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一，前言

nand flash驱动开发总结，涉及到s3c2440芯片nand flash控制器的设置及操作、K9F2G08U0C nand flash的设置及操作、平台总线-驱动-设备模型等相关知识。

二，硬件电路

2.1 Nand flash相关

LDATA0~LDATA7：传输命令、地址和数据。
RnB：nand flash的工作状态，0表示就绪，1表示正忙。
CLE：决定DATA0~DATA7传输的是数据还是命令，1为命令，0为数据。
nFCE：nand flash的片选，1表示选中，0表示未选中（选中才能对其进行操作）。
ALE：决定DATA0~DATA7传输的是数据还是地址，1为地址，0为数据（CLE和ALE为0）。
nFWE：为0表示写操作（写命令、地址、数据）。
nFRE：为0表示读操作。

2.2 S3c2440相关

根据Nand Flash的芯片书册知，其需要五个字节表示地址，即五个地址周期，其一页的大小为2KB，8位数据/地址传输。根据S3c2440芯片书册可知，需要NCON、GPG13、GPG14为1，GPG15为0，即前者加上拉电阻，后者加下拉电阻。

2.3 Nand flash 位反转

由于Nand Flash的固有特性，在读写数据过程中，偶然会产生一位或几位数据错误（这种概率很低），bit位从“1”变为“0”，或者从“1”变为“0”。当位反转发生在关键的代码、数据上时，有可能导致系统崩溃。当仅仅是报告位反转，重新读取即可。如果确实发生了位反转，则必须有相应的错误检测/恢复措施。在NAND Flash上发生位反转的概率很高，推荐使用EDC/ECC进行错误检测和恢复。

三，Nand flash驱动框架

四，S3c2440 Nand Flash驱动的加载过程

S3c2440 Nand Flash驱动使用了平台总线-驱动-设备模型。

4.1 S3c2440 Nand Flash – 设备注册

linux-2.6.22.6/.config

CONFIG_ARCH_S3C2440=y

linux-2.6.22.6/arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c

MACHINE_START(S3C2440, "SMDK2440")/* Maintainer: Ben Dooks <ben@fluff.org> */.phys_io	= S3C2410_PA_UART,.io_pg_offst	= (((u32)S3C24XX_VA_UART) >> 18) & 0xfffc,.boot_params	= S3C2410_SDRAM_PA + 0x100,.init_irq	= s3c24xx_init_irq,.map_io		= smdk2440_map_io,.init_machine	= smdk2440_machine_init,.timer		= &s3c24xx_timer,
MACHINE_END

将上面的宏展开

static const struct machine_desc __mach_desc_SMDK2440__attribute_used____attribute__((__section__(".arch.info.init"))) = {.nr = MACH_TYPE_SMDK2410, /* architecture number */.name = "SMDK2440", /* architecture name *//* Maintainer: Jonas Dietsche */.phys_io = S3C2410_PA_UART, /* start of physical io */.io_pg_offst = (((u32)S3C24XX_VA_UART) >> 18) & 0xfffc,.boot_params = S3C2410_SDRAM_PA + 0x100, /* tagged list */.map_io = smdk2440_map_io, /* IO mapping function */.init_irq = s3c24xx_init_irq,.init_machine = smdk2440_machine_init,.timer = &s3c24xx_timer,
}

MACHINE_START主要是定义了"struct machine_desc"的类型，放在 section(“.arch.info.init”)，是初始化数据，Kernel 起来之后将被丢弃。
各个成员函数在不同时期被调用：

1. .init_machine 在 arch/arm/kernel/setup.c 中被 customize_machine 调用，放在 arch_initcall() 段里面，会自动按顺序被调用。
2. init_irq在start_kernel() -> init_IRQ() -> init_arch_irq() 被调用
3. map_io 在 setup_arch() -> paging_init() -> devicemaps_init()被调用
   其他主要都在 setup_arch() 中用到。

系统初始化时，会调用smdk2440_machine_init

// linux-2.6.22.6/arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c
static void __init smdk2440_machine_init(void)
{s3c24xx_fb_set_platdata(&smdk2440_lcd_cfg);platform_add_devices(smdk2440_devices, ARRAY_SIZE(smdk2440_devices));smdk_machine_init();
}// linux-2.6.22.6/arch/arm/plat-s3c24xx/common-smdk.c
void __init smdk_machine_init(void)
{......// 配置nand flashs3c_device_nand.dev.platform_data = &smdk_nand_info;......// 注册到平台总线platform_add_devices(smdk_devs, ARRAY_SIZE(smdk_devs));......
}// 配置了nand flash各信号脉冲宽度或时间间隔，以及分区
static struct s3c2410_platform_nand smdk_nand_info = {.tacls		= 20,.twrph0		= 60,.twrph1		= 20,.nr_sets	= ARRAY_SIZE(smdk_nand_sets),.sets		= smdk_nand_sets,
};
// 设置nand flash的分区
static struct s3c2410_nand_set smdk_nand_sets[] = {[0] = {.name		= "NAND",.nr_chips	= 1,.nr_partitions	= ARRAY_SIZE(smdk_default_nand_part),.partitions	= smdk_default_nand_part,},
};
// 配置nand flash的具体分区，四个分区
static struct mtd_partition smdk_default_nand_part[] = {[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,}
};// linux-2.6.22.6/arch/arm/plat-s3c24xx/common-smdk.c
static struct platform_device __initdata *smdk_devs[] = {&s3c_device_nand,......
};// linux-2.6.22.6/arch/arm/plat-s3c24xx/devs.c
struct platform_device s3c_device_nand = {.name		  = "s3c2410-nand",.id		  = -1,.num_resources	  = ARRAY_SIZE(s3c_nand_resource),.resource	  = s3c_nand_resource,
};static struct resource s3c_nand_resource[] = {[0] = {.start = S3C2410_PA_NAND,.end   = S3C2410_PA_NAND + S3C24XX_SZ_NAND - 1,.flags = IORESOURCE_MEM,}
};// 将s3c_device_nand设备注册到平台总线
// linux-2.6.22.6/drivers/base/platform.c
int platform_add_devices(struct platform_device **devs, int num)
{int i, ret = 0;for (i = 0; i < num; i++) {ret = platform_device_register(devs[i]);if (ret) {while (--i >= 0)platform_device_unregister(devs[i]);break;}}return ret;
}

4.2 S3c2440 Nand Flash – 驱动注册

make menuconfig，将s3c2440 nand flash驱动加载到内核中，系统启动时便会自动加载驱动。

-> Device Drivers                                                                                               │   │       -> Memory Technology Device (MTD) support (MTD [=y]