参考基于mtd的nand驱动开发

基于MTD的NAND驱动开发说明大约用了两个礼拜不到的时间为公司的IPcamera系统写了基于MTD的NAND驱动(linux-0内 核)，目前已可以在该驱动的支持下跑cramfs和jffs2文件系统，另 外，该驱动也可以同时支持small page(每页512 Byte)和big page(每页2048 Byte)两种NAND芯片。在此整理一下与NAND驱 动相关的概念，结构体，驱动框架和流程，同时分析一下基于MTD的NAND驱动的部分函数，尤其是其中的nand_scan()函数。(涉及到具体NAND芯片时，若不做说明，将以small page的NAND芯片为例。)注：个人理解，有误难免！ 笔者：曹荣荣MTD 驱动程序是专门针对嵌入式Linux的 一种驱动程序，相对于常规块设备驱动程序（比如PC中 的IDE硬盘）而言，MTD驱动程序能更好的支持和管理闪存设备，因为它本身就是专为闪存设备 而设计的。具体地讲，基于MTD的FLASH驱动，承上可以很好地支持cramfs，jffs2和yaffs等文件系统，启下也能对FLASH的擦除，读写，FLASH坏块以及损耗平衡进行很好的管理。所谓损耗平衡，是指对NAND的擦写不能总是集中在某一个或某几个block中，这是由NAND芯片有限的擦写次数的特性决定的。总之，在现阶段，要为FLASH设备开发Linux下的驱动程序，那么基于MTD的开发将几乎是省时又省力的唯一选择！一、NAND和NOR的区别Google “Nand Flash和Nor Flash的区别”。简单点说，主要的区别就是：1、 NAND比NOR便宜；NAND的容量比NOR大（指相同成 本）；NAND的擦写次数是NOR的十倍；NAND的擦除和写入速度比NOR快，读取速度比NOR稍 慢；2、 NAND和NOR的读都可以以字节为单位，但NAND的写以page为 单位，而NOR可以随机写每一个字节。NAND和NOR的擦除都以block为单位，但一般NAND的block比NOR的block小。另外，不管是NAND还 是NOR，在写入前，都必须先进行擦除操作，但是NOR在擦除前要先写0；3、 NAND不能在片内运行程序，而NOR可以。但目前很多CPU都可以在上电时，以硬件的方式先将NAND的第一个block中的内容（一般是程 序代码，且也许不足一个block，如2KB大小）自动copy到ram中，然后再运行，因此只要CPU支持，NAND也可以当成启动设备；4、 NAND和NOR都可能发生比特位反转（但NAND反转的几率远大于NOR）， 因此这两者都必须进行ECC操作；NAND可能会有坏块（出厂时厂家会对坏块做标记），在使用过程中也还有可能会出现新的坏块，因此NAND驱动必须对坏块进行管理。二、内 核树中基于MTD的NAND驱动代码的布局在Linux内 核中，MTD源代码放在linux-0/driver/mtd目录中，该目录中包含chips、devices、maps、nand、onenand和ubi六 个子目录。其中只有nand和onenand目录中的代码才与NAND驱动相关，不过nand目录中的代码比 较通用，而onenand目录中的代码相对于nand中的代码而言则简化了很多，它是针对三星公司开发的另一类Flash芯片，即 OneNAND Flash。我尚未对OneNand FLASH有过研究，只是通过网上资料得知，OneNand FLASH克服了传统NAND Flash接口复杂的缺点，具有接口简单、读写速度快、容量大、寿命长、成本低等优点，因此应该是一种较常用NAND先进的FLASH吧，只是目前似乎普 及率并不高，本文也将不做讨论。因此，若只是开发基于MTD的NAND驱动程序，那么我们需要关注的 代码就基本上全在linux-0/drivers/mtd/nand目 录中了，而该目录中也不是所有的代码文件都与我们将要开发的NAND驱动有 关，除了Makefile和Kconfig之外，其中真正与NAND驱动有 关的代码文件只有6个，即：1、 nand_base.c：定义了NAND驱 动中对NAND芯片最基本的操作函数和操作流程，如擦除、读写page、读写oob等。 当然这些函数都只是进行一些default的操作，若你的系统在对NAND操作时有一些特殊的动作，则需要在你自己的驱动代码中进行定义，然后Replace这些default的 函数。2、 nand_bbt.c：定义了NAND驱 动中与坏块管理有关的函数和结构体。3、 nand_ids.c：定义了两个全局类型的结构体：struct nand_flash_dev nand_flash_ids 和struct nand_manufacturers nand_manuf_ids 。其中前者定义了一些NAND芯片的类型，后者定义了NAND芯片的几个厂商。NAND芯片的ID至少包含两项内容：厂商ID和 厂商为自己的NAND芯片定义的芯片ID。当NAND驱动被加载的时候，它 会去读取具体NAND芯片的ID，然后根据读取的内容到上述定义的nand_manuf_ids 和nand_flash_ids 两个结构体中去查 找，以此判断该NAND芯片是那个厂商的产品，以及该NAND芯片的类型。