Linux NAND FLASH驅動代碼分析

FLASH驅動在嵌入式系統中有著舉足輕重的位置，而目前市場上NAND flash的價格又要便宜與NOR FLASH,隨著越來越多的平臺支持從NAND FLASH中啟動，掌握NAND flash的驅動編寫有著重要的現實意義，由于內核已經完成了大部分的工作，實際工作中大部分工程師對NAND FLASH驅動只是簡單的修改，對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，從中體會塊設備的代碼之美。

在學習NAND FLASH驅動之前，我們需要對塊設備中下面的重要2點有個認識：

1.gendisk: 描述塊設備實體(一整個nandflash芯片)的結構體

整個塊設備的注冊過程都是圍繞gendisk來開展的

2. add_disk() // 將一個分區信息(如/dev/mtdblock3)注冊到內核列表中

下面我們來分析具體的驅動：

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() [最后這個函數實質是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驅動最底層的訪問控制函數

-> 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的一個分區注冊成一個塊設備,并通過io請求來訪問的步驟: => 塊設備驅動程序的注冊過程

module_init(init_mtdblock)

-> init_mtdblock()

-> register_mtd_blktrans(mtdblock_tr)

-> register_blkdev() // step 1: 注冊為塊設備

-> blk_init_queue() // step 2: io請求隊列初始化

-> kernel_thread(mtd_blktrans_thread) // 塊設備(nandflash)讀寫訪問io請求處理線程

-> tr->add_mtd()

mtdblock_add_mtd()

-> add_mtd_blktrans_dev()

-> alloc_disk()

-> add_disk() // step 3: 初始化一個gendisk結構體并注冊成一個disk

-> blk_register_region()

-> register_disk()

-> blk_register_queue()

1)nandflash io請求處理線程mtd_blktrans_thread()等在一個等待隊列上

mtd_blktrans_thread()

-> DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);

-> elv_next_request() // 檢查有沒有io請求

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

-> set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)

-> schedule(); // 讓出cpu使用權

-> //等待,直到有io請求到來被喚醒

-> do_blktrans_request()

-> blk_fs_request()

-> 檢查訪問的便宜量不能大于整個nandflash的容量

-> 假設為讀訪問:

-> 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控制器發命令讀取nandflash內容

// s3c2410.c

-> 假設為寫訪問:

-> tr->writesect()

mtdblock_writesect()

-> end_request()

2)當io請求來時,喚醒線程mtd_blktrans_thread()

mtd_blktrans_request()

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

3)nandflash io請求處理線程mtd_blktrans_thread()開始處理io請求:

-> do_blktrans_request()

-> 見上

從上面的代碼流程可見，NAND flash驅動作為一個塊設備的典型案例，為位于MTD的下層，其數據的讀寫通過mtd_blktrans_thread內核線程來處理IO請求。