火龍果軟件LINUX設(shè)備驅(qū)動開發(fā)3匯編

1、第三天課程(kchng)FLASH設(shè)備(shbi)驅(qū)動程序 嵌入式Linux文件子系統(tǒng) 共三十一頁日程安排FLASH設(shè)備(shbi)驅(qū)動程序共三十一頁Flash芯片(xn pin)介紹Flash 芯片類型NOR Flash直接總線接口(ji ku)讀寫類似于RAM可直接執(zhí)行程序NAND Flash I/O讀寫接口讀寫類似于硬盤不能直接執(zhí)行程序，需要加載到內(nèi)存共三十一頁Flash芯片(xn pin)比較共三十一頁典型(dinxng)FLASH芯片典型(dinxng)NOR Flash芯片AMD Flash 系列Intel Strata Flash 系列典型NAND Flash 芯片芯片芯片類NA

2、ND Flash ：如Samsung K9S1208 SamsungSMC 卡：SmartMediaCard SmartMediaCardDiskOnChip DiskOnChip共三十一頁NOR FLASH讀：直接按總線地址讀 讀寫： 寫：通過向特定地址寫某種序列(xli)實現(xiàn)寫功能AMD Flash ，Intel Flash 的命令序列即相應(yīng)地址有所不同不同NOR Flash 的扇區(qū)的扇區(qū)扇區(qū)類型： 啟動扇區(qū)（大小一般32K/16K/8K )普通扇區(qū)（大小一般為64K）共三十一頁NAND FLASH芯片組織：分頁和塊對K9S1208：每頁512 16 字節(jié)，一塊32頁=16K+512讀寫以

3、頁為單元，擦除以塊為單位通過CLE引腳寫命令， ALE引腳寫地址讀寫方式先通過CLE發(fā)命令再通過ALE寫地址再讀寫數(shù)據(jù)(shj)詳見芯片手冊如K9S1208代碼可見JFlash或vivi 中的相應(yīng)代碼 (如arch/s3c2410/nand_read.c)共三十一頁NAND FLASHNAND Flash 壞塊工藝難以保證完全可靠型壞塊分類：固有壞塊使用時壞塊壞塊管理空閑區(qū)第6個字節(jié)不為0 xffFlash讀寫代碼(di m)需要檢測壞塊讀寫空閑區(qū)：drivers/mtd/nand/smc_core.c:nand_read_oob共三十一頁MTD設(shè)備(shbi)驅(qū)動MTD技術(shù)全稱：Memory

4、 Technology Device實現(xiàn)對內(nèi)存設(shè)備支持的統(tǒng)一接口，尤其是Flash內(nèi)核源碼位置： drivers/mtd 提供Flash設(shè)備到字符設(shè)備驅(qū)動和塊設(shè)備驅(qū)動的轉(zhuǎn)換包含(bohn)對各種不同類型NOR Flash、NAND Flash等的支持共三十一頁MTD層次結(jié)構(gòu) Flash 硬件(yn jin)驅(qū)動層提供對不同F(xiàn)lash 硬件的驅(qū)動：NOR Flash在drivers/mtd/chips目錄下，NAND Flash 在drivers/mtd/nand 目錄下MTD原始設(shè)備層提供統(tǒng)一的MTD設(shè)備描述mtd_info提供對分區(qū)等的支持MTD設(shè)備層提供MTD 字符設(shè)備和塊設(shè)備應(yīng)用層設(shè)備節(jié)

5、點和建立在MTD上的文件系 上共三十一頁MTD字符(z f)設(shè)備 主設(shè)備(shbi)號均為90 ，從設(shè)備號根據(jù)分區(qū)依次為0,2,4, 奇數(shù)1,3,5 等表示只讀。設(shè)備名： /dev/mtd0, /dev/mtd1共三十一頁MTD塊設(shè)備(shbi)主設(shè)備(shbi)號均為31，從設(shè)備根據(jù)分區(qū)依次為0,1, . 。設(shè)備名： /dev/mtdblock0, /dev/ mtdblock1共三十一頁數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(sh j ji u):mtd_info描述MTD原始設(shè)備，每個MTD原始設(shè)備都有一個(y )mtd_info結(jié)構(gòu)，定義了關(guān)于MTD的數(shù)據(jù)和操作函數(shù)。u_char type; MTD 類型u_int