若查找不到，则NAND驱动就会加载失败，因此在开发NAND驱 动前必须事先将你的NAND芯片添加到这两个结构体中去（其实这两个结构体中 已经定义了市场上绝大多数的NAND芯片，所以除非你的NAND芯片实在比较特殊，否则一般不需要额外添加）。值得一提的是，nand_flash_ids 中有三项属性比较重要，即pagesize、chipsize和erasesize，驱动就是依据这三项属性来决定对NAND芯片进行擦除，读写等操作时的大小的。其中pagesize即NAND芯片的页大 小，一般为256、512或2048；chipsize即NAND芯 片的容量；erasesize即每次擦除操作的大小，通常就是NAND芯片的block大 小。4、 nand_ecc.c：定义了NAND驱 动中与softeware ECC有关的函数和结构体，若你的系统支持hardware ECC，且不需要software ECC，则该文件也不需理会。5、 nandsim.c：定义了Nokia开 发的模拟NAND设备，默认是Toshiba NAND 8MiB 1,8V 8-bit（根据ManufactureID），开发普通NAND驱 动时不用理会。6、 diskonchip.c：定义了片上磁盘(DOC)相 关的一些函数，开发普通NAND驱动时不用理会。除了上述六个文件之外，nand目录中其他文件基本都是特定系统的NAND驱 动程序例子，但本人看来真正有参考价值的只有cafe_nand.c和s3c2410.c两个，而其中又尤以cafe_nand.c更为详细，另外，nand目 录中也似乎只有cafe_nand.c中的驱动程序在读写NAND芯片时用到了DMA操 作。综上所述，若要研究基于MTD的NAND驱动，其实所需阅读的代码量也 不是很大。另外，在动手写NAND驱 动之前，也许需要读一下以下文档：1、 Linux MTD 源代码分析：该文档可以让我们对MTD有一个直观而又相对具体的认识，但它似乎主要是针对NOR FLASH的，对于实际开发NAND驱动的帮助并不是很大。2、 MTD NAND Driver Programming Interface：/tjuerges/ALMA/Kernel/mtdnand/该文档中关于ECC的 说明很有帮助。3、 MTD的官方网站：/三、NAND相 关原理在我们开始NAND驱 动编写之前，至少应该知道：数据在NAND中是怎样存储的，以及以怎样的方式 从NAND中读写数据时。1、 NAND的存储结构和操作方式这方面的资料可以从任意一种NAND的datasheet中得到，因为基本 上每一种NAND的datasheet都会介绍NAND的组成结构 和操作命令，而且事实上，大多数的NAND datasheet都大同小异， 所不同的大概只是该NAND芯片的容量大小和读写速度等基本特性。这里以每页512字 节的NAND FLASH为例简单说明一下：每一块NAND芯片由n个block组成每 一个block由m个page组成每 一个page由256字 节大小的column1(也称1st half page)、256字节大小 的column2(也称2nd half page)和16字节大小的oob(out-of-band，也称spare area)组成。至于m和n的大小可以查看特定NAND的datasheet。相应的，若给定NAND中的一个字节的地址，我们可以根据这个地址算出block地 址(即第几个block)、page地址(即 该block中的第几个page)和column地址(即1st half page，或2nd half page，或oob中的第几个字节)。在擦除NAND时， 必须每次至少擦除1个block；在写NAND时，必须每次写1个page(有 些NAND也支持写不足一个page大小的数据)；在读NAND时，分为三种情况(对 应三种不同的NAND命令)，即读column1、读column2和读oob， 那么为什么要分这三种情况呢？假如知道NAND怎样根据给定的地址确定它的存 储单元，那么自然也就能明白原因了，其实也并不复杂，主要是因为给定地址中的A8并 不在NAND的视野范围之内(也许表达并不准确)。事实上，在写基于MTD的NAND驱动时，我们并不需要实现精确到读写某一个byte地址的函数(除了读oob之外)， 这是因为：基于MTD的NAND驱动在读写NAND时， 可以分两种情况，即：(1)不进行ECC检测时，一次读写一整个page中 的MAIN部分(也 就是那真实存储数据的512字节)；(2)进行ECC检测时(不 管是hardware ECC还是software ECC)，一次读写一整个page(包 括16字节的oob部 分)。所以部分NAND所 支持的写不足一个page大小数据的功能，对MTD来说是用不着的。那么，如果只需要读写不足一个page大小的数据怎么办？这是MTD更上层的 部分需要处理的事。也就是说，对于NAND驱动来说，它只会读写整整一个page的数据！最后值得一提的是，NAND驱动有可能只去读oob部分，这是因为 除了ECC信息之外，坏块信息也存储在oob之中，NAND驱动需要读取oob中描述坏块的那个字节(通 常是每个block的第一个page的oob中的第六个字节)来判断该block是 不是一个坏块。所以，我们只有在读oob时，才需要实现精确到读某一个byte地址的函数。