U-Boot源码之NAND Flash驱动

这里以u-boot-2009.08版本介绍U-Boot的NAND Flash驱动的实现。要明白U-Boot的NAND Flash驱动的实现，首先要了解NAND Flash的基础知识。

一、NAND Flash简介

关于NAND Flash的介绍，可以参看下面两篇博文：

https://blog.csdn.net/shengnan_wu/article/details/8116861?utm_medium=distribute.pc_relevant_t0.none-task-blog-searchFromBaidu-1.control&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant_t0.none-task-blog-searchFromBaidu-1.control

https://blog.csdn.net/qq_38880380/article/details/78884522

这里根据上面两篇博文，总结一下NAND Flash的关键知识：

1、NAND Flash和NOR Flash主要区别：

（1）NOR Flash是芯片内执行（XIP, eXecute In Place），采用了内存的随机读取技术。这样应用程序可以直接在NOR flash内运行，不必再把代码读到系统RAM中。

NAND Flash没有采取内存的随机读取技术，它的读取是以一次读取一块的形式来进行的。用户不能直接运行 NAND Flash上的代码。

（2）NOR Flash的传输（读取）效率很高，但是写入和擦除速度很慢（擦除64~128KB的块约5秒钟）。NAND Flash的读取速度比NOR Flash稍慢，但是NAND Flash的写入和擦除速度比NOR Flash快很多（擦除8～32KB的块约4ms）。

（3）NAND flash的单元尺寸几乎是NOR器件的一半，由于生产过程更为简单，NAND结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量，也就相应地降低了价格。NOR flash占据了容量为1～16MB闪存市场的大部分，而NAND flash只是用在8～128MB的产品当中，这也说明NOR主要应用在代码存储介质中，NAND适合于数据存储，NAND在CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和MMC存储卡市场上所占份额最大。

（4）NOR flash带有SRAM接口，有足够的地址引脚来寻址，可以很容易地存取其内部的每一个字节。NAND器件使用复杂的I/O口来串行地存取数据，各个产品或厂商的方法可能各不相同。8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。

（5）NAND Flash中每个块的最大擦写次数是一百万次，而NOR Flash的擦写次数是十万次。NAND Flash的位交换概率比NOR Flash的大，必须使用EDC/ECC系统以确保可靠性。

（6）NAND Flash的坏块是随机分布的，需要对其进行初始化扫描以发现坏块，并将坏块标记为不可用。

（7）NOR Flash较之NAND Flash方便使用很多。可以非常直接地使用基于NOR的闪存，可以像其他存储器那样连接，并可以在上面直接运行代码。由于需要I/O接口，NAND要复杂得多。各种NAND器件的存取方法因厂家而异。在使用NAND器件时，必须先写入驱动程序，才能继续执行其他操作。向NAND器件写入信息需要相当的技巧，因为设计师绝不能向坏块写入，这就意味着在NAND器件上自始至终都必须进行虚拟映射。

（8）在NOR器件上运行代码不需要任何的软件支持，在NAND器件上进行同样操作时，通常需要驱动程序，也就是内存技术驱动程序(MTD)，NAND和NOR器件在进行写入和擦除操作时都需要MTD。使用NOR器件时所需要的MTD要相对少一些，许多厂商都提供用于NOR器件的更高级软件，这其中包括M-System的TrueFFS驱动，该驱动被Wind River System、Microsoft、QNX Software System、Symbian和Intel等厂商所采用。驱动还用于对DiskOnChip产品进行仿真和NAND闪存的管理，包括纠错、坏块处理和损耗平衡。

2、NAND Flash的地址分为三部分：块号，块内页号，页内字节号；正因为如此，NAND的一次数据访问，要经过3次寻址，先后确定块号，块内页号，页内字节号，至少占用了三个时间周期。

3、Nand flash的数据是以bit的方式保存在memory cell，一个cell里面只能存储一个bit。这些cell以8个或者16个为单元，连成bit line，形成所谓的byte(X8)/word(X16)，这就是NAND Device的位宽。这些line会再组成page，page又分为main area(一般用来做普通数据的存储区)和spare area(一般用于存放ECC校验码、坏块标记等信息)，最后再又多个page形成一个block。

