Linux Mtd子系统6_嵌入式linux对mtd设备分区的接口函数-CSDN博客

本文链接：https://blog.csdn.net/zouhaicheng/article/details/144580714

Linux Mtd子系统6（基于Linux6.6）---nand controller驱动开发介绍

一、nand controller驱动开发流程说明

创建一个platform driver驱动，以便实现nand_controller芯片相关私有数据与驱动的分离（关于platform模型的使用方式以及好处，请参考我之前写的文章）。
在platform的probe接口中，开始进行struct nand_chip类型变量内存空间的申请及初始化，需要设置的内容如下：
1. 设置nand_chip的IO_ADDR_R、IO_ADDR_W地址，该地址主要用于nanflash数据的读写操作（如在nand_chip->read_buf、nand_chip->write_buf等接口中）；
2. 设置nand_chip->ecc变量，主要设置ecc及其相关的读写接口，若该nand_controller支持硬件ecc，则需要根据platform_device中传递的resource信息，设置硬件ecc类型，并设置ecc使能hwctl、ecc校验接口calculate、ecc纠错接口correct、read_page_raw、write_page_raw、read_page、read_subpage、write_subpage、write_page、write_oob_raw、read_oob_raw、read_oob、write_oob等函数指针，并设置每页数据执行ecc校验的次数、单次进行数据ecc计算的字节数、产生的ecc字节数等（如ti omap2的nand chip驱动，针对硬件bch4、bch8，其设置的接口为omap_elm_correct_data、omap3_calculate_ecc_bch、omap_read_page_bch、omap_write_page_bch、omap3_enable_hwecc_bch、nand_chip.ecc.size、nand_chip.ecc.mode、nand_chip.ecc.strength、nand.ecc.bytes）；
3. 设置与nandflash进行命令通信的函数指针，针对ti omap2的nand chip驱动而言，其设置如下nand.cmd_ctrl = omap_hwcontrol;
4. 设置与nanflash进行数据通信的接口以及坏块标记以及芯片选择相关的接口，这主要涉及到如下一些函数指针的设置read_byte、read_word、write_buf、read_buf、block_bad、block_markbad、select_chip、block_bad、erase_cmd、scan_bbt、errstat等接口（这些接口不是需要全部设置的，在ti omap2的驱动中，仅设置了dev_ready、read_buf、write_buf等接口，而对其他接口并没有设置，那这些接口在哪里设置呢？在上一章我们介绍的nand_scan_ident、nand_scan_tail接口中，针对nand_chip中未进行初始化的函数指针，会设置nand驱动模块定义的通用接口）。
5. 设置oob中存储ecc的字节数以及每一个ecc字节在oob中的偏移位置；
6. 调用nand_scan_ident、nand_scan_tail接口，完成nand_chip中page size、block size、erase size、nand flash size等参数的设置，并针对nand_chip中尚未设置的函数指针的设置，并完成该nand_flash对应的mtd_info类型变量中flash参数的设置以及其对应的mtd接口的设置（针对这些内容已在上一篇文章中介绍，此处不再赘述）
7. 调用mtd_device_parse_register接口，完成该nandflash各分区的对应的mtd_info的注册（若没有对nandflash分区，则将该master mtd_info注册至系统中，也就是完成mtd_info对应的额块设备、字符设备的注册等等，这些内容已在上几篇文章中说明）。

完成以上内容即可完成nand_controller的驱动开发。

具体的举例说明：

以下是开发 Linux NAND 控制器驱动的一般流程：

1. 硬件分析与文档研究

在开始开发之前，需要充分了解硬件平台和 NAND 控制器的规格，包括：

控制器硬件接口（如：SPI, parallel NAND）
NAND 存储设备的特性（如：页大小、块大小、OOB 大小、ECC 支持等）
控制器的寄存器映射和功能
控制器的时序要求、时钟管理、DMA 支持等

这一步的核心是根据硬件文档、数据手册，或硬件描述文件（如 DTS 文件）深入了解硬件特性，并为后续开发做准备。

2. 建立基本的驱动框架

首先需要为 NAND 控制器驱动建立一个基本框架。这个框架包括：

驱动文件：在 Linux 中，NAND 驱动通常会放在 drivers/mtd/nand 目录下。可以根据目标硬件建立新的子目录。
结构体定义：定义与硬件相关的结构体（如 nand_chip 和 nand_controller），这些结构体将用于存储硬件信息和控制寄存器。
驱动初始化：编写驱动的初始化函数，设置基本的硬件配置，如控制器寄存器、时钟源、引脚配置等。