由此，我们也可以额外知道一件事，那就是NAND驱动中用到的column地 址只在读oob时才有用，而在其他情况下，column地址都为0。2、 ECC相关的结构体struct nand_ecclayout uint32_t eccbytes; uint32_t eccpos64; uint32_t oobavail; struct nand_oobfree oobfreeMTD_MAX_OOBFREE_ENTRIES;这是用来定义ECC在oob中布局的一个结构体。前面已经提及过，oob中 主要存储两种信息：坏块信息和ECC数据。对与small page的NAND芯 片来说，其中坏块信息占据1个字节(一般固定在第六个字节)，ECC数据占据三个字节。所以sturct nand_ecclayout这个结构体，也就是用来告诉那些与ECC操作无关的函数，Nand芯片的oob部分中，哪些字节是用来存储ECC的(即不可用作它用的)，哪些字节是空闲的，即可用的。其实之所以有这个结构体，主要是因为硬件ECC的缘故。以写数据为例，在使用硬件ECC的 情况下，那三个字节的ECC数据是由硬件计算得到，并且写到NAND芯片的oob中 去的，同时也是由硬件决定写到oob的哪三个字节中去。这些都是由硬件做的， 而NAND驱动并不知道，所以就需要用这个结构体来告诉驱动了。所以，在写NAND驱 动时，就有可能需要对这个结构体进行赋值。这里说“有可能”，是因为MTD对 这个结构体有一个默认的赋值，假如这个赋值所定义的ECC位置与你的硬件一致 的话，那就不必在你的驱动中手动赋值了。其实对大多数硬件(这里所说的硬件， 不是指NAND芯片，而是NAND控制器)来说，是不必手动赋值的，但也 有许多例外。值得一提的是，这个结构体不仅仅用来定义ECC布局，也可以用来将你的驱动在oob中 需要额外用到的字节位置保护起来。现在对struct nand_ecclayout 这个结构体进行一下说明。uint32_t eccbytes：ECC的字节数，对于512B-per-page的NAND来 说，eccbytes = 3，如果你需要额外用到oob中的数据，那么也可以大于3.uint32_t eccpos64：ECC数据在oob中的位置，这里之所以是个64字节的数组，是因为对于2048-per-page的NAND来说，它的oob有64个字节。而对于512B-per-page的NAND来说，可以而且只可以定义它的前16个字节。uint32_t oobavail：oob中可用的字节数，这个值不用赋值，MTD会根据其它三个变量自动计算得到。struct nand_oobfree oobfreeMTD_MAX_OOBFREE_ENTRIES：显示定义空闲的oob字节。四、基于MTD的NAND驱动架构1、platform_device和platform_driver的 定义和注册对于我们的NAND driver，以下是一个典型的例子：static struct platform_driver caorr_nand_driver = .driver = .name = caorr-nand,.owner = THIS_MODULE,.probe = caorr_nand_probe,.remove = caorr_nand_remove,;static int _init caorr_nand_init(void)printk(CAORR NAND Driver, (c) 2008-2009.n);return platform_driver_register(&caorr_nand_driver);static void _exit caorr_nand_exit(void)platform_driver_unregister(&caorr_nand_driver);module_init(caorr_nand_init);module_exit(caorr_nand_exit);与大多数嵌入式Linux驱 动一样，NAND驱动也是从module_init宏 开始。caorr_nand_init是驱动初始化函数，在此函数中注册platform driver结构体，platform driver结构体中自然需要定义probe和remove函数。其实在大多数嵌入式Linux驱 动中，这样的套路基本已经成了一个定式至于module_init有 什么作用，caorr_nand_probe又是何时调用的，以及这个driver是怎么和NAND设备联系起来的， 就不再多说了，这里只提三点：A、以 上代码只是向内核注册了NAND的platform_driver， 即caorr_nand_driver，我们当然还需要一个NAND的platform_device，要 不然caorr_nand_driver的probe函 数就永远不会被执行，因为没有device需要这个driver。B、 向Linux内核注册NAND的platform_device有两种方式：其一是直接定义一个NAND的platform_device结构体，然后调用platform_device_register函 数注册。