Uboot下關(guān)于Nor Flash的驅(qū)動(dòng)問題

本文主要是關(guān)于Nor Flash的相關(guān)介紹，并著重對(duì)Nor Flash的編寫及驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行了相近的闡述。

Nor Flash驅(qū)動(dòng)編寫

1.

Bottom/Top Boot Sect（底部/頂部 啟動(dòng)塊）

所謂的boot sect，是指的是Nor Flash和Nand Flash不太一樣。Nand Flash從開始到最后，都是由同樣大小的page所組成的。

而Nor Flash，一般都是有個(gè)boot sect，好像是由于歷史原因，常將Nor Flash用于作為存儲(chǔ)啟動(dòng)代碼的設(shè)備，也就是從Nor Flash啟動(dòng)，所以，這個(gè)boot sect塊，專門設(shè)計(jì)出來，用于存放啟動(dòng)代碼。如果詳細(xì)解釋，按照datasheet中的描述就是，第一個(gè)或最后一個(gè)，此處是bottom sect，所以是最后一個(gè)64KB大小的塊，被分為4個(gè)獨(dú)立的塊。第一個(gè)16KB，用于少量的系統(tǒng)初始化代碼。而2個(gè)8KB的塊用于存儲(chǔ)參數(shù)，余下的32KB的塊叫做Main Block，用于存儲(chǔ)應(yīng)用程序的代碼。

2.

Sector（扇區(qū)）

此處的sector（扇區(qū)）也就是flash里面的最小的擦除單位：塊（block）。

所以sector count，也就是有多少個(gè)block。

3.

Sector Count （扇區(qū)數(shù)）和Sector List

此處的Nor Flash，M29W320DB，一共有正常的63個(gè)64KB的block，加上上面提到的原先是正常的1個(gè)64KB分成的4個(gè)小塊，所以是63+4=67個(gè)。

而所謂的驅(qū)動(dòng)中的sector list，也就是block list，代碼注釋寫的也很清楚了：

ulong

start［CFG_MAX_FLASH_SECT］;

/* physical sector start addresses */

用于存儲(chǔ)每一個(gè)塊的起始地址的。也是需要你驅(qū)動(dòng)初始化的。對(duì)于這里的M29W320DB，也很簡單了，從開始順序加上塊大小64K，直到最后3個(gè)，計(jì)算一下對(duì)應(yīng)地址，填進(jìn)去就可以了。

4.

Protect（寫保護(hù)）

Nor Flash從軟件的寄存器配置和硬件上，都提供了對(duì)應(yīng)的保護(hù)機(jī)制，目的是，防止有意或無意間，把那些不希望被改動(dòng)/刪除的數(shù)據(jù)破壞了。比如有些機(jī)制把Flash的一些系統(tǒng)啟動(dòng)參數(shù)存儲(chǔ)Nor Flash，或者是其他某種原因，只允許你使用部分Nor Flash的空間，所以，把這類需要保護(hù)的部分，在uboot的flash_info_t的結(jié)構(gòu)體中，把對(duì)應(yīng)的位設(shè)置成1：

uchar

protect［CFG_MAX_FLASH_SECT］; /* sector protection status

*/

這樣，之后程序就可以避免有意無意的擦除有用的數(shù)據(jù)了。

【寫Nor Flash驅(qū)動(dòng)時(shí)的一些注意事項(xiàng)】

1.