3. 配置 NAND 控制器的硬件寄存器

NAND 控制器通常会有一些寄存器，用于配置控制器的时序、读取和写入操作，或者启动 NAND Flash 操作（如擦除、编程、读取等）。这一步需要通过 I/O 寄存器访问 API（如 readl() 和 writel()）来编写硬件寄存器的初始化代码。

在这个阶段，通常需要关注以下几个方面：

设置时序控制：控制器可能需要一些特定的时序信号，如 R/B 信号、CE 信号等。
配置 ECC（错误检测与校正）：大多数 NAND 控制器会集成硬件 ECC 引擎，开发时需要设置 ECC 校验模式。
配置中断：如果 NAND 控制器支持中断处理，可以设置中断服务程序来处理操作完成后的通知。

4. 实现低级读写操作

在这一步中，需要实现与 NAND Flash 交互的低级操作，最基本的操作包括：

页读操作：从 NAND Flash 的指定页面读取数据。
页写操作：向 NAND Flash 的指定页面写入数据。
块擦除操作：对整个块进行擦除。

这些操作通常需要通过编写相应的函数来完成，驱动中会涉及到的常见操作包括：

向控制器发送命令（如读取命令、写入命令、擦除命令）。
通过轮询或中断方式检查命令是否完成。
处理 ECC 校验和错误恢复（如果启用了 ECC）。

示例代码：

static int nand_read_page(struct nand_chip *chip, uint32_t page, uint8_t *buf)
{
    // 设置命令寄存器
    writel(NAND_CMD_READ_PAGE, chip->regs + NAND_CMD_REG);
    writel(page, chip->regs + NAND_PAGE_REG);
    
    // 启动 NAND 读取过程
    writel(NAND_CMD_START, chip->regs + NAND_START_REG);
    
    // 等待 NAND 读取完成
    while (readl(chip->regs + NAND_STATUS_REG) & NAND_STATUS_BUSY)
        ;
    
    // 将数据读取到缓冲区
    memcpy(buf, (void *)chip->regs + NAND_DATA_REG, chip->page_size);
    
    return 0;
}

5. 实现 NAND 驱动的高级接口

Linux 内核的 NAND 驱动框架是基于 nand_chip 结构体的，通过实现标准的 NAND 操作接口来提供给更高层的调用。常见的接口包括：

read：实现从 NAND 设备读取数据。
write：实现向 NAND 设备写入数据。
erase：实现擦除操作。
block_isbad 和 block_markbad：实现坏块管理。

例如，NAND 驱动中的 nand_read 函数负责调用低级读操作并处理错误：

int nand_read(struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len, size_t *retlen, uint8_t *buf)
{
    struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd);
    int page = from / chip->page_size;
    int offset = from % chip->page_size;
    
    // 调用硬件的读接口
    nand_read_page(chip, page, buf);
    
    *retlen = len;
    return 0;
}

6. 坏块管理

NAND 存储设备会有坏块，这些坏块在制造过程中可能出现故障，因此需要管理坏块的检测和标记。通常，NAND 驱动会在 OOB 区域或指定位置存储坏块信息。

坏块检测：通过读取 OOB 区域的特定位置来检测坏块。
坏块标记：将坏块信息写入 OOB 区域，并在系统中标记该块为坏块，避免再次使用。

代码示例：

int nand_block_isbad(struct nand_chip *chip, uint32_t block)
{
    uint8_t oob_buf[chip->oob_size];
    
    // 读取 OOB 区域
    if (nand_read_oob(chip, block, oob_buf)) {
        return -1; // 读取失败
    }

    // 检查 OOB 区域的坏块标记
    if (oob_buf[NAND_BAD_BLOCK_POS] == NAND_BAD_BLOCK_MARKER)
        return 1; // 坏块
    return 0; // 正常块
}

int nand_block_markbad(struct nand_chip *chip, uint32_t block)
{
    uint8_t oob_buf[chip->oob_size];
    