4、NAND flash以页为单位读写数据，而以块为单位擦除数据。按照这样的组织方式可以形成所谓的三类地址：

――Block address――page address――column address

对于NANDFLASH来说，地址，命令和数据都只能在I/O[7:0]上传递，数据宽度为8bits或16bits。

在一个块内，对每一个页进行编程(写操作)的话，必须是顺序的，而不能是随机的。比如，一个块中有128个页，那么你只能先对page0编程，再对page1编程，。。。。，而不能随机的，比如先对page3，再page1，page2.，page0，page4，.。。。

5、Nand Flash中，一个块中含有1个或多个位是坏的，就成为其为坏块。坏块的稳定性是无法保证的，也就是说，不能保证你写入的数据是对的，或者写入对了，读出来也不一定对的。而正常的块，肯定是写入读出都是正常的。坏块有两种：

（1）一种是出厂的时候，也就是，你买到的新的，还没用过的Nand Flash，就可以包含了坏块。此类出厂时就有的坏块，被称作factory (masked)bad block或initial bad/invalid block，在出厂之前，就会做对应的标记，标为坏块。具体标记的地方是，对于现在常见的页大小为2K的NandFlash，是块中第一个页列地址为2048的位置（旧的小页面，pagesize是512B甚至256B的nandflash，坏块标记是spare area的第6个字节），如果不是0xFF，就说明是坏块。相对应的是，所有正常的块，好的块，里面所有数据都是0xFF的。

（2）第二类叫做在使用过程中产生的，由于使用过程时间长了，在擦块除的时候，出错了，说明此块坏了，也要在程序运行过程中，发现，并且标记成坏块的。具体标记的位置，和上面一样。这类块叫做worn-out bad block。对于坏块的管理，在Linux系统中，叫做坏块管理（BBM，Bad Block Managment），对应的会有一个表去记录好块，坏块的信息，以及坏块是出厂就有的，还是后来使用产生的，这个表叫做坏块表（BBT，Bad Block Table）。在Linux内核MTD架构下的Nand Flash驱动，和Uboot中Nand Flash驱动中，在加载完驱动之后，如果你没有加入参数主动要求跳过坏块扫描的话，那么都会去主动扫描坏块，建立必要的BBT的，以备后面坏块管理所使用。（这样每次使用之之前，都会自动扫描一下，建立BBT，这样就可以跳过怀块进行别的方面的处理了）

关于好的，可以使用的块的数目达到一定的数目，比如三星的K9G8G08U0M，整个flash一共有4096个块，出厂的时候，保证好的块至少大于3996个，也就是意思是，你新买到这个型号的nand flash，最坏的可能，有3096－3996＝100个坏块。不过，事实上，现在出厂时的坏块，比较少，绝大多数，都是使用时间长了，在使用过程中出现的。
保证第一个块是好的，并且一般相对来说比较耐用。做此保证的主要原因是，很多Nand Flash坏块管理方法中，就是将第一个块，用来存储上面提到的BBT，否则，都是出错几率一样的块，那么也就不太好管理了，连放BBT的地方，都不好找了，^_^。一般来说，不同型号的Nand Flash的数据手册中，也会提到，自己的这个nand flash，最多允许多少个坏块。就比如上面提到的，三星的K9G8G08U0M，最多有100个坏块。对于坏块的标记，本质上，也只是对应的flash上的某些字节的数据是非0xFF而已，所以，只要是数据，就是可以读取和写入的。也就意味着，可以写入其他值，也就把这个坏块标记信息破坏了。对于出厂时的坏块，一般是不建议将标记好的信息擦除掉的。uboot中有个命令是“nand scrub”就可以将块中所有的内容都擦除了，包括坏块标记，不论是出厂时的，还是后来使用过程中出现而新标记的。一般来说，不建议用这个。不过，我倒是经常用，其实也没啥大碍，呵呵。最好用“nand erase”只擦除好的块，对于已经标记坏块的块，不擦除。

