在上幾篇文章中，基本上理清了mtd子系統的架構，並將mtd子系統對上的抽象及相應的函數接口進行了說明。從本章開始，主要以nandflash爲例，介紹具體類型的閃存設備驅動模型是如何銜接mtd的抽象層，並完成對閃存芯片的讀寫操作。
nandflash概念
針對一個nandflash，包括塊、頁；一個flash包含多個塊；而一個塊又包含多個頁。針對每一個頁而言，又包含對應的spare area，主要用於存儲數據校驗信息（即ecc信息），用於糾錯；也存儲壞塊標誌（一個塊中僅有一個頁對應oob存儲壞塊標誌）。而針對文件系統而言，具體到yaffs2文件系統，也會將其文件系統的組織信息信息存儲到oob中。
nandlfash及nand controller的特點
針對nandflash，我們需要從nandflash自身特性關注以下幾點：
- nandflash存在bit翻轉的情況，因此需要相應的糾錯算法，而糾錯與檢測操作由具體的nandflash controller實現，可以實現硬件糾錯（如漢明糾錯、bch4、bch8糾錯算法等），也可使用軟件糾錯算法；
- Nandflash controller與nandflash之間通信命令是統一的，即針對一個nandflash controller可以與任意一個nandflash通信；
- 針對每一個nandflash controller，訪問該nandflash controller的方式有所不同，如寄存器定義、讀寫地址等有所不同；
- nandflash的擦除次數由顯示（10萬次），因此在使用過程中，存在壞塊
Linux nandflash驅動模塊抽象
而針對nandflash驅動模塊而言，基本上也就是按照上面的特點進行抽象，其驅動模型大概可分爲如下幾部分：
- 針對每一個nandflash controller，抽象結構體變量struct nand_chip；所有的接口以及變量均由該結構體去實現關聯
- 基於nandflash controller與nandflash的通信命令是統一的，抽象出統一的讀、寫、擦除等接口，作爲mtd_info的_write、_read、badblock等接口；
- 基於nandflash存在bit翻轉且每一個nandcontroller實現的糾錯算法不同，因此每一個nandflash controler需要實現自己的糾錯接口、校驗接口等；
- 針對每一個nandflash controller而言，需要提供訪問該nandflash controller的接口（包括向nandflash發送命令的接口、讀寫數據接口（通過nandflash controller，間接實現訪問nandflash））。
在驅動模塊中，主要抽象了nand_chip結構體，以及對mtd層而抽象出來的統一的處理接口。下面是nand_chip結構體、對應的抽象接口以及mtd_info之間的關聯關係圖。下面我們來具體說明它們的關聯，並與nandflash驅動模塊進行關聯說明。
- mtd_info->priv指向nand_chip，實現mtd與nand flash驅動模塊的關聯；
- nandflash驅動模型對上抽象出統一的接口，用於抽象針對nandflash的操作（與vfs接口抽象、mtd模塊向上抽象統一讀寫接口類似），並賦值給mtd_info中對應的函數指針（即mtd_info的_erase、_write、_read等），爲nand_write、nand_read、nand_read_oob等等，此處的讀寫數據接口，可讀取任意長度的數據。
- 因nandflash存在糾錯、校驗等因此nandflash驅動模塊又抽象針對ecc的結構體struct nand_ecc_ctrl，而該結構體中定義了讀寫一頁數據的接口（針對nandflash而言，讀寫的單位爲頁，而擦除的單位爲塊大小），而不同的nandflash控制器，其支持的校驗及糾錯方式有所不同，因此這部分接口需要各nandflash控制器驅動實現。
- Nand_chip本身也提供了操作nandflash的接口，包括read_byte、read_buf、write_buf、block_bad等接口，這部分接口相對nand_ecc_ctrl的接口而言更加底層，實現一個字節或者多個字節的讀寫，同時也提供nand_chip芯片選擇等接口以及命令控制相關的接口等。而這部分接口也是和nand_controller所息息相關的，因此也有相應的nand_controller驅動實現（當然若nand_controller沒有特殊的操作，則可以使用nandflash模塊已定義的通用接口）
通過以上幾步即完成了mtd、nand_chip的關聯，同時也就完成了mtd_write、mtd_read接口通過nand_write、mtd_read接口，然後再到nand_ecc_ctrl->read_page/write_page接口，最終調用nand_chip->read_buf/write_buf，實現與nandflash的讀寫通信。
Nandflash驅動模塊相關的數據結構