    // 读取 OOB 区域
    if (nand_read_oob(chip, block, oob_buf))
        return -1;

    // 标记为坏块
    oob_buf[NAND_BAD_BLOCK_POS] = NAND_BAD_BLOCK_MARKER;
    
    // 写回 OOB 区域
    return nand_write_oob(chip, block, oob_buf);
}

7. 中断处理与错误恢复

NAND 控制器通常支持中断机制，用于通知操作完成。编写中断处理程序，以便在操作完成后正确处理数据或启动下一步操作。

同时，需要处理常见的错误情况，如：

NAND Flash 读取或写入超时
ECC 校验失败
坏块管理和跳过坏块

8. 集成与测试

集成驱动：将驱动集成到 Linux 内核，并将驱动与硬件进行绑定。
功能测试：进行常规的读取、写入、擦除操作，验证是否正常工作。
性能测试：根据需要对性能进行测试，优化驱动代码。
回归测试：确保不会对其他功能产生负面影响。

9. 提交与维护

将开发好的 NAND 控制器驱动提交到 Linux 内核树中，通常提交到 drivers/mtd/nand 目录。
在开发过程中，继续修复可能出现的 bug，提升性能，并跟进硬件平台的升级或变化。

二、Nandflash适配注意事项说明

2.1、Nandflash参数设置说明

在进行开发板的适配时，若需要适配的nandflash不支持onfi规范，则需要在变量struct nand_flash_dev nand_flash_ids[] 中检测下所使用的的nandflash相关的参数是否已在定义中，若没有添加即可，添加规则如下图所示。

drivers/mtd/nand/raw/nand_ids.c

/*
 * The chip ID list:
 *    name, device ID, page size, chip size in MiB, eraseblock size, options
 *
 * If page size and eraseblock size are 0, the sizes are taken from the
 * extended chip ID.
 */
struct nand_flash_dev nand_flash_ids[] = {
	/*
	 * Some incompatible NAND chips share device ID's and so must be
	 * listed by full ID. We list them first so that we can easily identify
	 * the most specific match.
	 */
	{"TC58NVG0S3E 1G 3.3V 8-bit",
		{ .id = {0x98, 0xd1, 0x90, 0x15, 0x76, 0x14, 0x01, 0x00} },
		  SZ_2K, SZ_128, SZ_128K, 0, 8, 64, NAND_ECC_INFO(1, SZ_512), },
	{"TC58NVG2S0F 4G 3.3V 8-bit",
		{ .id = {0x98, 0xdc, 0x90, 0x26, 0x76, 0x15, 0x01, 0x08} },
		  SZ_4K, SZ_512, SZ_256K, 0, 8, 224, NAND_ECC_INFO(4, SZ_512) },
	{"TC58NVG2S0H 4G 3.3V 8-bit",
		{ .id = {0x98, 0xdc, 0x90, 0x26, 0x76, 0x16, 0x08, 0x00} },
		  SZ_4K, SZ_512, SZ_256K, 0, 8, 256, NAND_ECC_INFO(8, SZ_512) },
	{"TC58NVG3S0F 8G 3.3V 8-bit",
		{ .id = {0x98, 0xd3, 0x90, 0x26, 0x76, 0x15, 0x02, 0x08} },
		  SZ_4K, SZ_1K, SZ_256K, 0, 8, 232, NAND_ECC_INFO(4, SZ_512) },
	{"TC58NVG5D2 32G 3.3V 8-bit",
		{ .id = {0x98, 0xd7, 0x94, 0x32, 0x76, 0x56, 0x09, 0x00} },
		  SZ_8K, SZ_4K, SZ_1M, 0, 8, 640, NAND_ECC_INFO(40, SZ_1K) },
	{"TC58NVG6D2 64G 3.3V 8-bit",
		{ .id = {0x98, 0xde, 0x94, 0x82, 0x76, 0x56, 0x04, 0x20} },
		  SZ_8K, SZ_8K, SZ_2M, 0, 8, 640, NAND_ECC_INFO(40, SZ_1K) },
	{"SDTNQGAMA 64G 3.3V 8-bit",
		{ .id = {0x45, 0xde, 0x94, 0x93, 0x76, 0x57} },
		  SZ_16K, SZ_8K, SZ_4M, 0, 6, 1280, NAND_ECC_INFO(40, SZ_1K) },
	{"SDTNRGAMA 64G 3.3V 8-bit",
		{ .id = {0x45, 0xde, 0x94, 0x93, 0x76, 0x50} },
		  SZ_16K, SZ_8K, SZ_4M, 0, 6, 1280, NAND_ECC_INFO(40, SZ_1K) },
	{"H27UCG8T2ATR-BC 64G 3.3V 8-bit",
		{ .id = {0xad, 0xde, 0x94, 0xda, 0x74, 0xc4} },
		  SZ_8K, SZ_8K, SZ_2M, NAND_NEED_SCRAMBLING, 6, 640,
		  NAND_ECC_INFO(40, SZ_1K) },
	{"H27UCG8T2ETR-BC 64G 3.3V 8-bit",
		{ .id = {0xad, 0xde, 0x14, 0xa7, 0x42, 0x4a} },
		  SZ_16K, SZ_8K, SZ_4M, NAND_NEED_SCRAMBLING, 6, 1664,
		  NAND_ECC_INFO(40, SZ_1K) },
	{"TH58NVG2S3HBAI4 4G 3.3V 8-bit",
		{ .id = {0x98, 0xdc, 0x91, 0x15, 0x76} },
		  SZ_2K, SZ_512, SZ_128K, 0, 5, 128, NAND_ECC_INFO(8, SZ_512) },
	{"TH58NVG3S0HBAI4 8G 3.3V 8-bit",
		{ .id = {0x98, 0xd3, 0x91, 0x26, 0x76} },
		  SZ_4K, SZ_1K, SZ_256K, 0, 5, 256, NAND_ECC_INFO(8, SZ_512)},