作为例子，我们可以这样定义NAND的platform_device结 构体：struct platform_device caorr_nand_device = .name = caorr-nand, .id = -1, .num_resources = 0,.resource = NULL,.dev = .platform_data = &caorr_platform_default_nand,; platform_device_register(&caorr_nand_device);其中num_resources和resource与具体的硬件相关，主要包括一些寄存器地址范围和中断的定义。caorr_platform_default_nand待会儿再说。需要注意的是，这个platform_device中name的值 必须与platform_driver-driver-name的值完全一 致，因为platform_bus_type的match函 数是根据这两者的name值来进行匹配的。其二是用platform_device_alloc函 数动态分配一个platform_device，然后再用platform_device_add函数把这个platform_device加 入到内核中去。具体不再细说，Linux内核中有很多例子可以参考。相对来说，第一种方式更加方便和直观一点，而第二种方式则更加灵活一点。C、 在加载NAND驱动时，我们还需要向MTD Core提供一个信息，那就是NAND的分区信息，caorr_platform_default_nand主要就是起这个作用，更加详细的容后再说。2、MTD架构的简单描述MTD(memory technology device存储技术设备)是用于访问memory设备（ROM、flash）的Linux的子系统。MTD的主要目的是为了使新的memory设 备的驱动更加简单，为此它在硬件和上层之间提供了一个抽象的接口。MTD的所有源代码在/drivers/mtd子目录下。MTD设 备可分为四层（从设备节点直到底层硬件驱动），这四层从上到下依次是：设备节点、MTD设备 层、MTD原始设备层和硬件驱动层。A、Flash硬件驱动层：硬件驱动层负责驱动Flash硬件。B、MTD原始设备：原始设备层有两部分组成，一部分是MTD原始设备的通用 代码，另一部分是各个特定的Flash的数据，例如分区。用于描述MTD原始设备的数据结构是mtd_info，这其中定义了大量的关 于MTD的数据和操作函数。mtd_table（mtdcore.c）则是所有MTD原始设备的列表，mtd_part（mtd_part.c）是用于表 示MTD原始设备分区的结构，其中包含了mtd_info，因为每一个分区都是被看成一个MTD原始设备加在mtd_table中 的，mtd_part.mtd_info中的大部分数据都从该分区的主分区mtd_part-master中获得。在drivers/mtd/maps/子目录下存放的是特定的flash的数 据，每一个文件都描述了一块板子上的flash。其中调用add_mtd_device()、del_mtd_device()建立/删除 mtd_info结构并将其加入/删除mtd_table（或者调用add_mtd_partition()、del_mtd_partition() （mtdpart.c）建立/删除mtd_part结构并将mtd_part.mtd_info加入/删除mtd_table 中）。C、MTD设备层：基于MTD原始设备，linux系统可以定义出MTD的块 设备（主设备号31）和字符设备（设备号90）。MTD字符设备的定义在mtdchar.c中实现，通过注册一系列file operation函数（lseek、open、close、read、write）。MTD块设备则是定义了一个描述MTD块设备的结构 mtdblk_dev，并声明了一个名为mtdblks的指针数组，这数组中的每一个mtdblk_dev和mtd_table中的每一个 mtd_info一一对应。D、设备节点：通过mknod在/dev子目录下建立MTD字符设备节点（主 设备号为90）和MTD块设备节点（主设备号为31），通过访问此设备节点即可访问MTD字符设备和块设备。E、根文件系统：在Bootloader中将JFFS（或JFFS2）的文件 系统映像jffs.image（或jffs2.img）烧到flash的某一个分区中，在/arch/arm/mach-your/arch.c文件的 your_fixup函数中将该分区作为根文件系统挂载。F、文件系统：内核启动后，通过mount 命令可以将flash中的其余分区作为文件系统挂载到mountpoint上。以上是从网上找到的一些资料，我只是断断续续地看过一些 code，没有系统地研究过，所以这里只能讲一下MTD原始设备层与FLASH硬件驱动之间的交互。一个MTD原始设备可以通过mtd_part分割成数个MTD原 始设备注册进mtd_table，mtd_table中的每个MTD原始设备都可以被注册成一个MTD设备，有两个函数可以完成这个工作，即 add_mtd_device函数和add_mtd_partitions函数。其中add_mtd_device函数是把整个 NANDFLASH注册进MTD Core，而add_mtd_partitions函数则是把NANDFLASH的各个分区分别注册进MTD Core。