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塊裝置驅動(3)——nand flash驅動

/* 參考 
 * drivers\mtd\nand\s3c2410.c
 * drivers\mtd\nand\at91_nand.c
 */

#include <linux/module.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/ioport.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/clk.h>
 
#include <linux/mtd/mtd.h>
#include <linux/mtd/nand.h>
#include <linux/mtd/nand_ecc.h>
#include <linux/mtd/partitions.h>
 
#include <asm/io.h>
 
#include <asm/arch/regs-nand.h>
#include <asm/arch/nand.h>

struct s3c_nand_regs {
	unsigned long nfconf  ;
	unsigned long nfcont  ;
	unsigned long nfcmd   ;
	unsigned long nfaddr  ;
	unsigned long nfdata  ;
	unsigned long nfeccd0 ;
	unsigned long nfeccd1 ;
	unsigned long nfeccd  ;
	unsigned long nfstat  ;
	unsigned long nfestat0;
	unsigned long nfestat1;
	unsigned long nfmecc0 ;
	unsigned long nfmecc1 ;
	unsigned long nfsecc  ;
	unsigned long nfsblk  ;
	unsigned long nfeblk  ;
};


static struct nand_chip *s3c_nand;
static struct mtd_info *s3c_mtd;
static struct s3c_nand_regs *s3c_nand_regs;

static struct mtd_partition s3c_nand_parts[] = {
	[0] = {
        .name   = "bootloader",
        .size   = 0x00040000,
		.offset	= 0,
	},
	[1] = {
        .name   = "params",
        .offset = MTDPART_OFS_APPEND,
        .size   = 0x00020000,
	},
	[2] = {
        .name   = "kernel",
        .offset = MTDPART_OFS_APPEND,
        .size   = 0x00200000,
	},
	[3] = {
        .name   = "root",
        .offset = MTDPART_OFS_APPEND,
        .size   = MTDPART_SIZ_FULL,
	}
};


static void s3c2440_select_chip(struct mtd_info *mtd, int chipnr)
{
	if (chipnr == -1)
	{
		/* 取消選中: NFCONT[1]設為1 */
		s3c_nand_regs->nfcont |= (1<<1);		
	}
	else
	{
		/* 選中: NFCONT[1]設為0 */
		s3c_nand_regs->nfcont &= ~(1<<1);
	}
}

static void s3c2440_cmd_ctrl(struct mtd_info *mtd, int dat, unsigned int ctrl)
{
	if (ctrl & NAND_CLE)
	{
		/* 發命令: NFCMMD=dat */
		s3c_nand_regs->nfcmd = dat;
	}
	else
	{
		/* 發地址: NFADDR=dat */
		s3c_nand_regs->nfaddr = dat;
	}
}

static int s3c2440_dev_ready(struct mtd_info *mtd)
{
	return (s3c_nand_regs->nfstat & (1<<0));
}


static int s3c_nand_init(void)
{
	struct clk *clk;
	
	/* 1. 分配一個nand_chip結構體 */
	s3c_nand = kzalloc(sizeof(struct nand_chip), GFP_KERNEL);

	s3c_nand_regs = ioremap(0x4E000000, sizeof(struct s3c_nand_regs));
	
	/* 2. 設定nand_chip */
	/* 設定nand_chip是給nand_scan函式使用的, 如果不知道怎麼設定, 先看nand_scan怎麼使用 
	 * 它應該提供:選中,發命令,發地址,發資料,讀資料,判斷狀態的功能
	 */
	s3c_nand->select_chip = s3c2440_select_chip;
	s3c_nand->cmd_ctrl    = s3c2440_cmd_ctrl;
	s3c_nand->IO_ADDR_R   = &s3c_nand_regs->nfdata;
	s3c_nand->IO_ADDR_W   = &s3c_nand_regs->nfdata;
	s3c_nand->dev_ready   = s3c2440_dev_ready;
	s3c_nand->ecc.mode    = NAND_ECC_SOFT;
	