	LEGACY_ID_NAND("NAND 4MiB 5V 8-bit",   0x6B, 4, SZ_8K, SP_OPTIONS),
	LEGACY_ID_NAND("NAND 4MiB 3,3V 8-bit", 0xE3, 4, SZ_8K, SP_OPTIONS),
	LEGACY_ID_NAND("NAND 4MiB 3,3V 8-bit", 0xE5, 4, SZ_8K, SP_OPTIONS),
	LEGACY_ID_NAND("NAND 8MiB 3,3V 8-bit", 0xD6, 8, SZ_8K, SP_OPTIONS),
	LEGACY_ID_NAND("NAND 8MiB 3,3V 8-bit", 0xE6, 8, SZ_8K, SP_OPTIONS),

	LEGACY_ID_NAND("NAND 16MiB 1,8V 8-bit",  0x33, 16, SZ_16K, SP_OPTIONS),
	LEGACY_ID_NAND("NAND 16MiB 3,3V 8-bit",  0x73, 16, SZ_16K, SP_OPTIONS),
	LEGACY_ID_NAND("NAND 16MiB 1,8V 16-bit", 0x43, 16, SZ_16K, SP_OPTIONS16),
	LEGACY_ID_NAND("NAND 16MiB 3,3V 16-bit", 0x53, 16, SZ_16K, SP_OPTIONS16),

	LEGACY_ID_NAND("NAND 32MiB 1,8V 8-bit",  0x35, 32, SZ_16K, SP_OPTIONS),
	LEGACY_ID_NAND("NAND 32MiB 3,3V 8-bit",  0x75, 32, SZ_16K, SP_OPTIONS),
	LEGACY_ID_NAND("NAND 32MiB 1,8V 16-bit", 0x45, 32, SZ_16K, SP_OPTIONS16),
	LEGACY_ID_NAND("NAND 32MiB 3,3V 16-bit", 0x55, 32, SZ_16K, SP_OPTIONS16),

	LEGACY_ID_NAND("NAND 64MiB 1,8V 8-bit",  0x36, 64, SZ_16K, SP_OPTIONS),
	LEGACY_ID_NAND("NAND 64MiB 3,3V 8-bit",  0x76, 64, SZ_16K, SP_OPTIONS),
	LEGACY_ID_NAND("NAND 64MiB 1,8V 16-bit", 0x46, 64, SZ_16K, SP_OPTIONS16),
	LEGACY_ID_NAND("NAND 64MiB 3,3V 16-bit", 0x56, 64, SZ_16K, SP_OPTIONS16),