如果在对一个块的某个page进行编程的时候发生了错误就要把这个块标记为坏块，首先就要把块里其他好的面的内容备份到另外一个空的好块里面，然后，把这个块标记为坏块。当然，这可能会犯“错杀”之误，一个补救的办法，就是在进行完块备份之后，再将这个坏块擦除一遍，如果Block Erase发生错误，那就证明这个块是个真正的坏块，那就毫不犹豫地将它打个“戳”吧！

6、NAND Flash出错的时候一般不会造成整个Block或是Page不能读取或是全部出错，而是整个Page（例如512Bytes）中只有一个或几个bit出错。一般使用一种比较专用的校验——ECC。ECC能纠正单比特错误和检测双比特错误，而且计算速度很快，但对1比特以上的错误无法纠正，对2比特以上的错误不保证能检测。
ECC一般每256字节原始数据生成3字节ECC校验数据，这三字节共24比特分成两部分：6比特的列校验和16比特的行校验，多余的两个比特置1。（512生成两组ECC，共6字节）
当往NAND Flash的page中写入数据的时候，每256字节我们生成一个ECC校验和，称之为原ECC校验和，保存到PAGE的spare area中。校验的时候，根据上述ECC生成原理不难推断：将从spare area中读出的原ECC校验和新ECC校验和按位异或，若结果为0，则表示不存在错（或是出现了ECC无法检测的错误）；若3个字节异或结果中存在11个比特位为1，表示存在一个比特错误，且可纠正；若3个字节异或结果中只存在1个比特位为1，表示spare area出错；其他情况均表示出现了无法纠正的错误。

7、很多Nand flash支持一个叫做CE don’t-care的技术，字面意思就是，不关心是否片选，那有人会问了，如果不片选，那还能对其操作吗？答案就是，这个技术，主要用在当时是不需要选中芯片却还可以继续操作的这些情况：在某些应用，比如录音，音频播放等应用中，外部使用的微秒（us）级的时钟周期，此处假设是比较少的2us，在进行读取一页或者对页编程时，是对Nand Flash操作，这样的串行（SerialAccess）访问的周期都是20/30/50ns，都是纳秒（ns）级的，此处假设是50ns，当你已经发了对应的读或写的命令之后，接下来只是需要Nand Flash内部去自己操作，将数据读取或写入进去到内部的数据寄存器中而已，此处，如果可以把片选取消，CE#是低电平有效，取消片选就是拉高电平，这样会在下一个外部命令发送过来之前，即微秒量级的时间里面，即2us－50ns≈2us，这段时间的取消片选，可以降低很少的系统功耗，但是多次的操作，就可以在很大程度上降低整体的功耗了。总结起来简单解释就是：由于某些外部应用的频率比较低。

二、Linux MTD系统解析

U-Boot的NAND Flash驱动是从Linux的MTD系统里移植过来的。所以必须首先理解Linux的MTD系统，才能理解U-Boot的NAND Flash驱动。

1、Linux MTD系统框架

MTD，Memory Technology Device即内存技术设备，在Linux内核中，引入MTD层为NOR FLASH和NAND FLASH设备提供统一接口。MTD将文件系统与底层FLASH存储器进行了隔离。

Linux内核的MTD框架如图1所示。

图1 Linux内核的MTD框架

如上图所示，MTD设备通常可分为四层，从上到下依次是：设备节点、MTD设备层、MTD原始设备层、硬件驱动层。

（1）设备节点：通过mknod在/dev子目录下建立MTD块设备节点（主设备号为31）和MTD字符设备节点（主设备号为90）。通过访问此设备节点即可访问MTD字符设备和块设备。

（2）MTD设备层：基于MTD原始设备，linux系统可以定义出MTD的块设备（主设备号31）和字符设备（设备号90）。其中mtdchar.c 是MTD字符设备接口相关实现，mtdblock.c是MTD块设备接口相关实现。