針對nandflash驅動模塊，剛纔我們已經大致說明了幾個數據結構nand_chip、nand_ecc_ctrl，下面我們詳細說明下nandflash驅動模塊相關的數據結構。針對linux內核各子模塊而言，理解了其數據結構抽象，基本上也就對模塊實現理解了60%左右，因此針對linux內核各模塊的學習，強烈建議好好理解其相應的數據結構及它們之間的關聯。nandflash驅動模塊的結構體包括nand_chip、nand_onfi_params、nand_hw_control、nand_ecclayout、nand_ecc_ctrl、nand_hw_control、nand_bbt_descr等，這些結構體以nand_chip爲主。下面我們逐一說明
nand_chip
該結構體定義了nand_controller的屬性以及接口，主要包括：
- 與nand_controller通信的地址空間（包括命令下發、讀寫操作的接口，即IO_ADDR_R/IO_ADDR_W）;
- 通過nand_controller讀寫flash數據的接口（read_byte、read_word、write_buff、read_buff，芯片選擇接口select_chip、壞塊判斷及壞塊標記接口block_bad、block_markbad，向nandflash發送命令的接口cmd_ctrl、cmdfunc、waitfunc、erase_cmd，壞塊表相關的接口scan_btt等、支持onfi規範的nandflash相關的操作接口及屬性等）；
- 芯片的個數、芯片的總大小、頁大小、block大小、壞塊標記在oob的位置及個數等
- oob中ecc位置及大小相關的結構體變量nand_ecclayout
- ecc糾錯相關的接口及屬性的結構體變量nand_ecc_ctrl。
nand_ecc_ctrl
該結構體變量的定義如下，主要定義了一個nand_controller所支持的ecc計算、校驗及糾錯相關的內容：
- 定義了ecc類型（無、軟件ecc、硬件ecc等）；
- 定義了一個page需要進行ecc計算的次數，每次ecc計算對應的數據大小（如每512字節進行一次ecc計算），每次ecc計算所產生的ecc字節數等等；
- 定義了ecc操作相關的接口（若開啓ecc接口hwctl、計算ecc值接口calculate、糾錯接口correct（主要用於讀取數據時，若讀取數據計算的ecc值與存儲在oob中的ecc不匹配，則需要糾錯，如bch8糾錯算法，則每512字節可最多發現9bit錯誤，最大糾正8bit數據等），並提供了讀寫一頁數據的接口，主要供mtd_info->_read/_write調用，即被nand_read、nand_write調用，還包括讀寫oob數據的接口，在之前我們說明oob主要存儲ecc信息，但針對yaffs2文件系統，也存儲文件系統相關的信息，因此針對掛載yaffs2文件系統而言，要在boot和kernel中確認好yaffs2文件系統信息存儲在oob中的起始位置與大小，並保持一致）
nand_ecclayout
該結構體主要用於說明ecc值在oob中存儲的位置及大小，在每一個nand_controller的驅動中，會定義不同page size對應的nand_ecclayout，用於指明該page size對應的oob中的ecc的位置信息及大小等。
- eccbytes表明了ecc數據的大小，這個針對選擇的不同的糾錯算法有所不同，比如bch4和bch8相比，每512字節所產生的ecc數據大小則是不同的（bch8產生的ecc大概爲13bytes@per512bytes）。
- eccpos則用於說明每一個ecc對應的位置；
- oobavail則說明該oob除去ecc字節，所剩餘的可用字節；
- oobfree則用於說明3中剩餘可用字節的位置。
該結構體變量是一個非常重要的變量，需要保證bootloader和kernel中定義大小及pos是完全相同的，否則則可能導致系統無法在kernel中使用。另外，若使用yaffs2文件系統，則在進行nandflash芯片選型時，需要確認nandflash的oob在存儲完ecc後有足夠的空間存儲yaffs2文件系統相關數據的空間（雖然也可以將yaffs2文件系統相關的信息存儲page中，但那樣會導致系統的讀寫時間變慢）。
nand_hw_control
該結構體變量主要定義了鎖、等待隊列，主要用於nandflash操作臨界問題的解決，如當一個nandcontroller處於讀操作時，若系統又觸發了針對該nandcontroller的寫操作，則將該寫操作放入等待隊列中，當讀操作完成後喚醒該等待隊列實現寫操作。
struct nand_hw_control {
spinlock_t lock;
struct nand_chip *active;
wait_queue_head_t wq;
};
nand_bbt_descr與nand_onfi_params主要用於壞塊表和onfi規範的nandflash，針對壞塊表，我之前沒有使用過，個人感覺可以不使用壞塊表，即使使用壞塊表，也就使用內存壞塊表即可，也沒有必要在nandflash中預留一些塊用於存儲壞塊表（個人感覺）。而nand_onfi_params主要用於支持onfi規範的nandflash，此處也不再介紹。
以上即爲本篇文章的內容，主要介紹了nand_chip的抽象說明以及接口間的關聯，並說明了nandflash驅動模塊相關的結構體變量。下一篇文章主要說明相應的操作接口，以及nandcontroller驅動的初始化過程等內容。