	LEGACY_ID_NAND("NAND 128MiB 1,8V 8-bit",  0x78, 128, SZ_16K, SP_OPTIONS),
	LEGACY_ID_NAND("NAND 128MiB 1,8V 8-bit",  0x39, 128, SZ_16K, SP_OPTIONS),
	LEGACY_ID_NAND("NAND 128MiB 3,3V 8-bit",  0x79, 128, SZ_16K, SP_OPTIONS),
	LEGACY_ID_NAND("NAND 128MiB 1,8V 16-bit", 0x72, 128, SZ_16K, SP_OPTIONS16),
	LEGACY_ID_NAND("NAND 128MiB 1,8V 16-bit", 0x49, 128, SZ_16K, SP_OPTIONS16),
	LEGACY_ID_NAND("NAND 128MiB 3,3V 16-bit", 0x74, 128, SZ_16K, SP_OPTIONS16),
	LEGACY_ID_NAND("NAND 128MiB 3,3V 16-bit", 0x59, 128, SZ_16K, SP_OPTIONS16),

	LEGACY_ID_NAND("NAND 256MiB 3,3V 8-bit", 0x71, 256, SZ_16K, SP_OPTIONS),

	/*
	 * These are the new chips with large page size. Their page size and
	 * eraseblock size are determined from the extended ID bytes.
	 */

	/* 512 Megabit */
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 64MiB 1,8V 8-bit",  0xA2,  64, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 64MiB 1,8V 8-bit",  0xA0,  64, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 64MiB 3,3V 8-bit",  0xF2,  64, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 64MiB 3,3V 8-bit",  0xD0,  64, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 64MiB 3,3V 8-bit",  0xF0,  64, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 64MiB 1,8V 16-bit", 0xB2,  64, LP_OPTIONS16),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 64MiB 1,8V 16-bit", 0xB0,  64, LP_OPTIONS16),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 64MiB 3,3V 16-bit", 0xC2,  64, LP_OPTIONS16),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 64MiB 3,3V 16-bit", 0xC0,  64, LP_OPTIONS16),

	/* 1 Gigabit */
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 128MiB 1,8V 8-bit",  0xA1, 128, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 128MiB 3,3V 8-bit",  0xF1, 128, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 128MiB 3,3V 8-bit",  0xD1, 128, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 128MiB 1,8V 16-bit", 0xB1, 128, LP_OPTIONS16),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 128MiB 3,3V 16-bit", 0xC1, 128, LP_OPTIONS16),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 128MiB 1,8V 16-bit", 0xAD, 128, LP_OPTIONS16),

	/* 2 Gigabit */
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 256MiB 1,8V 8-bit",  0xAA, 256, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 256MiB 3,3V 8-bit",  0xDA, 256, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 256MiB 1,8V 16-bit", 0xBA, 256, LP_OPTIONS16),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 256MiB 3,3V 16-bit", 0xCA, 256, LP_OPTIONS16),

	/* 4 Gigabit */
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 512MiB 1,8V 8-bit",  0xAC, 512, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 512MiB 3,3V 8-bit",  0xDC, 512, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 512MiB 1,8V 16-bit", 0xBC, 512, LP_OPTIONS16),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 512MiB 3,3V 16-bit", 0xCC, 512, LP_OPTIONS16),

	/* 8 Gigabit */
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 1GiB 1,8V 8-bit",  0xA3, 1024, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 1GiB 3,3V 8-bit",  0xD3, 1024, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 1GiB 1,8V 16-bit", 0xB3, 1024, LP_OPTIONS16),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 1GiB 3,3V 16-bit", 0xC3, 1024, LP_OPTIONS16),

	/* 16 Gigabit */
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 2GiB 1,8V 8-bit",  0xA5, 2048, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 2GiB 3,3V 8-bit",  0xD5, 2048, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 2GiB 1,8V 16-bit", 0xB5, 2048, LP_OPTIONS16),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 2GiB 3,3V 16-bit", 0xC5, 2048, LP_OPTIONS16),

	/* 32 Gigabit */
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 4GiB 1,8V 8-bit",  0xA7, 4096, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 4GiB 3,3V 8-bit",  0xD7, 4096, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 4GiB 1,8V 16-bit", 0xB7, 4096, LP_OPTIONS16),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 4GiB 3,3V 16-bit", 0xC7, 4096, LP_OPTIONS16),