位寬（bitwidth，X8/X16/X32）

在Nor Flash控制器，此處我這里用的是，ARM的PromeCell PL172，MPMC（MultiPort Memory Controller），可以接多種不同的存儲(chǔ)設(shè)備，比如SRAM（Static Memory），Nor Flash，而其中又可以分別設(shè)置是否支持Page Mode，Extended wait和寫保護(hù)（啟用寫保護(hù)，就可以看出是ROM了）等。

在硬件上MPMC和Nor Flash連接好了之后。在使用Nor Flash之前，要初始化MPMC。

這里說的，要注意位寬，是因?yàn)槲议_始就沒注意到，所以，在開始初始化MPMC的時(shí)候，設(shè)置MPMCStaticConfig寄存器的時(shí)候，設(shè)置成了X16（16位），但是，后來去uboot中找到別人的Nor Flash的驅(qū)動(dòng)（參考的是oardoxcflash.c），發(fā)出的命令去讀ID，也都是X8（8位）的：

addr［0x0AAA］ = 0xAA;

addr［0x0555］ = 0x55;

addr［0x0AAA］ = 0x90;

所以，導(dǎo)致讀取Manufacture ID 和Device ID，都無法讀正確，讀的都是0xFF。后來重新去確認(rèn)，在配置MPMCStaticConfig的時(shí)候，是配置的X16模式，然后再發(fā)命令，也對(duì)應(yīng)的是按照X16模式發(fā)命令，可以參考：oardmvs1flash.c中的代碼，讀取ID時(shí)是：

addr［0x0555］ = 0x00AA;

addr［0x02AA］= 0x0055;

addr［0x0555］ = 0x0090;

才能正確讀取到期望出的ID：

value = addr［0］;

/* manufacturer ID

*/

讀出來的是0x20h。

value = addr［1］;

/* device ID

*/

讀出來的是0x22CB

和datasheet中的匹配：

– Manufacturer Code： 0020h

– Bottom Device Code M29W320DB： 22CBh

2.

不同位寬對(duì)應(yīng)不同的時(shí)序

此處說的時(shí)序，也就是上面提到的，X8和X16發(fā)的地址，是不一樣的，而且順序也不同。

而且還有一小點(diǎn)要注意的是，記得轉(zhuǎn)換地址成對(duì)應(yīng)的類型：

X8是vu_char *

X16是 vu_short *

這樣再寫入對(duì)應(yīng)的地址和數(shù)值，就可以了。

3.

reset命令

看了uboot中的代碼，好像是其他設(shè)備，多數(shù)的reset命令，都是0xFF。

而這里用到的是STM（STMicroelectronics，后來好像改成Intel和ST合資的恒憶（Numonyx）了。。。）的 Nor Flash，M29W320DB （32 M， bottom boot sect）

，比較特殊些，是0xF0。

4.

boot sector的位置

剛剛看了下datasheet，很汗的是，本以為bottom sect是底部的sect，是地址最大的那個(gè)，結(jié)果datasheet中的是倒敘計(jì)算開始處的，也就是地址最大的那個(gè)塊，是第一個(gè)塊，所以，此處的boot sector 是塊0-3：

# Size （KByte/KWord） Address Range（x8 ）/ Address Range （x16）

66 64/32 3F0000h-3FFFFFh

1F8000h-1FFFFFh

。。。。。

。。。。。

3 32/16 008000h-00FFFFh

004000h-007FFFh

2 8/4

006000h-007FFFh

003000h-003FFFh

1 8/4

004000h-005FFFh

002000h-002FFFh

0 16/8 000000h-003FFFh

000000h-001FFFh

Uboot下關(guān)于Nor Flash的驅(qū)動(dòng)問題

nor flash 的使用特點(diǎn)是 ： 讀操作可以按地址讀， 寫之前必須進(jìn)行擦除， 一旦擦除必須擦除整個(gè)扇區(qū)。

新型的flash 使用3V 的電壓便可以進(jìn)行整個(gè)扇區(qū)的擦除和寫入操作

任何芯片的使用， 都離不開驅(qū)動(dòng)的支持。 uboot下的nor flash的驅(qū)動(dòng)邏輯非常簡單。 而且， 對(duì)于符合 CFI （ Common Flash Interface ）規(guī)范的flash芯片，驅(qū)動(dòng)有很大的通用性。