add_mtd_partitions函数的原型是：int add_mtd_partitions(struct mtd_info *master,const struct mtd_partition *parts, int nbparts);其中master就是这个MTD原始设备，parts即NAND 的分区信息，nbparts指有几个分区。那么parts和nbparts怎么来？caorr_platform_default_nand就 是起这个作用了。static struct mtd_partition caorr_platform_default_nand = 0 = .name = Boot Strap,.offset = 0,.size = 0x40000, 1 = .name = Bootloader,.offset = MTDPART_OFS_APPEND,.size = 0x40000, , 2 = .name = Partition Table,.offset = MTDPART_OFS_APPEND,.size = 0x40000, , 3 = .name = Linux Kernel,.offset = MTDPART_OFS_APPEND,.size = 0x500000, , 4 = .name = Rootfs,.offset = MTDPART_OFS_APPEND,.size = MTDPART_SIZ_FULL, ,;其中offset是分区开始的偏移地址，在后4个分区我们设为 MTDPART_OFS_APPEND，表示紧接着上一个分区，MTD Core会自动计算和处理分区地址；size是分区的大小，在最后一个分区我们设为MTDPART_SIZ_FULL，表示这个NADN剩下的所有部分。这样配置NAND的分区并不是唯一的，需要视具体的系统而定，我 们可以在kernel中这样显式的指定，也可以使用bootloader传给内核的参数进行配置。另外，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NAND controller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：这里提到的read，write_oob，cmdfunc等，其实 都是些函数指针，所以这里所说的函数，是指这些函数指针所指向的函数，以后本文将不再另做说明。)值得一提的是，struct 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default的读写函数，如果你的NAND controller比较通用(使用PIO模式)，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了。这三部分读写函数是相互配合着完成对NAND芯片的读写的。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。如下图所示：以读NAND芯片为例，讲解一下这三部分读写函数的工作过程。首先，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。五、NAND驱 动中的probe函数对于很多嵌入式Linux的 外设driver来说，probe函 数将是我们遇到的第一个与具体硬件打交道，同时也相对复杂的函数。而且根据我的经验，对于很多外设的driver来 说，只要能成功实现probe函数，那基本上完成这个外设的driver也就成功了一多半，基于MTD的NAND driver就是一个典型的例子。稍后就可以看到，在NAND driver的probe函数中，就 已经涉及到了对NAND芯片的读写。在基于MTD的NAND driver的probe函数中， 主要可以分为两部分内容，其一是与很多外设driver类似的一些工作，如申请地址，中断，DMA等资源，kzalloc及初始化一些结 构体，分配DMA用的内存等等；其二就是与MTD相 关的一 些特定的工作，在这里我们将只描述第二部分内容。1、probe函数中与MTD相关的结构体在probe函 数中，我们需要为三个与MTD相关的结构体分配内存以及初始化，它们是struct mtd_info、struct mtd_partition和struct nand_chip。其中前两者已 经在前面做过说明，在此略过，这里只对struct nand_chip做一些介绍。struct nand_chip是一个与NAND芯片密切相关的结构体，主要包含三方面内 容：A. 指 向一些操作NAND芯片的函数的指针，稍后将对这些函数指针作一些说明；B.