（3）MTD原始设备层：用于描述MTD原始设备的数据结构是mtd_info，它定义了大量的关于MTD的数据和操作函数。其中mtdcore.c是MTD原始设备接口相关实现，mtdpart.c 是MTD分区接口相关实现。

（4）硬件驱动层：硬件驱动层负责对Flash硬件的读、写和擦除操作。MTD设备的Nand Flash芯片的驱动则drivers/mtd/nand/子目录下,Nor Flash芯片驱动位于drivers/mtd/chips/子目录下。

实现各层的关键文件、数据结构和之间联系如图2所示。

图2 实现各层的关键文件、数据结构和之间联系

U-Boot只使用了Linux内核中的MTD原始设备层和硬件驱动层。

2、Linux MTD各层数据结构及接口函数

（1）MTD设备层

mtd字符设备接口：/drivers/mtd/mtdchar.c文件实现了MTD字符设备接口，通过它，可以直接访问Flash设备，与前面的字符驱动一样，通过file_operations结构体里面的open()、read()、write()、ioctl()可以读写Flash，通过一系列IOCTL 命令可以获取Flash 设备信息、擦除Flash、读写NAND 的OOB、获取OOB layout 及检查NAND 坏块等(MEMGETINFO、MEMERASE、MEMREADOOB、MEMWRITEOOB、MEMGETBADBLOCK IOCRL) 。

mtd块设备接口：/drivers/mtd/mtdblock.c文件实现了MTD块设备接口，主要原理是将Flash的erase block 中的数据在内存中建立映射，然后对其进行修改，最后擦除Flash上的block，将内存中的映射块写入Flash块。整个过程被称为read/modify/erase/rewrite 周期。但是，这样做是不安全的，当下列操作序列发生时，read/modify/erase/poweroff，就会丢失这个block 块的数据。

（2）MTD原始设备层

mtdcore.c文件实现了MTD原始设备相关接口，mtdpart.c文件实现了MTD分区相关接口。

用于描述MTD原始设备的数据结构是mtd_info，它定义了大量的关于MTD的数据和操作函数。所有的mtd_info结构体存放在mtd_table结构体数据里。在/drivers/mtd/mtdcore.c里：

struct mtd_info *mtd_table[MAX_MTD_DEVICES];

Linux内核使用mtd_part结构体表示分区，其中mtd_info结构体成员用于描述该分区，大部分成员由其主分区mtd_part->master决定，各种函数也指向主分区的相应函数。

struct mtd_part {
2.    struct mtd_info mtd;        /* 分区信息, 大部分由master决定 */
3.    struct mtd_info *master;    /* 分区的主分区 */
4.    uint64_t offset;            /* 分区的偏移地址 */
5.    int index;                  /* 分区号 (Linux3.0后不存在该字段) */
6.    struct list_head list;      /* 将mtd_part链成一个链表mtd_partitons */
7.    int registered;
8.};