	/* 64 Gigabit */
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 8GiB 1,8V 8-bit",  0xAE, 8192, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 8GiB 3,3V 8-bit",  0xDE, 8192, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 8GiB 1,8V 16-bit", 0xBE, 8192, LP_OPTIONS16),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 8GiB 3,3V 16-bit", 0xCE, 8192, LP_OPTIONS16),

	/* 128 Gigabit */
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 16GiB 1,8V 8-bit",  0x1A, 16384, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 16GiB 3,3V 8-bit",  0x3A, 16384, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 16GiB 1,8V 16-bit", 0x2A, 16384, LP_OPTIONS16),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 16GiB 3,3V 16-bit", 0x4A, 16384, LP_OPTIONS16),

	/* 256 Gigabit */
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 32GiB 1,8V 8-bit",  0x1C, 32768, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 32GiB 3,3V 8-bit",  0x3C, 32768, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 32GiB 1,8V 16-bit", 0x2C, 32768, LP_OPTIONS16),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 32GiB 3,3V 16-bit", 0x4C, 32768, LP_OPTIONS16),

	/* 512 Gigabit */
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 64GiB 1,8V 8-bit",  0x1E, 65536, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 64GiB 3,3V 8-bit",  0x3E, 65536, LP_OPTIONS),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 64GiB 1,8V 16-bit", 0x2E, 65536, LP_OPTIONS16),
	EXTENDED_ID_NAND("NAND 64GiB 3,3V 16-bit", 0x4E, 65536, LP_OPTIONS16),

	{NULL}
};

若nandflash支持onfi接口，则无须在nand_flash_ids中设置相关参数，由nand驱动模型中的nand_flash_detect_onfi函数即可通过与nandflash通信，获取writesize、erasesize、oobsize、chipsize等信息即可。

2.2、Nandflash对应分区属性设置

在 Linux 中，NAND Flash 分区的属性设置通常是通过 MTD (Memory Technology Devices) 子系统来管理的。MTD 子系统提供了对 Flash 存储设备的访问接口，包括 NAND、NOR Flash 等。要正确配置 NAND Flash 的分区属性，你需要为每个分区设置相应的特性、大小、偏移量以及存储方式。以下是如何在 Linux 中设置 NAND Flash 分区属性的详细步骤。

1. 理解 NAND Flash 和 MTD 分区

MTD 设备通过分区和设备节点来管理 Flash 存储。每个 MTD 设备可以被划分为多个分区，每个分区可以指定大小、偏移量、存储特性等。

NAND Flash 在 MTD 中的分区通常包括：

Block size：每个擦除块的大小（NAND Flash 的擦除单位，通常为 128KB、256KB、512KB 或 2MB 等）。
Page size：每个页的大小（通常为 2KB、4KB、8KB、16KB 等）。
OOB (Out-Of-Band) 区：用于存储冗余数据，如坏块标记和 ECC 校验。

2. MTD 分区配置

在 Linux 中，NAND Flash 的分区通常是通过设备树（DTS）或命令行（如 mtd 工具）进行配置的。

设备树配置 (DTS)

在设备树中，我们可以通过 mtd 节点来配置 NAND Flash 设备和其分区。分区配置通常是通过在设备树文件中定义 mtd 分区来实现的。

示例：

/ {
    nand: nand@0 {
        compatible = "foo,nand-controller";
        reg = <0x0 0x10000000 0x0 0x1000000>;
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <1>;
        status = "okay";

        mtd-names = "nand0";
        
        mtd@0 {
            label = "boot";
            reg = <0x0 0x400000>;    // 分区的起始地址和大小
            partition-size = <0x400000>;
            read-only;
        };

        mtd@1 {
            label = "rootfs";
            reg = <0x400000 0x6000000>;  // 起始地址和大小
            partition-size = <0x6000000>;
        };
    };
};

在这个示例中：

mtd@0 和 mtd@1 是定义的两个分区，分别用于 boot 和 rootfs。
reg 定义了分区的起始地址和大小。
read-only 表示该分区为只读。