uboot 提供了很好的 flash 驅(qū)動(dòng)邏輯 和 flash的使用范例， 這些基本的使用方法在linux里也是同樣的邏輯，只不過linux下需要加上一層分區(qū)信息。 結(jié)合flash 芯片手冊(cè)， 可以對(duì)nor flash的使用邏輯有較為清晰的理解。

nor flash的驅(qū)動(dòng)初始化部分：

arch/mips/cpu/octeon/start.S

board_init_r -》 flash_init（）

drivers/mtd/cfi_flash.c

unsigned long flash_init （void）{

for （i = 0; i 《 CONFIG_SYS_MAX_FLASH_BANKS; ++i） {

flash_info［i］.flash_id = FLASH_UNKNOWN;

…

//由于使用的flash 是新型的CFI 規(guī)范的flash， 沒有使用 CONFIG_FLASH_CFI_LEGACY 這個(gè)宏， 所以flash_detect_legacy直接返回0

if （！flash_detect_legacy（cfi_flash_bank_addr（i）， i））

flash_get_size（cfi_flash_bank_addr（i）， i）;

size += flash_info［i］.size;

ulong flash_get_size （phys_addr_t base， int banknum）

{

flash_info_t *info = &flash_info［banknum］;

int i， j;

flash_sect_t sect_cnt;

phys_addr_t sector;

unsigned long tmp;

int size_ratio;

uchar num_erase_regions;

int erase_region_size;

int erase_region_count;

struct cfi_qry qry;

unsigned long max_size;

memset（&qry， 0， sizeof（qry））;

info-》ext_addr = 0;

info-》cfi_version = 0;

#ifdef CONFIG_SYS_FLASH_PROTECTION

info-》legacy_unlock = 0;

#endif

info-》start［0］ = （ulong）map_physmem（base， info-》portwidth， MAP_NOCACHE）;

//如果是CFI 接口， 那么有統(tǒng)一的查詢規(guī)范， 將查詢到的信息保存到 qry中

if （flash_detect_cfi （info， &qry）） {

info-》vendor = le16_to_cpu（qry.p_id）;

info-》ext_addr = le16_to_cpu（qry.p_adr） * 2;

debug（“extended address is 0x%x ”， info-》ext_addr）;

num_erase_regions = qry.num_erase_regions;

if （info-》ext_addr） {

#define FLASH_OFFSET_CFI_RESP 0x20

flash_detect_cfi -》

static int __flash_detect_cfi （flash_info_t * info， struct cfi_qry *qry）

{

int cfi_offset;

for （cfi_offset=0;

cfi_offset 《 sizeof（flash_offset_cfi） / sizeof（uint）;

cfi_offset++） {

/* Issue FLASH reset command */

flash_cmd_reset（info）;

flash_write_cmd （info， 0， flash_offset_cfi［cfi_offset］，

FLASH_CMD_CFI）;

//向0x20 地址進(jìn)行查詢， CFI 規(guī)定 ， 前三個(gè)字符應(yīng)該是 Q， R， Y

if （flash_isequal （info， 0， FLASH_OFFSET_CFI_RESP， ‘Q’）

&& flash_isequal （info， 0， FLASH_OFFSET_CFI_RESP + 2， ‘R’）

&& flash_isequal （info， 0， FLASH_OFFSET_CFI_RESP + 4， ‘Y’）） {

//如果確認(rèn)為CFI 規(guī)范， 那么就按照 struct cfi_qry數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行查詢

flash_read_cfi（info， qry， FLASH_OFFSET_CFI_RESP，

sizeof（struct cfi_qry））;

…

//在進(jìn)行CFI 規(guī)范查詢之后， 還要將addr_unlock1 ， addr_unlock2 進(jìn)行賦值， 這兩個(gè)地址分別表示8位寬的地址和16位寬的地址， 可以實(shí)現(xiàn)byte和word的操作。

