高手進階 Linux系統下MTD/CFI驅動介紹

　　話說進入Linux-2.6.x的時代（具體是2.6.13）,除了Lock/Unlock（Linux在擦/寫的時候不先Unlock，解決辦法就是初始化的時候先全部Unlock）這個老問題外，竟然多分區的錯誤沒有出現，驚訝之下決定好好研究下Linux的MTD/FLASH驅動。

　　說驅動之前，先明確幾個編程要點：

　　1：讀寫，要按照總線位寬讀寫，注意不是FLASH芯片位寬（例如背靠背）。

　　2：尋址，程序要訪問的地址和FLASH芯片地址引腳得到的值是不一樣的，例如16位的FLASH芯片，對于CPU，0x00和0x01表示2個不同的字節，但是到了FLASH引腳得到的都是0，也就是都指向FLASH的第一個WORD。可以認為地址總線的bit0懸空，或者認為轉換總線, bit0上實際輸出的是bit1。這個解釋了要點1。

　　3：芯片手冊提到偏移量都是基于WORD的，而WORD的位寬取決于芯片的位寬，因此在下命令的時候，實際偏移=手冊偏移*buswidth/8。

　　4：芯片手冊提到的變量長度（典型如CFI信息）例如2，指的是，變量是個16bit數，但是讀的時候，要讀2個WORD，然后把每個WORD的低8位拼成1個16bit數。讀WORD再拼湊確實挺麻煩，尤其是讀取大結構的時候，不過參照cfi_util.c的cfi_read_pri函數的做法就簡單了。

　　5：背靠背，也就是比方說2塊16位的芯片一起接在32位的總線上。帶來的就是尋址的問題，很顯然，首先要按32位讀寫；其次就是下命令的地址，實際偏移=手冊偏移*interleave*device_type/8，device_type=buswidth/interleave，而buswidth這個時候是32(總線位寬)。另外就是背靠背的時候，命令和返回的狀態碼是“雙份的”，例如2塊16位背靠背，讀命令是0x00ff00ff。

　　如果不是想寫像Linux那么靈活的代碼（考慮各種接法/位寬/CFI獲取信息等），那事情就簡單很多，只要考慮要點1以及擦除塊的大小就好了，當然如果是背靠背接法，擦除塊的實際大小要乘個interleave。

　　進入Linux代碼

　　關于CHIP/MAP/MTD之間繞來繞去的關系現在還糊涂著呢，因此下面只是簡單的跟一下脈絡和各個編程要點。

　　1：構造map_info結構，指定基址/位寬/大小等信息以及"cfi_probe"限定，然后調用do_map_probe()。

　　2：do_map_probe()根據名字"cfi_probe"找到芯片驅動"cfi_probe.c"直接調用cfi_probe()。

　　3：cfi_probe()直接調用mtd_do_chip_probe()，傳入cfi_probe_chip()函數指針。

　　4：mtd_do_chip_probe()分2步，先調用genprobe_ident_chips()探測芯片信息，后調用check_cmd_set()獲取和初始化芯片命令集（多分區初始化就在里面）。

　　5：genprobe_ident_chips()函數如果不考慮多芯片串連的情況，那只需看前面的genprobe_new_chip()調用，完成后cfi.chipshift=cfi.cfiq->DevSize，２^chipshift=FLASH大小。
6：genprobe_new_chip()枚舉各種不同的芯片位寬和背靠背數量，結合配置設定依次調用步驟３的cfi_probe_chip()，注意cfi->device_type=bankwidth/nr_chips，bankwidth是總線位寬，device_type是芯片位寬。這里我們只需要注意有限復雜情況即可，所謂有限復雜指的是編譯時確定的復雜連接。這樣，cfi_probe_chip()只有第1次調用才成功，如果考慮32位寬的FLASH插在16bit總線上的情況，那第2次調用成功。

　　7：cfi_probe_chip()，由于步驟6的原因，函數就在cfi_chip_setup()直接返回，后面的代碼就不用考慮了。

　　8：cfi_chip_setup()讀取CFI信息，可以留意下Linux是怎么實現要點4的。

　　9：回到步驟4的check_cmd_set()階段，進入cfi_cmdset_0001()函數，先調用read_pri_intelext()讀取Intel的擴展信息，然后調用cfi_intelext_setup()初始化自身結構。

　　10：read_pri_intelext()函數，可以留意下怎么讀取變長結構的技巧，也就是"need_more"的用法。這里說明下一些變量的含義，例如對于StrataFlash 128Mb Bottom類型的的FLASH芯片，塊結構是4*32KB+127*128KB=16MB，一共16個分區，每個分區1MB。nb_parts=2。

　　第1部分

　　NumIdentPartitions=1 // 有1個重復的分區

　　NumBlockTypes=2      // 分區內有2種不同的Block類型

　　第1類型

　　NumIdentBlocks=3   // 有4個Block(3+1)

　　BlockSize=0x80     // 32KB(0x80*256)

　　第2類型

　　NumIdentBlocks=6   // 有7個Block(6+1)

　　BlockSize=0x200    // 128KB(0x200*256)

　　第2部分

　　NumIdentPartitions=15// 有15個重復的分區
　　NumBlockTypes=1      // 分區內有1種Block類型

　　第1類型

　　NumIdentBlocks=7   // 有8個Block(7+1)

　　BlockSize=0x200    // 128KB(0x200*256)

　　11：cfi_intelext_setup()函數首先根據CFI建立mtd_erase_region_info信息，然后調用cfi_intelext_partition_fixup()來支持分區。

　　12：cfi_intelext_partition_fixup()用來建立虛擬Chip，每個分區對應1個Chip，不過并沒有完全根據CFI擴展信息來建立，而是假定每個分區的大小都一致。cfi->chipshift調整為partshift，各個虛擬chip->start調整為各分區的基址。將來訪問FLASH的入口函數cfi_varsize_frob()就根據ofs得到chipnum(chipnum=ofs>>cfi->chipshift)，這也是為什么要假定分區一致的原因。

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