norflash芯片分区

W25X芯片为norflash芯片，存储空间较大，可以进行分区管理。
分区表示将norflash划分为多个盘，类似电脑C盘、D盘、E盘等。对每个盘进行各自的操作。

例如将norflash配置为4个分区：
#define MAX_NORFLASH_PART_NUM 4
static struct norflash_partition nor_part[MAX_NORFLASH_PART_NUM];//nor分区

分区信息结构体如下：
struct norflash_partition {
const char *name;//名称
u32 start_addr;//开始地址
u32 size;//大小
struct device device;//设备
};
每个分区有字节的盘符name，开始的地址，分区的大小，设备信息。

这里设备信息结构体如下：
struct device {
atomic_t ref;//设备被引用的计数，涉及设备关闭卸载等
void *private_data;//私有数据
const struct device_operations *ops;//设备操作
void *platform_data;//平台数据
void *driver_data;//驱动数据
};

typedef struct {
int counter;
} atomic_t;
ref仅为一个计数信息。

//设备操作函数
struct device_operations {
bool (*online)(const struct dev_node *node);//在线
int (*init)(const struct dev_node *node, void *);//初始化
int (*open)(const char *name, struct device **device, void *arg);//打开
int (*read)(struct device *device, void *buf, u32 len, u32);//读
int (*write)(struct device *device, void *buf, u32 len, u32);//写
int (*seek)(struct device *device, u32 offset, int orig);//设置读取指针位置
int (*ioctl)(struct device *device, u32 cmd, u32 arg);//io控制
int (*close)(struct device *device);//关闭设备
};

以上是分区信息和设备接口信息的定义。
对于一块norflash芯片，需要定义芯片级的信息：
struct norflash_info {
u32 flash_id;//flash芯片ID
u32 flash_capacity;//flash存储能力
int spi_num;//spi编号
int spi_err;//错误码
u8 spi_cs_io;//CS片选脚
u8 spi_r_width;//位宽
u8 part_num;//已使用的分区个数，0-4
u8 open_cnt;//打开次数
struct norflash_partition *const part_list;//分区信息表
OS_MUTEX mutex;//互斥信号量
u32 max_end_addr;//最大的结束地址
};
这里包括了
芯片的ID号；
芯片的存储能力，即芯片总空间大小；
使用到SPI编号、错误码信息、片选、位宽；
已使用的分区个数；
打开次数；
分区表；
互斥量；
最大的结束地址，即最后一个分区的尾地址。

定义一个norflash：
static struct norflash_info _norflash = {
.spi_num = (int) - 1,//编号
.part_list = nor_part,//分区列表
};
由于SPI编号从0开始，因此此处赋值-1。
分区表指向前面定义的分区表。

对于SPI接口的操作，使用了相关的宏定义：
//片选CS初始化
//普通IO输入
//配置为输出
//输出1
#define spi_cs_init()
do {
gpio_set_die(_norflash.spi_cs_io, 1);
gpio_set_direction(_norflash.spi_cs_io, 0);
gpio_write(_norflash.spi_cs_io, 1);
} while (0)

//片选CS un初始化
//配置为模拟输入
//配置为输入
//不上拉、不下拉
#define spi_cs_uninit()
do {
gpio_set_die(_norflash.spi_cs_io, 0);
gpio_set_direction(_norflash.spi_cs_io, 1);
gpio_set_pull_up(_norflash.spi_cs_io, 0);
gpio_set_pull_down(_norflash.spi_cs_io, 0);
} while (0)
#define spi_cs_h() gpio_write(_norflash.spi_cs_io, 1)//CS输出高
#define spi_cs_l() gpio_write(_norflash.spi_cs_io, 0)//CS输出低
#define spi_read_byte() spi_recv_byte(_norflash.spi_num, &_norflash.spi_err)//读字节
#define spi_write_byte(x) spi_send_byte(_norflash.spi_num, x)//发送字节
#define spi_dma_read(x, y) spi_dma_recv(_norflash.spi_num, x, y)//dma读
#define spi_dma_write(x, y) spi_dma_send(_norflash.spi_num, x, y)//dma写
#define spi_set_width(x) spi_set_bit_mode(_norflash.spi_num, x)//设置spi位宽