//一般地， 我們只使用addr_unlock1

//在一些代碼里， 這兩個(gè)數(shù)值就通過宏定義來實(shí)現(xiàn)的

info-》addr_unlock1 = 0xaaa;

info-》addr_unlock2 = 0x555;

…

}

下面是flash 芯片手冊(cè)里CFI 規(guī)范查詢的信息：

cfi_qry 定義：

struct cfi_qry {

u8 qry［3］; //保存 Q， R， Y

u16 p_id; //Primary algorithm

u16 p_adr; //Address for primary algorithm

u16 a_id; //Alternate

u16 a_adr; //Address for alternate

u8 vcc_min; // 最小Vcc

u8 vcc_max; //最大Vcc

u8 vpp_min; //最小Vpp

u8 vpp_max; //最大Vpp

u8 word_write_timeout_typ; //字節(jié)寫典型超時(shí)

u8 buf_write_timeout_typ; //緩存寫典型超時(shí)

u8 block_erase_timeout_typ; //塊擦除典型超時(shí)

u8 chip_erase_timeout_typ; //整片擦除典型超時(shí)

u8 word_write_timeout_max; //字節(jié)寫最大超時(shí)

u8 buf_write_timeout_max; //緩存寫最大超時(shí)

u8 block_erase_timeout_max; //塊寫最大超時(shí)

u8 chip_erase_timeout_max; //整片擦除最大超時(shí)

u8 dev_size; //芯片大小

u16 interface_desc; //接口描述

u16 max_buf_write_size; //最大緩存寫長度

u8 num_erase_regions; //擦除塊扇區(qū)數(shù)量

u32 erase_region_info［NUM_ERASE_REGIONS］; //4個(gè)塊區(qū)的信息

} __attribute__（（packed））;

從上圖可以看到， 是獲取了CFI query identification string ， System interface information ， Device geometry definition 信息，對(duì)照手冊(cè)， 就可以知道成員的數(shù)值

其中， 最為重要的是擦寫扇區(qū)信息 erase_region_info， 對(duì)應(yīng)手冊(cè)的如下信息：

手冊(cè)給出了扇區(qū)的信息， 第一部分說明了扇區(qū)（block）的個(gè)數(shù) ： 0xff + 1 = 256 個(gè)， 第二部分說明了一個(gè)扇區(qū)（block）大小： 0x200 * 256 =131072， 即128K字節(jié)

我們的flash， 為00ff， 和0200 。那么uint32_t的tmp 的數(shù)值應(yīng)該為： 0x020000ff

tmp = le32_to_cpu（qry.erase_region_info［i］）;

debug（“erase region %u： 0x%08lx ”， i， tmp）;

erase_region_count = （tmp & 0xffff） + 1;

tmp 》》= 16;

erase_region_size = （tmp & 0xffff） ？ （（tmp & 0xffff） * 256） ： 128;

tmp = qry.erase_region_info［i］ = 0x20000ff

tmp 》》=16 后， tmp = 0x200

擦寫扇區(qū)的大小 erase_region_size = （tmp & 0xffff） * 256 = 0x20000 ， 即一個(gè)扇區(qū)的大小為0x2000字節(jié)。

擦寫扇區(qū)的個(gè)數(shù) erase_region_count為0x201， 即256個(gè)扇區(qū)

那么， 可以知道， 整個(gè)nor flash 總的容量為： 0x2000 * 256 = 33554432 字節(jié)，

驗(yàn)證一下： 33554432 / 1024 / 1024 = 32 M

sect_cnt = 0;

sector = base;//基地址為 0x1dc00000

…

那么會(huì)循環(huán)256次。

for （j = 0; j 《 erase_region_count; j++） {

。。

//在256次循環(huán)中， 256個(gè)start成員保存各個(gè)扇區(qū)的地址

info-》start［sect_cnt］ =

（ulong）map_physmem（sector，

info-》portwidth，

MAP_NOCACHE）;

