = mtd_to_jz4780_nand(mtd);
        nand_if = nand->nand_flash_if_table[nand->curr_nand_flash_if];
        nand_if->curr_command = command;
        nand_info = nand->curr_nand_flash_info;

        /* Emulate NAND_CMD_READOOB */
        if (command == NAND_CMD_READOOB) {
                column += mtd->writesize;
                command = NAND_CMD_READ0;
        }
        /* Command latch cycle */
	/* 此处就是就是发送读命令的第一个周期1st Cycle的命令,即0x00,	对应着上述步骤中的① */

        chip->cmd_ctrl(mtd, command & 0xff,
                       NAND_NCE | NAND_CLE | NAND_CTRL_CHANGE);

        jz4780_nand_delay_after_command(nand, nand_info, command);

        if (column != -1 || page_addr != -1) {
                int ctrl = NAND_CTRL_CHANGE | NAND_NCE | NAND_ALE;

                /* Serially input address */
                /* 发送两个column列地址,对应着上述步骤中的② */

                if (column != -1) {
                        chip->cmd_ctrl(mtd, column, ctrl);
                        ctrl &= ~NAND_CTRL_CHANGE;
                        chip->cmd_ctrl(mtd, column >> 8, ctrl);
                }
                if (page_addr != -1) {
		/* 接下来是发送三个Row,行地址,对应着上述步骤中的② */
                        chip->cmd_ctrl(mtd, page_addr, ctrl);
                        chip->cmd_ctrl(mtd, page_addr >> 8,
                                      NAND_NCE | NAND_ALE);
                        /* One more address cycle for devices > 128MiB */
                        if (chip->chipsize > (128 << 20))
                                chip->cmd_ctrl(mtd, page_addr >> 16,
                                               NAND_NCE | NAND_ALE);
                }
        }
        jz4780_nand_delay_after_address(nand, nand_info, command);
        chip->cmd_ctrl(mtd, NAND_CMD_NONE, NAND_NCE | NAND_CTRL_CHANGE);

 switch (command) {
。。。。。。。。。。。。。。。
        /******省略****/
.。。。。。。。。。。。。。。。




	/* 接下来发送读命令的第二个周期2nd Cycle的命令,即0x30,对应着	上述步骤中的④ */ 
        case NAND_CMD_READ0:
                chip->cmd_ctrl(mtd, NAND_CMD_READSTART,
                               NAND_NCE | NAND_CLE | NAND_CTRL_CHANGE);
                chip->cmd_ctrl(mtd, NAND_CMD_NONE,
                               NAND_NCE | NAND_CTRL_CHANGE);
                /* This applies to read commands */
        default:
                /*
                 * If we don't have access to the busy pin, we apply the given
                 * command delay.
                 */
                if (!chip->dev_ready) {
                        nand->udelay(chip->chip_delay);
                        return;
                }
        }
        /*
         * Apply this short delay always to ensure that we do wait tWB in
         * any case on any machine.
         */
       /* 此处是对应着④中的tWB的等待时间*/
        nand->ndelay(100);

/* 接下来就是要等待一定的时间,使得Nand Flash硬件上准备好数据,以供你之后读取,即对应着步骤⑤ */ 
        nand->nand_wait_ready(mtd);
}
















/*还有一个步骤没有实现那就是步骤⑥了一点一点的把数据读出来*/
nand_read_page_hwecc分析
static int nand_read_page_hwecc(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
                                uint8_t *buf, int oob_required, int page)

{

        int i, eccsize = chip->ecc.size;
        int eccbytes = chip->ecc.bytes;
        int eccsteps = chip->ecc.steps;
        uint8_t *p = buf;
        uint8_t *ecc_calc = chip->buffers->ecccalc;
        uint8_t *ecc_code = chip->buffers->ecccode;
        uint32_t *eccpos = chip->ecc.layout->eccpos;
        unsigned int max_bitflips = 0;

        for (i = 0; eccsteps; eccsteps--, i += eccbytes, p += eccsize) {
                chip->ecc.hwctl(mtd, NAND_ECC_READ);
                chip->read_buf(mtd, p, eccsize);//这个函数必须有我们来实现
                chip->ecc.calculate(mtd, p, &ecc_calc[i]);
        }
        chip->read_buf(mtd, chip->oob_poi, mtd->oobsize);
        for (i = 0; i < chip->ecc.total; i++)
                ecc_code[i] = chip->oob_poi[eccpos[i]];
        eccsteps = chip->ecc.steps;
        p = buf;
        for (i = 0 ; eccsteps; eccsteps--, i += eccbytes, p += eccsize) {
                int stat;
                stat = chip->ecc.correct(mtd, p, &ecc_code[i], &ecc_calc[i]);
                if (stat < 0) {
                        mtd->ecc_stats.failed++;
                } else {
                        mtd->ecc_stats.corrected += stat;
                        max_bitflips = max_t(unsigned int, max_bitflips, stat);
                }
        }
        return max_bitflips;
}
上面的 read_buf,就是真正的去读取数据的函数了,由于不同的Nand Flash controller 控制器所实现的方式不同,所以这个函数必须在你的 Nand Flash驱动中实现,即MTD 层,能帮我们实现的都实现了,不能实现的,那肯定是我们自己的事情了。。。


 

Tag标签: NANDFLASH   学习笔记   nandflash  
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