通过 mtd 命令行工具配置

可以通过 mtd 工具在命令行中配置 NAND Flash 分区。mtd 提供了许多有用的命令，如：

mtd_debug 用于调试
flash_erase 用于擦除特定的 Flash 区域
mtdinfo 用于显示 NAND Flash 设备的基本信息
nandwrite 用于将数据写入 NAND Flash

配置 NAND 分区的命令通常是通过 U-Boot 或根文件系统中的脚本来完成的，或者在内核中使用 nand 设备驱动进行分区。

修改内核配置 (使用 CONFIG_MTD 配置项)

在内核配置中，需要启用 MTD 和 NAND 支持。你可以通过 make menuconfig 或 make xconfig 工具配置内核选项：

Device Drivers  --->
    [*] Memory Technology Device (MTD) support  --->
        [*] NAND Flash support
        [*]  NAND device driver
        [*]   NAND MTD device support

启用上述选项后，内核将支持 NAND Flash 存储和相关的 MTD 分区。

3. 配置分区的属性

在分区中，你可能需要配置以下几个关键属性：

大小 (size)：分区的大小，通常以字节为单位。例如，4MB、8MB、16MB 等。
偏移量 (offset)：分区的起始地址。此值通常基于 Flash 存储的起始位置。
类型 (type)：分区的类型，例如 boot、rootfs、userdata 等。
只读/读写权限 (read-only)：如果设置为只读，则该分区不能被写入。
坏块标记 (bad-block handling)：NAND 存储常常有坏块，需要在分区中跳过或标记它们。

4. 坏块管理

由于 NAND Flash 的物理特性，NAND 存储通常有坏块，在分区时需要考虑坏块管理。内核的 MTD 子系统有内建的坏块管理机制，它会自动处理坏块。可以通过以下方式来启用坏块检测和处理：

自动检测和跳过坏块

内核的 MTD 子系统会在操作时自动检测坏块并跳过，但你也可以在 mtd 配置中使用坏块管理特性：

&nand {
    bad-block-pos = <0x200>;
};

在这个配置中，bad-block-pos 定义了坏块标记的位置，通常是 OOB 区域中的某个位置。坏块标记通常会存储在 OOB 区域的特定位置，内核会根据这些标记来跳过坏块。

手动标记坏块

如果在开发过程中需要手动标记坏块，可以使用 flash_erase 或 nandwrite 等工具进行坏块标记。

5. 在用户空间使用分区

在 Linux 启动后，MTD 子系统将以块设备的形式挂载 NAND Flash 分区。这些分区通常会出现在 /dev/mtdblockX 或 /dev/mtdX 下，具体取决于内核配置。

例如，如果你在设备树中定义了 mtd@0 分区，内核启动时该分区会被挂载为 /dev/mtdblock0。你可以通过常见的文件系统工具（如 mount）或 MTD 特定工具来操作这些分区。

mount -t jffs2 /dev/mtdblock0 /mnt

2.3、Nandflash的oob设置

在 Linux 中，NAND Flash 的 OOB (Out-Of-Band) 区域 是一个存储冗余数据的区域，通常用于存储坏块标记、ECC 校验数据、标识符以及其他元数据。OOB 区域的具体用途和配置方式可能依赖于 NAND Flash 控制器的硬件特性、内核驱动以及使用的文件系统。

在 MTD (Memory Technology Device) 子系统中，OOB 区域的配置和管理通常是由 NAND 驱动程序处理的。下面是有关如何在 Linux 中配置和使用 NAND Flash 的 OOB 区域的一些重要细节。

1. OOB 区域的作用

NAND Flash 通常由多个页组成，每个页都包含两个区域：

数据区：存储实际的数据内容。
OOB 区域：存储附加信息，如坏块标记、ECC 校验码、页标识符等。

每个页通常分为两个部分：数据部分和 OOB 部分。OOB 区域通常位于页的末尾，其大小和位置依赖于 NAND Flash 的具体型号。

OOB 区域的常见用途包括：

坏块标记：用于标记 NAND Flash 中的坏块。
ECC (Error Correction Code) 校验码：用于纠正由于 NAND Flash 的物理特性导致的错误。
分页标识符和元数据：用于存储一些文件系统和驱动程序所需的元数据信息。