//計(jì)算各個(gè)扇區(qū)的地址， 地址計(jì)算方法為， 扇區(qū)的大小 * size_ratio（ 為 size_ratio = info-》portwidth / info-》chipwidth;，比值為1）

//可以看出， 各個(gè)扇區(qū)的地址相隔一個(gè)扇區(qū)的大小

sector += （erase_region_size * size_ratio）;

…

sect_cnt++;

}

info-》sector_count = sect_cnt;

//buffer_size 為 1 《《 8 ， 256

info-》buffer_size = 1 《《 （8 * info-》portwidth）;

…

}

循環(huán)結(jié)束后， sect_cnt 的數(shù)值為 256

現(xiàn)在， 所有扇區(qū)的地址都保存到了init-》start數(shù)組里。 那么現(xiàn)在如果要向flash里燒寫一個(gè)文件， 在知道文件的大小的情況下，就可以計(jì)算出要使用幾個(gè)扇區(qū)。

include/flash.h：

#define CONFIG_SYS_MAX_FLASH_SECT （256）

typedef struct {

ulong size; /* total bank size in bytes */

ushort sector_count; /* number of erase units */

ulong flash_id; /* combined device & manufacturer code */

ulong start［CONFIG_SYS_MAX_FLASH_SECT］; /* virtual sector start address */

uchar protect［CONFIG_SYS_MAX_FLASH_SECT］; /* sector protection status */

#ifdef CONFIG_SYS_FLASH_CFI

uchar portwidth; /* the width of the port */

uchar chipwidth; /* the width of the chip */

ushort buffer_size; /* # of bytes in write buffer */

ulong erase_blk_tout; /* maximum block erase timeout */

ulong write_tout; /* maximum write timeout */

ulong buffer_write_tout; /* maximum buffer write timeout */

ushort vendor; /* the primary vendor id */

ushort cmd_reset; /* vendor specific reset command */

ushort interface; /* used for x8/x16 adjustments */

ushort legacy_unlock; /* support Intel legacy （un）locking */

ushort manufacturer_id; /* manufacturer id */

ushort device_id; /* device id */

ushort device_id2; /* extended device id */

ushort ext_addr; /* extended query table address */

ushort cfi_version; /* cfi version */

ushort cfi_offset; /* offset for cfi query */

ulong addr_unlock1; /* unlock address 1 for AMD flash roms */

ulong addr_unlock2; /* unlock address 2 for AMD flash roms */

const char *name; /* human-readable name */

#endif

} flash_info_t;

uboot 就是按照如上的思路來實(shí)現(xiàn)uboot的更新， common/cmd_flash.c 有很好的flash使用范例：

int do_upgrade （cmd_tbl_t *cmdtp， int flag， int argc， char * const argv［］）

{

int rcode = 0;

ulong addr， addr_first， addr_last;

const bootloader_header_t *header;

if （argc ！= 4） {

if （argc == 2 || argc == 3） {

if （strcmp（argv［1］， “uboot”） ！= 0）

return cmd_usage（cmdtp）;

//獲取環(huán)境變量loadaddr的數(shù)值， 這是要更新的文件在內(nèi)存里的起始地址

if （getenv（“l(fā)oadaddr”） ！= NULL）

addr = simple_strtoul（getenv（“l(fā)oadaddr”）， NULL， 16）;

else

return cmd_usage（cmdtp）;

//（0x1fc00000 - CONFIG_SYS_FLASH_SIZE） = 0x1dc00000

//計(jì)算出uboot的起始地址

addr_first = CONFIG_SYS_FLASH_BASE;

if （argc == 3 && strcmp（argv［2］， “all”） == 0） {

addr_last = addr_first + CONFIG_BOOT_SIZE - 1;

}else

//CONFIG_ENV_ADDR = 0x1fbe0000

//addr_last = 0x1fbdffff

//計(jì)算出uboot的結(jié)束地址

addr_last = CONFIG_ENV_ADDR - 1;

// 驗(yàn)證下載的uboot 釋放符合bootload 的格式。

header = （void *）addr;

if （validate_header（header）） {

printf（“Image does not have valid header form addr:0x%lx ”， addr）;

return 1;

}

。。.