对于分区的管理：
通过name查找对应分区：
//每个分区有一个name
//根据这个name来找到这个分区的位置，即struct norflash_partition结构体
//该结构体位于_norflash.part_list中
static struct norflash_partition *norflash_find_part(const char *name)//根据name查找part
{
struct norflash_partition *part = NULL;
u32 idx;
for (idx = 0; idx < MAX_NORFLASH_PART_NUM; idx++) {//扫描整个分区list
part = &_norflash.part_list[idx];//指向该成员
if (part->name == NULL) {//名字为空则继续下一个
continue;
}
if (!strcmp(part->name, name)) {//名字不为空则比对
return part;//比对相同则返回part
}
}
return NULL;
}

//根据地址、大小和name创建一个新的分区
//首先需要确定分区列表中是否还有空闲位置
//有空闲位置，填充分区信息
//地址加大小不可超过norflash最大地址
static struct norflash_partition *norflash_new_part(const char *name, u32 addr, u32 size)//创建一个新的分区
{
struct norflash_partition *part;
u32 idx;
for (idx = 0; idx < MAX_NORFLASH_PART_NUM; idx++) {//扫描分区list，找空闲part
part = &_norflash.part_list[idx];
if (part->name == NULL) {
break;
}
}
if (part->name != NULL) {//如果4个分区用完，返回创建分区失败
log_error(“create norflash part fail\n”);
return NULL;
}
memset(part, 0, sizeof(*part));//清零
part->name = name;//名字
part->start_addr = addr;//开始地址
part->size = size;//大小
if (part->start_addr + part->size > _norflash.max_end_addr) {
_norflash.max_end_addr = part->start_addr + part->size;//最大结束地址更新
}
_norflash.part_num++;//已使用的分区数递增
return part;
}

//根据name删除一个分区
//查找比对，相同则删除，将name赋值NULL即可
static void norflash_delete_part(const char *name)//根据名字删除分区
{
struct norflash_partition *part;
u32 idx;
for (idx = 0; idx < MAX_NORFLASH_PART_NUM; idx++) {//扫描分区列表
part = &_norflash.part_list[idx];
if (part->name == NULL) {
continue;
}
if (!strcmp(part->name, name)) {//比对
part->name = NULL;//删除
_norflash.part_num–;//递减已使用分区数
}
}
}

//验证分区
//扫描整个分区列表
//p分区的地址不能与其他分区地址重叠，重叠则返回-1
//没有判断p分区结束地址是否在其他分区内
static int norflash_verify_part(struct norflash_partition *p)//验证分区
{
struct norflash_partition *part = NULL;
u32 idx;
for (idx = 0; idx < MAX_NORFLASH_PART_NUM; idx++) {
part = &_norflash.part_list[idx];
if (part->name == NULL) {
continue;
}
//将p分区与每一个创建的分区地址比较
//p分区起始地址大于等于part起始地址
//p分区起始地址小于part分区结束地址
//即p分区与part分区重叠
//如果名字不相同，则part不是p，重叠，返回错误码-1
if ((p->start_addr >= part->start_addr) && (p->start_addr < part->start_addr + part->size)) {
if (strcmp(p->name, part->name) != 0) {
return -1;
}
}
}
return 0;
}

其他一些基础函数：
//验证buf是否为全FF
//全F返回0，否则返回1
static int _check_0xff(u8 buf, u32 len)//检查buf是否为全FF
{
for (u32 i = 0; i < len; i ++) {
if (((buf + i)) != 0xff) {
return 1;
}
}
return 0;
}
#endif

//计算幂运算
static u32 _pow(u32 num, int n)//num的n次幂
{
u32 powint = 1;
int i;
for (i = 1; i <= n; i++) {
powint *= num;
}
return powint;
}

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