作者：範一航,華清遠見深圳高級講師
FLASH驅動在嵌入式系統中有着舉足輕重的位置，而目前市場上NAND FLASH的價格又要便宜與NOR FLASH,隨着越來越多的平臺支持從NAND FLASH中啓動，掌握NAND flash的驅動編寫有着重要的現實意義，由於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，對其工作原理並不太清楚，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
整個塊設備的註冊過程都是圍繞gendisk來開展的
2. add_disk() // 將一個分區信息(如/dev/mtdblock3)註冊到內核列表中
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() [最後這個函數實質是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的一個分區註冊成一個塊設備,並通過io請求來訪問的步驟:
<=> 塊設備驅動程序的註冊過程
module_init(init_mtdblock)
-> init_mtdblock()
-> register_mtd_blktrans(&mtdblock_tr)
-> register_blkdev() // step 1: 註冊爲塊設備
-> 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結構體並註冊成一個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於整個nandflash的容量
-> 假設爲讀訪問:
-> 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
-> 假設爲寫訪問:
-> 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驅動作爲一個塊設備的典型案例，爲位於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。