Linux系統(tǒng)下MTD/CFI驅(qū)動(dòng)介紹

某些Intel的FLASH芯片(如StrataFlash系列)支持多分區(qū)，也就是各個(gè)分區(qū)可以同時(shí)進(jìn)行操作。應(yīng)該說(shuō)這是不錯(cuò)的特性，但是也會(huì)帶來(lái)些問(wèn)題。記得當(dāng)初移植Linux-2.4.21，掛JFFS2文件系統(tǒng)的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)報(bào)一些Magic bitmask not found之類的錯(cuò)誤，跟進(jìn)去發(fā)現(xiàn)FLASH讀出來(lái)的都是些0x80之類的數(shù)據(jù)，查看資料發(fā)現(xiàn)該款FLASH有分區(qū)的特性，而Linux的FLASH驅(qū)動(dòng)只用一個(gè)狀態(tài)變量表示整個(gè)FLASH的狀態(tài)，這就會(huì)造成某個(gè)分區(qū)的實(shí)際狀態(tài)和系統(tǒng)記錄的不符,從而導(dǎo)致讀FLASH的時(shí)候該點(diǎn)實(shí)際上不處在讀狀態(tài)。當(dāng)時(shí)的解決辦法是，每次讀的時(shí)候，不管記錄的狀態(tài)是什么，先進(jìn)入讀狀態(tài)再說(shuō)，當(dāng)然這會(huì)帶來(lái)性能的下降，具體損失多少個(gè)時(shí)鐘周期就不算了。

話說(shuō)進(jìn)入Linux-2.6.x的時(shí)代(具體是2.6.13),除了Lock/Unlock(Linux在擦/寫的時(shí)候不先Unlock，解決辦法就是初始化的時(shí)候先全部Unlock)這個(gè)老問(wèn)題外，竟然多分區(qū)的錯(cuò)誤沒(méi)有出現(xiàn)，驚訝之下決定好好研究下Linux的MTD/FLASH驅(qū)動(dòng)。

說(shuō)驅(qū)動(dòng)之前，先明確幾個(gè)編程要點(diǎn)：

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(wèn)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(duì)于CPU，0x00和0x01表示2個(gè)不同的字節(jié)，但是到了FLASH引腳得到的都是0，也就是都指向FLASH的第一個(gè)WORD。可以認(rèn)為地址總線的bit0懸空，或者認(rèn)為轉(zhuǎn)換總線, bit0上實(shí)際輸出的是bit1。這個(gè)解釋了要點(diǎn)1。

3：芯片手冊(cè)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(shí)候，實(shí)際偏移=手冊(cè)偏移*buswidth/8。

4：芯片手冊(cè)提到的變量長(zhǎng)度(典型如CFI信息)例如2，指的是，變量是個(gè)16bit數(shù)，但是讀的時(shí)候，要讀2個(gè)WORD，然后把每個(gè)WORD的低8位拼成1個(gè)16bit數(shù)。讀WORD再拼湊確實(shí)挺麻煩，尤其是讀取大結(jié)構(gòu)的時(shí)候，不過(guò)參照cfi_util.c的cfi_read_pri函數(shù)的做法就簡(jiǎn)單了。

5：背靠背，也就是比方說(shuō)2塊16位的芯片一起接在32位的總線上。帶來(lái)的就是尋址的問(wèn)題，很顯然，首先要按32位讀寫;其次就是下命令的地址，實(shí)際偏移=手冊(cè)偏移*interleave*device_type/8，device_type=buswidth/interleave，而buswidth這個(gè)時(shí)候是32(總線位寬)。另外就是背靠背的時(shí)候，命令和返回的狀態(tài)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(jiǎn)單很多，只要考慮要點(diǎn)1以及擦除塊的大小就好了，當(dāng)然如果是背靠背接法，擦除塊的實(shí)際大小要乘個(gè)interleave。

進(jìn)入Linux代碼

關(guān)于CHIP/MAP/MTD之間繞來(lái)繞去的關(guān)系現(xiàn)在還糊涂著呢，因此下面只是簡(jiǎn)單的跟一下脈絡(luò)和各個(gè)編程要點(diǎn)。

1：構(gòu)造map_info結(jié)構(gòu)，指定基址/位寬/大小等信息以及cfi_probe限定，然后調(diào)用do_map_probe()。

2：do_map_probe()根據(jù)名字cfi_probe找到芯片驅(qū)動(dòng)cfi_probe.c直接調(diào)用cfi_probe()。

3：cfi_probe()直接調(diào)用mtd_do_chip_probe()，傳入cfi_probe_chip()函數(shù)指針。

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

5：genprobe_ident_chips()函數(shù)如果不考慮多芯片串連的情況，那只需看前面的genprobe_new_chip()調(diào)用，完成后cfi.chipshift=cfi.cfiq->DevSize，2^chipshift=FLASH大小。