6、32_t size; MTD 大小u_int32_t t erasesize; MTD 的主擦除大小u_int32_t uoobblock; OOB塊大小，如512u_int32_t oobsize; OOB 空閑區(qū)大小，如16MTD回調(diào)函數(shù)： erase：擦除函數(shù) read：讀 write：寫 read_ecc ：讀ECC，位于空閑區(qū)，每256字節(jié)產(chǎn)生一個ECC write_ecc ：寫ECC read_oob ：讀OOB 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) write_oob ：寫OOB 數(shù)據(jù)共三十一頁數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(sh j ji u)map_infoFlash映射信息結(jié)構(gòu)（include/linux/mtd/map.

7、h）char *name; Map 名稱名稱unsigned long size; Map 大小大小int int buswidth h; ; 總線(zn xin)寬度，以8為單位unsigned long map_priv_1/2; 映射的虛擬地址回調(diào)函數(shù)組： read8/16/32 等，write8/16/32映射信息由芯片驅(qū)動調(diào)用，主要目的為查找特定的芯片共三十一頁數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(sh j ji u)mtd_partition表示MTD原始設(shè)備分區(qū)的結(jié)構(gòu)，其中包含了mtd_info，因為每一個分區(qū)都是被看成一個MTD原始設(shè)備加在mtd_table中的。char *name;分區(qū)名u_int32

8、_t size; 分區(qū)大小u_int32_t offset; 分區(qū)相對其主MTD設(shè)備的偏移， 特殊偏移：MTDPART_OFS_APPEND （緊接上一分區(qū)），MTDPART_SIZ_FULL （直到設(shè)備尾）u_int32_t mask_flags; 屏蔽(pngb)標(biāo)志，如只讀等共三十一頁芯片(xn pin)驅(qū)動：mtd_chip_drivermtd_chip_driver 結(jié)構(gòu)struct mtd_info *(* probe)(struct map_info *map); 芯片探查函數(shù)char *name; 名稱struct list_head list; 構(gòu)成鏈表不同(b tn)的芯片

9、驅(qū)動AMD 類型flash 驅(qū)動：drivers/mtd/chips/amd_flash.c等Intel類型flash驅(qū)動：drivers/mtd/chips/cfi*等共三十一頁NOR Flash MTD 映射(yngsh)驅(qū)動功能：實現(xiàn)(shxin)Flash芯片在特定處理器上的讀寫以及Flash 分區(qū)內(nèi)核源碼位置： drivers/mtd/maps 可根據(jù)已有的程序進行修改：如sa1100-flash.c 定義Flash 起始地址和大小WINDOW_ADDR、WINDOW_SIZE ，以及總線寬BUSWIDTH。實現(xiàn)map_info 結(jié)構(gòu)確定分區(qū)結(jié)構(gòu)數(shù)組mtd_partition ，每個

10、結(jié)構(gòu)表示相應(yīng)的mtd 分區(qū)修改Config.in和 Makefile 文件以加入新增的MTD分區(qū)編譯選項共三十一頁日程安排嵌入式Linux文件(wnjin)子系統(tǒng) 共三十一頁嵌入式Linux文件(wnjin)子系統(tǒng)概述 文件系統(tǒng)指文件存在的物理空間。在Linux系統(tǒng)中，每個分區(qū)都是一個文件系統(tǒng)，都有自己的目錄層次結(jié)構(gòu)。Linux的最重要特征之一就是支持多種文件系統(tǒng)，這樣它更加靈活，并可以和許多其它(qt)種操作系統(tǒng)共存。由于系統(tǒng)已將Linux文件系統(tǒng)的所有細節(jié)進行了轉(zhuǎn)換，所以Linux核心的其它部分及系統(tǒng)中運行的程序?qū)⒖吹浇y(tǒng)一的文件系統(tǒng)。共三十一頁虛擬(xn)文件系統(tǒng)VFS為不同的文件系統(tǒng)提供