2. 如何配置 OOB 区域

在 Linux 中，OOB 区域的设置通常由 NAND Flash 驱动（如 nand 驱动或 mtd 驱动）控制。在内核中，OOB 区域的大小通常在驱动初始化时配置。通常情况下，OOB 区域的大小是固定的，但它可以通过设备树（DTS）或内核配置进行微调。

OOB 大小的配置

NAND Flash 的 OOB 区域的大小通常由 NAND 芯片的硬件规格决定，不同型号的 NAND Flash 的 OOB 区域大小可能不同。Linux 内核中的 NAND 驱动程序通常会根据芯片的特性来计算和设置 OOB 区域的大小。

在驱动程序中，OOB 区域的大小可以通过 nand_chip->oob_poi 和 nand_chip->oobsize 等参数来进行管理。oobsize 是表示 OOB 区域大小的一个重要参数。

设备树配置

在设备树中，你可以指定 NAND 控制器的某些属性，包括 OOB 区域的设置。以下是一个配置设备树的例子，其中配置了 NAND Flash 的 OOB 区域：

dts

&nand {
    status = "okay";
    reg = <0x0 0x20000000 0x0 0x1000000>;
    compatible = "vendor,nand-flash";
    nand-ecc-mode = "hw";
    nand-oobsize = <224>;  // 设置 OOB 大小为 224 字节
    nand-page-size = <4096>; // 设置页大小为 4KB
};

在这个例子中，nand-oobsize 参数用于设置 OOB 区域的大小。请注意，不同的 NAND 控制器或芯片可能对 OOB 区域的配置要求不同，因此具体的配置需要参考芯片的数据手册。

内核代码中的 OOB 配置

在 Linux 内核代码中，OOB 区域的配置通常通过 mtd 子系统和相关的 NAND 驱动来完成。例如，nand_base.c 驱动程序负责初始化 NAND Flash 芯片及其特性。

内核中用于配置 NAND 驱动的代码可能如下所示：

static struct nand_chip nand_chip = {
    .ecc.mode = NAND_ECC_HW,
    .ecc.size = 512,
    .oobsize = 224,   // 配置 OOB 大小为 224 字节
    .page_shift = 12, // 页大小为 4KB (2^12)
    .page_size = 4096,
};

在这个例子中，oobsize 指定了 OOB 区域的大小。

3. 使用 OOB 区域

OOB 区域通常不直接由文件系统来访问，而是由底层的 NAND 驱动和文件系统共同管理。例如：

坏块管理：MTD 驱动会在 NAND Flash 中自动标记坏块，并在访问时跳过坏块。坏块信息通常存储在 OOB 区域中。
ECC 校验：NAND 驱动程序可以使用 OOB 区域来存储 ECC 校验码，以便在读取数据时对数据进行纠错。

在 Linux 文件系统（如 JFFS2、UBIFS）中，通常会与 NAND 驱动紧密配合，利用 OOB 区域的元数据来执行错误检测和修正、坏块管理等操作。

4. 读取和写入 OOB 区域

操作 OOB 区域的最常见方式是通过 NAND 驱动提供的 API。例如，使用 nand_write_oob() 和 nand_read_oob() 函数来写入和读取 OOB 区域的数据。

读取 OOB 数据

要读取 OOB 区域的数据，可以使用 nand_read_oob() 函数。下面是一个示例：

int nand_read_oob(struct nand_chip *chip, unsigned int page, int block)
{
    int ret;
    unsigned char oob_data[chip->oobsize];
    
    ret = chip->read_oob(chip, page, block, oob_data);
    if (ret) {
        pr_err("Failed to read OOB data from page %u\n", page);
        return ret;
    }
    
    pr_info("OOB data: %*ph\n", chip->oobsize, oob_data);
    return 0;
}

在此代码中，read_oob 函数会从指定页面读取 OOB 区域的数据。

写入 OOB 数据

同样的，nand_write_oob() 可以用来将数据写入 OOB 区域：

int nand_write_oob(struct nand_chip *chip, unsigned int page, int block, unsigned char *oob_data)
{
    int ret;
    
    ret = chip->write_oob(chip, page, block, oob_data);
    if (ret) {
        pr_err("Failed to write OOB data to page %u\n", page);
        return ret;
    }
    
    pr_info("OOB data written successfully to page %u\n", page);
    return 0;
}

这段代码演示了如何将数据写入 OOB 区域。