Linux NAND FLASH驅(qū)動(dòng)代碼分析

FLASH驅(qū)動(dòng)在嵌入式系統(tǒng)中有著舉足輕重的位置，而目前市場(chǎng)上NAND flash的價(jià)格又要便宜與NOR FLASH,隨著越來越多的平臺(tái)支持從NAND FLASH中啟動(dòng)，掌握NAND flash的驅(qū)動(dòng)編寫有著重要的現(xiàn)實(shí)意義，由于內(nèi)核已經(jīng)完成了大部分的工作，實(shí)際工作中大部分工程師對(duì)NAND FLASH驅(qū)動(dòng)只是簡(jiǎn)單的修改，對(duì)其工作原理并不太清楚，下面我們來分析一下NAND FLASH的代碼流程，從中體會(huì)塊設(shè)備的代碼之美。

在學(xué)習(xí)NAND FLASH驅(qū)動(dòng)之前，我們需要對(duì)塊設(shè)備中下面的重要2點(diǎn)有個(gè)認(rèn)識(shí)：

1.gendisk: 描述塊設(shè)備實(shí)體(一整個(gè)nandflash芯片)的結(jié)構(gòu)體

整個(gè)塊設(shè)備的注冊(cè)過程都是圍繞gendisk來開展的

2. add_disk() // 將一個(gè)分區(qū)信息(如/dev/mtdblock3)注冊(cè)到內(nèi)核列表中

下面我們來分析具體的驅(qū)動(dòng)：

一、s3c2410nandflash控制器初始化步驟:

s3c2410_nand_init(&s3c2410_nand_driver)

-> driver_regiSTer->bus_add_driver()->driver_attach->bus_for_each_dev(__driver_attach)->driver_probe_device()->dev->probe() [最后這個(gè)函數(shù)實(shí)質(zhì)是s3c2410_nand_probe()]

-> s3c2410_nand_probe()

-> s3c24xx_nand_probe()

-> s3c2410_nand_inithw() // 初始化nandflash控制器

-> s3c2410_nand_init_chip()// 初始化s3c2410 nandflash驅(qū)動(dòng)最底層的訪問控制函數(shù)

-> chip->write_buf = s3c2410_nand_write_buf;

-> chip->read_buf = s3c2410_nand_read_buf;

-> chip->select_chip = s3c2410_nand_select_chip;

-> chip->cmd_ctrl = s3c2410_nand_hwcONtrol()

-> nand_scan()

-> s3c2410_nand_add_parTItion()

->add_mtd_device()

二.將nandflash的一個(gè)分區(qū)注冊(cè)成一個(gè)塊設(shè)備,并通過io請(qǐng)求來訪問的步驟: <=> 塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的注冊(cè)過程

module_init(init_mtdblock)

-> init_mtdblock()

-> register_mtd_blktrans(&mtdblock_tr)

-> register_blkdev() // step 1: 注冊(cè)為塊設(shè)備

-> blk_init_queue() // step 2: io請(qǐng)求隊(duì)列初始化

-> kernel_thread(mtd_blktrans_thread) // 塊設(shè)備(nandflash)讀寫訪問io請(qǐng)求處理線程

-> tr->add_mtd()

mtdblock_add_mtd()

-> add_mtd_blktrans_dev()

-> alloc_disk()

-> add_disk() // step 3: 初始化一個(gè)gendisk結(jié)構(gòu)體并注冊(cè)成一個(gè)disk

-> blk_register_region()

-> register_disk()

-> blk_register_queue()

1)nandflash io請(qǐng)求處理線程mtd_blktrans_thread()等在一個(gè)等待隊(duì)列上

mtd_blktrans_thread()

-> DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);

-> elv_next_request() // 檢查有沒有io請(qǐng)求

-> add_wait_queue(&tr->blkcore_priv->thread_wq) // 等在等待隊(duì)列上

-> set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)

-> schedule(); // 讓出cpu使用權(quán)

-> //等待,直到有io請(qǐng)求到來被喚醒

-> do_blktrans_request()

-> blk_fs_request()

-> 檢查訪問的便宜量不能大于整個(gè)nandflash的容量

-> 假設(shè)為讀訪問:

-> tr->readsect()

mtdblock_readsect() // mtd_block.c

-> do_cached_read() // mtd_block.c

-> mtd->read()

nand_read() // nand_base.c

-> nand_do_read_ops()

-> nand_read_page_raw()

-> s3c2410_nand_read_buf() // 通過s3c2410nandflash控制器發(fā)命令讀取nandflash內(nèi)容

// s3c2410.c

-> 假設(shè)為寫訪問:

-> tr->writesect()

mtdblock_writesect()

-> end_request()

2)當(dāng)io請(qǐng)求來時(shí),喚醒線程mtd_blktrans_thread()

mtd_blktrans_request()

-> wake_up(&tr->blkcore_priv->thread_wq)

3)nandflash io請(qǐng)求處理線程mtd_blktrans_thread()開始處理io請(qǐng)求:

-> do_blktrans_request()

-> 見上

從上面的代碼流程可見，NAND flash驅(qū)動(dòng)作為一個(gè)塊設(shè)備的典型案例，為位于MTD的下層，其數(shù)據(jù)的讀寫通過mtd_blktrans_thread內(nèi)核線程來處理IO請(qǐng)求。