11、統(tǒng)一(tngy)的接口標(biāo)準(zhǔn)塊設(shè)備驅(qū)動緩沖系統(tǒng)（Cache ）文件系統(tǒng)共三十一頁數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(sh j ji u)-超級塊超級塊super block(include/linux/fs.h)存放(cnfng)文件信息和Inode信息一般位于塊設(shè)備起始位置共三十一頁數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(sh j ji u)-inodeinode 結(jié)構(gòu)(見include/linux/fs.h)可理解為VFS內(nèi)的文件標(biāo)識通過(tnggu)Inode與具體的文件系統(tǒng)驅(qū)動程序通信共三十一頁數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(sh j ji u)file_operations主要針對文件(wnjin)的讀寫等操作典型回調(diào)函數(shù)打開、關(guān)閉： open ,release

12、 讀寫： read, write控制： ioctl,fsync,fasync,lock 內(nèi)存映射:mmap共三十一頁典型(dinxng)的Linux 文件系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)Linux 文件系統(tǒng)：ext2，ext3 Windows下文件系統(tǒng)：fat，vfat ，ntfs Flash 文件系統(tǒng)：cramfs ，romfs，jffs2，yaffs內(nèi)存(ni cn)文件系統(tǒng)：ramfs，tmpfs系統(tǒng)proc文件系統(tǒng)：proc 設(shè)備文件系統(tǒng)：devfs 的文件系統(tǒng)共三十一頁常用(chn yn)的Flash 文件系統(tǒng)Romfs 只讀文件系統(tǒng)，未壓縮。多用于NOR Flash 和較低速的CPU（如無MMU CPU）

13、Cramfs 只讀文件系統(tǒng)，壓縮，可用于較高速的CPU CPUJFFS2 可讀寫文件系統(tǒng)，可支持壓縮或不壓縮，較適用(shyng)于Nor Flash和容量較小的Nand Flash Yaffs 可讀寫文件系統(tǒng)，未壓縮。較適用于Nand Flash共三十一頁Flash文件系統(tǒng)內(nèi)核(ni h)編譯選項選擇(xunz)File systems 合適的文件系統(tǒng)合適的文件系統(tǒng)Journalling Flash File System (JFFS) support ：JFFS支持Journalling Flash File System v2 (JFFS2) suppor:JFFSV2支持Compres

14、sed ROM file system support:cramfs支持持ROM file system support：romfs支持YAFFS file system support：yaffs支持共三十一頁文件系統(tǒng)構(gòu)建(u jin)先在主機上完成文件系統(tǒng)設(shè)計采用相應(yīng)的工具將其生成(shn chn)對應(yīng)的image cramfs：可采用mkcramfs工具jffs2：可采用mkfs.jffs2 工具romfs：可采用genromfs工具具yaffs ：可采用mkyaffsimage 工具工具共三十一頁JFFS2文件系統(tǒng) JFFS2 是一個開放源碼的項目()。 它是在閃存上使用非常廣泛的讀/寫文件系統(tǒng)。JFFS2 是一個日志結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)，包含數(shù)據(jù)和原數(shù)據(jù)的節(jié)點在閃存上順序的存儲。JFFS2的缺點：掛載時間(shjin)過長磨損平衡的隨意性 很差的擴展性 共三十一頁文件(wnjin)和進程結(jié)構(gòu)struct file *file；可采用(ciyng)file-private_data來區(qū)分設(shè)備。共三十一頁謝謝(xi xie)大家問題(wnt)建議反饋共三十一頁內(nèi)容摘要第三天課程。讀：直接按總線地址讀 讀。對K9S1208：每頁512 16 字節(jié)，一塊32頁=16K+512。讀寫以頁為單元，擦除以塊為單位。