表 示NAND芯片特性的成员变量，主要有：unsigned int options：与具体的NAND芯片相关的一些选项，如NAND_NO_AUTOINCR，NAND_BUSWIDTH_16等， 至于这些选项具体表示什么含义，可以参考， 那里有较为详细的说明；int page_shift：用位表示的NAND芯片的page大小，如某片NAND芯片的一个page有512 个字节，那么page_shift就是9；int phys_erase_shift：用位表示的NAND芯片的每次可擦除的大 小，如某片NAND芯片每次可擦除16K字 节(通常就是一个block的大小)，那么phys_erase_shift就 是14；int bbt_erase_shift：用位表示的bad block table的 大小，通常一个bbt占用一个block， 所以bbt_erase_shift通常与phys_erase_shift相 等；int chip_shift：用位表示的NAND芯片的容量；int numchips：表示系统中有多少片NAND芯片；unsigned long chipsize：NAND芯片的大小；int pagemask：计算page number时的掩码，总是等于chipsize/page大小 1；int pagebuf：用来保存当前读取的NAND芯片的page number，这样一来，下次读取的数据若还是属于同一个page，就不必再从NAND芯片读取了，而是 从data_buf中直接得到；int badblockpos：表示坏块信息保存在oob中的第几个字节。在每个block的第一个page的oob中，通常用1或2个字节来表示这是否为一个坏块。对于绝大多数的NAND芯 片，若page size 512，那么坏块信息从Byte 0开始存储，否则就存储在Byte 5， 即第六个字节。C. 与ecc，oob和bbt (bad block table)相关的一些结构体，对于坏块及坏块管理，将在稍后做专门介 绍。2、对NAND芯 片进行实际操作的函数前面已经说过，MTD为我们提供了许多default的操作NAND的函数，这些函数与具体的硬件(即NAND controller)相关，而现有的NAND controller都有各自的特性和配置方式，MTD当然不可能为所有的NAND controller都提供一套这样的函数，所以在MTD中 定义的这些函数只适用于通用的NAND controller(使用PIO模式)。如果你的NAND controller在操作或者说读写NAND时 有自己独特的方式，那就必须自己定义适用于你的NAND controller的函数。一般来 说，这些与硬件相关的函数都在struct nand_chip结构体中定义，或者应该说是给 此结构体中的函数指针赋值。为了更好的理解，我想有必要对struct nand_chip中 几个重要的函数指针做一些说明。 struct nand_chip void _iomem *IO_ADDR_R;void _iomem *IO_ADDR_W;uint8_t (*read_byte)(struct mtd_info *mtd);u16 (*read_word)(struct mtd_info *mtd);void (*write_buf)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len);void (*read_buf)(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int len);int (*verify_buf)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len);void (*select_chip)(struct mtd_info *mtd, int chip);int (*block_bad)(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, int getchip);int (*block_markbad)(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);void (*cmd_ctrl)(struct mtd_info *mtd, int dat, unsigned int ctrl);int (*dev_ready)(struct mtd_info *mtd);void (*cmdfunc)(struct mtd_info *mtd, unsigned command, int column, int page_addr);int (*waitfunc)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *this);void (*erase_cmd)(struct mtd_info *mtd, int page);int (*scan_bbt)(struct mtd_info *mtd);int (*errstat)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *this, int state, int status, int page);int (*write_page)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, const uint8_t *buf, int page, int cached, int raw);struct nand_ecc_ctrl ecc;IO_ADDR_R和IO_ADDR_W：8位NAND芯片的读写地址，如果你的NAND controller是用PIO模式与NAND芯片交互，那么只要把这两个值赋上合适的地址，就完全可以使用MTD提供的default的读写函数来操作NAND芯片了。