下面重点介绍下数据结构是mtd_info。为了便于观察，将重要的数据放在前面，不大重要的编写在后面。

struct mtd_info {
2.    u_char type;         /* MTD类型，包括MTD_NORFLASH,MTD_NANDFLASH等(可参考mtd-abi.h) */
3.    uint32_t flags;      /* MTD属性标志，MTD_WRITEABLE,MTD_NO_ERASE等(可参考mtd-abi.h) */
4.    uint64_t size;       /* mtd设备的大小 */
5.    uint32_t erasesize;  /* MTD设备的擦除单元大小，对于NandFlash来说就是Block的大小 */
6.    uint32_t writesize;  /* 写大小, 对于norFlash是字节,对nandFlash为一页 */
7.    uint32_t oobsize;    /* OOB字节数 */
8.    uint32_t oobavail;   /* 可用的OOB字节数 */
9.    unsigned int erasesize_shift;   /* 默认为0，不重要 */
10.    unsigned int writesize_shift;   /* 默认为0，不重要 */
11.    unsigned int erasesize_mask;    /* 默认为1，不重要 */
12.    unsigned int writesize_mask;    /* 默认为1，不重要 */
13.    const char *name;               /* 名字，   不重要*/
14.    int index;                      /* 索引号，不重要 */
15.    int numeraseregions;            /* 通常为1 */
16.    struct mtd_erase_region_info *eraseregions; /* 可变擦除区域 */
17.
18.    void *priv;     /* 设备私有数据指针，对于NandFlash来说指nand_chip结构体 */
19.    struct module *owner;   /* 一般设置为THIS_MODULE */
20.
21.    /* 擦除函数 */
22.    int (*erase) (struct mtd_info *mtd, struct erase_info *instr);
23.
24.    /* 读写flash函数 */
25.    int (*read) (struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len, size_t *retlen, u_char *buf);
26.    int (*write) (struct mtd_info *mtd, loff_t to, size_t len, size_t *retlen, const u_char *buf);
27.
28.    /* 带oob读写Flash函数 */
29.    int (*read_oob) (struct mtd_info *mtd, loff_t from,
30.             struct mtd_oob_ops *ops);
31.    int (*write_oob) (struct mtd_info *mtd, loff_t to,
32.             struct mtd_oob_ops *ops);
33.
34.    int (*get_fact_prot_info) (struct mtd_info *mtd, struct otp_info *buf, size_t len);
35.    int (*read_fact_prot_reg) (struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len, size_t *retlen, u_char *buf);
36.    int (*get_user_prot_info) (struct mtd_info *mtd, struct otp_info *buf, size_t len);
37.    int (*read_user_prot_reg) (struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len, size_t *retlen, u_char *buf);
38.    int (*write_user_prot_reg) (struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len, size_t *retlen, u_char *buf);
39.    int (*lock_user_prot_reg) (struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len);
40.
41.    int (*writev) (struct mtd_info *mtd, const struct kvec *vecs, unsigned long count, loff_t to, size_t *retlen);
42.    int (*panic_write) (struct mtd_info *mtd, loff_t to, size_t len, size_t *retlen, const u_char *buf);
43.    /* Sync */
44.    void (*sync) (struct mtd_info *mtd);
45.
46.    /* Chip-supported device locking */
47.    int (*lock) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, uint64_t len);
48.    int (*unlock) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, uint64_t len);
49.
50.    /* 电源管理函数 */
51.    int (*suspend) (struct mtd_info *mtd);
52.    void (*resume) (struct mtd_info *mtd);
53.
54.    /* 坏块管理函数 */
55.    int (*block_isbad) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);
56.    int (*block_markbad) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);
57.
58.    void (*unpoint) (struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len);
59.    unsigned long (*get_unmapped_area) (struct mtd_info *mtd,
60.                        unsigned long len,
61.                        unsigned long offset,
62.                        unsigned long flags);
63.    struct backing_dev_info *backing_dev_info;
64.    struct notifier_block reboot_notifier;  /* default mode before reboot */
65.
66.    /* ECC status information */
67.    struct mtd_ecc_stats ecc_stats;
68.    int subpage_sft;
69.    struct device dev;
70.    int usecount;
71.    int (*get_device) (struct mtd_info *mtd);
72.    void (*put_device) (struct mtd_info *mtd);
73.};

mtd_info结构体中的read()、write()、read_oob()、write_oob()、erase()是MTD设备驱动要实现的主要函数，幸运的是Linux大牛已经帮我们实现了一套适合大部分FLASH设备的mtd_info成员函数。

如果MTD设备只有一个分区，那么使用下面两个函数注册和注销MTD设备。

int add_mtd_device(struct mtd_info *mtd)
int del_mtd_device (struct mtd_info *mtd)

如果MTD设备存在其他分区，那么使用下面两个函数注册和注销MTD设备。

int add_mtd_partitions(struct mtd_info *master,const struct mtd_partition *parts,int nbparts)
int del_mtd_partitions(struct mtd_info *master)