	/* 3. 硬體相關的設定: 根據NAND FLASH的手冊設定時間引數 */
	/* 使能NAND FLASH控制器的時鐘 */
	clk = clk_get(NULL, "nand");
	clk_enable(clk);              /* CLKCON'bit[4] */
	
	/* HCLK=100MHz
	 * TACLS:  發出CLE/ALE之後多長時間才發出nWE訊號, 從NAND手冊可知CLE/ALE與nWE可以同時發出,所以TACLS=0
	 * TWRPH0: nWE的脈衝寬度, HCLK x ( TWRPH0 + 1 ), 從NAND手冊可知它要>=12ns, 所以TWRPH0>=1
	 * TWRPH1: nWE變為高電平後多長時間CLE/ALE才能變為低電平, 從NAND手冊可知它要>=5ns, 所以TWRPH1>=0
	 */
#define TACLS    0
#define TWRPH0   1
#define TWRPH1   0
	s3c_nand_regs->nfconf = (TACLS<<12) | (TWRPH0<<8) | (TWRPH1<<4);

	/* NFCONT: 
	 * BIT1-設為1, 取消片選 
	 * BIT0-設為1, 使能NAND FLASH控制器
	 */
	s3c_nand_regs->nfcont = (1<<1) | (1<<0);
	
	/* 4. 使用: nand_scan */
	s3c_mtd = kzalloc(sizeof(struct mtd_info), GFP_KERNEL);
	s3c_mtd->owner = THIS_MODULE;
	s3c_mtd->priv  = s3c_nand;
	
	nand_scan(s3c_mtd, 1);  /* 識別NAND FLASH, 構造mtd_info */
	
	/* 5. add_mtd_partitions */
	add_mtd_partitions(s3c_mtd, s3c_nand_parts, 4);
	
	//add_mtd_device(s3c_mtd);
	return 0;
}

static void s3c_nand_exit(void)
{
	del_mtd_partitions(s3c_mtd);
	kfree(s3c_mtd);
	iounmap(s3c_nand_regs);
	kfree(s3c_nand);
}

module_init(s3c_nand_init);
module_exit(s3c_nand_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

程式碼出自“韋東山視訊”。

1、make menuconfig去掉核心中已選的nand flash驅動

-> Device Drivers
  -> Memory Technology Device (MTD) support
    -> NAND Device Support

   < >   NAND Flash support for S3C2410/S3C2440 SoC

2、製作新的核心make uImage

3、nfs啟動檔案系統

    (1)uboot設定啟動引數,開發板ip=192.168.7.17,nfs server虛擬機器ip=192.168.7.120,nfs目錄/work/nfs_root/rootfs

  set bootargs noinitrd root=/dev/nfs nfsroot=192.168.7.120:/work/nfs_root/rootfs ip=192.168.7.17:192.168.7.120:192.168.7.1:255.255.255.0::eth0:off init=/linuxrc console=ttySAC0

    儲存設定,save

    (2)在開發板上ping 192.168.7.120,保證網路暢通

    (3)在虛擬機器上編輯檔案系統的配置引數,/work/nfs_root/rootfs/etc/init.d/rcS,設定ip=192.168.7.17

    (4)啟動新的核心

            tftp 30000000 uImage

            bootm 30000000

4、安裝驅動,insmod s3c_nand.ko,即可看到四個分割槽

    

5、掛接檔案系統,mount -t yaffs /dev/mtdblock3 /mnt,預設yaffs檔案系統

    掛載上之後即可看到原來nand flash上root分割槽的內容

   

6、製作格式化工具

    (1) tar xjf mtd-utils-05.07.23.tar.bz2
    (2)cd mtd-utils-05.07.23/util
            修改Makefile:
            #CROSS=arm-linux-
            改為
            CROSS=arm-linux-
    (3) make

    (4)cp flash_erase flash_eraseall /work/nfs_root/rootfs/bin/

7、格式化root分割槽,格式化後原來root分割槽的內容就沒有了,/mnt目錄為空,預設為yaffs檔案系統

    flash_eraseall  /dev/mtd3

    mount -t yaffs /dev/mtdblock3 /mnt

    在/mnt下新建目錄、檔案,重新上電,進行測試