所以这两个变量视具体的NAND controller而定，不一定用得着；read_byte和read_word：从NAND芯片读一个字 节或一个字，通常MTD会在读取NAND芯 片的ID，STATUS和OOB中的坏块信息时调用这两个函数，具体是这样的流程，首先MTD调 用cmdfunc函数，发起相应的命令，NAND芯 片收到命令后就会做好准备，最后MTD就会调用read_byte或read_word函数从NAND芯片中读取 芯片的ID，STATUS或者OOB；read_buf、write_buf和verify_buf： 分别是从NAND芯片读取数据到buffer， 把buffer中的数据写入到NAND芯 片，和从NAND芯片中读取数据并验证。调用read_buf时 的流程与read_byte和read_word类 似，MTD也是先调用cmdfunc函 数发起读命令(如NAND_CMD_READ0命 令)，接着NAND芯片收到命令后 做好准备，最后MTD再调用read_buf函 数把NAND芯片中的数据读取到buffer中。 调用write_buf函数的流程与read_buf相 似；select_chip： 因为系统中可能有不止一片NAND芯片，所以在对NAND芯 片进行操作前，需要这个函数来指定一片NAND芯片；cmdfunc： 向NAND芯片发起命令；waitfunc：NAND芯片在接收到命令后，并不一定能立即响应NAND controller的下一步动作，对有些命令，比如erase，program等命令，NAND芯片需要一定的 时间来完成，所以就需要这个waitfunc来等待NAND芯 片完成命令，并再次进入准备好状态；write_page： 把一个page的数据写入NAND芯 片，这个函数一般不需我们实现，因为它会调用struct nand_ecc_ctrl中的write_page_raw或者write_page函 数，关于这两个函数将在稍后介绍。以上提到的这些函数指针，都是REPLACEABLE的，也就是说都是可以被替换的，根据你的NAND controller，如果你需要自己实现相应的函数，那么只需要把你的函数赋值给这些函数指针就可以了，如果你没有赋值，那么MTD会把它自己定义的default的函数 赋值给它们。顺便提一下，以上所说的读写NAND芯片的流程并不是唯一的，如果你的NAND controller在读写NAND芯片时有自己独特的方式，那么完全可以按照 自己的方式来做。就比如我们公司芯片的NAND controller，因为它使用DMA的方式从NAND芯片中读写数据，所以 在我的NAND driver中，读数据的流程是这样的：首先在cmdfunc函数中初始化DMA专用的buffer，配置NAND地址，发起命令 等，在cmdfunc中我几乎做了所有需要与NAND芯 片交互的事情，总之等cmdfunc函数返回后，NAND芯 片中的数据就已经在DMA专用的buffer中 了，之后MTD会再调用read_buf函 数，所以我的read_buf函数其实只是把数据从DMA专 用的buffer中，拷贝到MTD提 供的buffer中罢了。最后，struct nand_chip结构体中还包含了一个很重要的结构体，即struct struct nand_ecc_ctrl，该结构体中也定义了几个很重要的函数指针。它的定义如下：struct nand_ecc_ctrl void (*hwctl)(struct mtd_info *mtd, int mode);int (*calculate)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *dat, uint8_t *ecc_code);int (*correct)(struct mtd_info *mtd, uint8_t *dat, uint8_t *read_ecc, uint8_t *calc_ecc);int (*read_page_raw)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, uint8_t *buf);void (*write_page_raw)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, const uint8_t *buf);int (*read_page)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, uint8_t *buf);void (*write_page)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, const uint8_t *buf);int (*read_oob)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, int page, int sndcmd);int (*write_oob)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, int page);