其中mtd_partition结构体表示分区的信息。

struct mtd_partition {
2.    char *name;             /* 分区名，如TQ2440_Board_uboot、TQ2440_Board_kernel、TQ2440_Board_yaffs2 */
3.    uint64_t size;          /* 分区大小 */
4.    uint64_t offset;        /* 分区偏移值 */
5.    uint32_t mask_flags;    /* 掩码标识，不重要 */
6.    struct nand_ecclayout *ecclayout;   /* OOB布局 */
7.    struct mtd_info **mtdp;     /* pointer to store the MTD object */
8.};

（3）MTD硬件驱动层

Linux内核再MTD层下实现了通用的NAND驱动(/driver/mtd/nand/nand_base.c)，因此芯片级的NAND驱动不再需要实现mtd_info结构体中的read()、write()、read_oob()、write_oob()等成员函数。

MTD使用nand_chip来表示一个NAND FLASH芯片, 该结构体包含了关于Nand Flash的地址信息,读写方法,ECC模式,硬件控制等一系列底层机制。

struct nand_chip {
2.    void  __iomem   *IO_ADDR_R;     /* 读8位I/O线地址 */
3.    void  __iomem   *IO_ADDR_W;     /* 写8位I/O线地址 */
4.
5.    /* 从芯片中读一个字节 */
6.    uint8_t (*read_byte)(struct mtd_info *mtd);
7.    /* 从芯片中读一个字 */
8.    u16     (*read_word)(struct mtd_info *mtd);
9.    /* 将缓冲区内容写入芯片 */
10.    void    (*write_buf)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len);
11.    /* 读芯片读取内容至缓冲区/ */
12.    void    (*read_buf)(struct mtd_info *mtd, uint8_t *buf, int len);
13.    /* 验证芯片和写入缓冲区中的数据 */
14.    int     (*verify_buf)(struct mtd_info *mtd, const uint8_t *buf, int len);
15.    /* 选中芯片 */
16.    void    (*select_chip)(struct mtd_info *mtd, int chip);
17.    /* 检测是否有坏块 */
18.    int     (*block_bad)(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, int getchip);
19.    /* 标记坏块 */
20.    int     (*block_markbad)(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);
21.    /* 命令、地址、数据控制函数 */
22.    void    (*cmd_ctrl)(struct mtd_info *mtd, int dat,unsigned int ctrl);
23.    /* 设备是否就绪 */
24.    int     (*dev_ready)(struct mtd_info *mtd);
25.    /* 实现命令发送 */
26.    void    (*cmdfunc)(struct mtd_info *mtd, unsigned command, int column, int page_addr);
27.    int     (*waitfunc)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *this);
28.    /* 擦除命令的处理 */
29.    void    (*erase_cmd)(struct mtd_info *mtd, int page);
30.    /* 扫描坏块 */
31.    int     (*scan_bbt)(struct mtd_info *mtd);
32.    int     (*errstat)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *this, int state, int status, int page);
33.    /* 写一页 */
34.    int     (*write_page)(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip,
35.                      const uint8_t *buf, int page, int cached, int raw);
36.
37.    int     chip_delay;         /* 由板决定的延迟时间 */
38.    /* 与具体的NAND芯片相关的一些选项，如NAND_NO_AUTOINCR，NAND_BUSWIDTH_16等 */
39.    unsigned int    options;
40.
41.    /* 用位表示的NAND芯片的page大小，如某片NAND芯片
42.     * 的一个page有512个字节，那么page_shift就是9
43.     */
44.    int      page_shift;
45.    /* 用位表示的NAND芯片的每次可擦除的大小，如某片NAND芯片每次可
46.     * 擦除16K字节(通常就是一个block的大小)，那么phys_erase_shift就是14
47.     */
48.    int      phys_erase_shift;
49.    /* 用位表示的bad block table的大小，通常一个bbt占用一个block，
50.     * 所以bbt_erase_shift通常与phys_erase_shift相等
51.     */
52.    int      bbt_erase_shift;
53.    /* 用位表示的NAND芯片的容量 */
54.    int      chip_shift;
55.    /* NADN FLASH芯片的数量 */
56.    int      numchips;
57.    /* NAND芯片的大小 */
58.    uint64_t chipsize;
59.    int      pagemask;
60.    int      pagebuf;
61.    int      subpagesize;
62.    uint8_t  cellinfo;
63.    int      badblockpos;
64.    nand_state_t    state;
65.    uint8_t     *oob_poi;
66.    struct nand_hw_control  *controller;
67.    struct nand_ecclayout   *ecclayout; /* ECC布局 */
68.
69.    struct nand_ecc_ctrl ecc;   /* ECC校验结构体，里面有大量的函数进行ECC校验 */
70.    struct nand_buffers *buffers;
71.    struct nand_hw_control hwcontrol;
72.    struct mtd_oob_ops ops;
73.    uint8_t     *bbt;
74.    struct nand_bbt_descr   *bbt_td;
75.    struct nand_bbt_descr   *bbt_md;
76.    struct nand_bbt_descr   *badblock_pattern;
77.    void        *priv;
78.};

三、U-BOOT的NAND Flash驱动的实现

U-BOOT的NAND Flash驱动实现的关键是对数据结构mtd_info和nand_chip各个成员的实现。

1、数据结构mtd_info的实现

数据结构mtd_info各个成员已经由Linux内核实现，不需要自己单独实现。数据结构mtd_info各个成员的实现主要在mtd/nand/nand_base.c的函数nand_init_chip、函数nand_get_flash_type、函数nand_scan_ident、函数nand_scan_tail中实现的。比如，数据结构mtd_info的read()、write()、read_oob()、write_oob()等成员函数在函数nand_scan_tail中赋值，且这些函数都已经在mtd/nand/nand_base.c中实现了。

/*** nand_scan_tail - [NAND Interface] Scan for the NAND device* @mtd:      MTD device structure* @maxchips:       Number of chips to scan for** This is the second phase of the normal nand_scan() function. It* fills out all the uninitialized function pointers with the defaults* and scans for a bad block table if appropriate.*/
int nand_scan_tail(struct mtd_info *mtd)
{....../* Fill in remaining MTD driver data */mtd->type = MTD_NANDFLASH;mtd->flags = MTD_CAP_NANDFLASH;mtd->erase = nand_erase;mtd->point = NULL;mtd->unpoint = NULL;mtd->read = nand_read;mtd->write = nand_write;mtd->read_oob = nand_read_oob;mtd->write_oob = nand_write_oob;mtd->sync = nand_sync;mtd->lock = NULL;mtd->unlock = NULL;mtd->suspend = nand_suspend;mtd->resume = nand_resume;mtd->block_isbad = nand_block_isbad;mtd->block_markbad = nand_block_markbad;.......
}

2、数据结构nand_chip的实现

数据结构nand_chip里的绝大部分成员都由内核已经实现好了，少数成员需要根据控制器和NAND FLASH芯片单独实现，这些成员有：

（1）IO_ADDR_R、IO_ADDR_W

读8位I/O线地址、写8位I/O线地址

（2）cmd_ctrl

命令、地址、数据控制函数

（3）dev_ready

设备是否就绪函数

（4）erase_cmd

擦除命令的处理函数

（5）chip_delay

由板决定的延迟时间

（6）options

与具体的NAND芯片相关的一些选项，如NAND_NO_AUTOINCR，NAND_BUSWIDTH_16等。

（7）ecc

如果ecc计算等由硬件完成，则也需要根据具体的处理器实现ecc成员的某些成员。

四、U-BOOT的NAND Flash驱动的使用

U-BOOT的NAND Flash驱动的使用范例可以参看common/cmd_nand.c文件里的函数do_nand。

五、U-BOOT的NAND Flash驱动的移植

U-BOOT的NAND Flash驱动的移植可以参看博文https://blog.csdn.net/kunkliu/article/details/82183311。

参考博文：

https://blog.csdn.net/qq_38880380/article/details/78884522

https://www.cnblogs.com/chd-zhangbo/p/5407754.html

https://blog.csdn.net/liukun321/article/details/6598921

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