//知道了uboot的起始，結(jié)束地址， 就可以知道uboot在flash 里要使用幾個(gè)扇區(qū)。

/*

一， 先取消要使用的扇區(qū)保護(hù)， 參數(shù)0 表示取消保護(hù)

*/

if （（rcode = flash_sect_protect（0， addr_first， addr_last）） ！= 0）

return rcode;

//擦除要使用到的扇區(qū)

if （（rcode = flash_sect_erase（addr_first， addr_last）） ！= 0）

return rcode;

//向要使用到的扇區(qū)寫入數(shù)據(jù)

puts （“Copy to Flash.。。 ”）;

if （（rcode = flash_write（（char *）addr， addr_first， addr_last - addr_first）） ！= 0） {

flash_perror（rcode）;

return 1;

}

puts （“done ”）;

return 0;

}

int flash_sect_protect （int p， ulong addr_first， ulong addr_last）

{

flash_info_t *info;

ulong bank;

int s_first［CONFIG_SYS_MAX_FLASH_BANKS］， s_last［CONFIG_SYS_MAX_FLASH_BANKS］;

int protected， i;

int planned;

int rcode;

/*

通過flash的起始地址和結(jié)束地址， 計(jì)算出起始扇區(qū)和結(jié)束扇區(qū)， 以及要使用到的扇區(qū)個(gè)數(shù)， 分別保存到s_first， s_last， planned 中。

*/

rcode = flash_fill_sect_ranges（ addr_first， addr_last， s_first， s_last， &planned ）;

…

static int

flash_fill_sect_ranges （ulong addr_first， ulong addr_last，

int *s_first， int *s_last，

int *s_count ）

{

flash_info_t *info;

ulong bank;

int rcode = 0;

*s_count = 0;

//初始化參數(shù)

for （bank=0; bank 《 CONFIG_SYS_MAX_FLASH_BANKS; ++bank） {

s_first［bank］ = -1; /* first sector to erase */

s_last ［bank］ = -1; /* last sector to erase */

}

//只有一次循環(huán)

for （bank=0，info = &flash_info［0］;

（bank 《 CONFIG_SYS_MAX_FLASH_BANKS） && （addr_first 《= addr_last）;

++bank， ++info） {

ulong b_end;

int sect;

short s_end;

if （info-》flash_id == FLASH_UNKNOWN） {

continue;

}

//start［0］保存的是flash的起始地址 ， size是整個(gè)芯片的大小， 那么info-》start［0］ + info-》size - 1的 含義就是 整個(gè)芯片的結(jié)束地址

b_end = info-》start［0］ + info-》size - 1; /* bank end addr */

//最后一個(gè)扇區(qū)的標(biāo)號(hào)

s_end = info-》sector_count - 1; /* last sector */

//遍歷所有扇區(qū)， 即256個(gè)扇區(qū)

for （sect=0; sect 《 info-》sector_count; ++sect） {

ulong end; /* last address in current sect */

//當(dāng)前扇區(qū)的最后地址

end = （sect == s_end） ？ b_end ： info-》start［sect + 1］ - 1;

if （addr_first 》 end）

continue;

//當(dāng)uboot的結(jié)束地址小于當(dāng)前扇區(qū)的地址時(shí)， 直接判斷下個(gè)扇區(qū)。 目的是快速找到uboot的結(jié)束地址所在flash的扇區(qū)。

if （addr_last 《 info-》start［sect］）

continue;

//當(dāng)文件起始地址等于扇區(qū)起始地址， 將當(dāng)前扇區(qū)地址保存到s_first［0］ 中。

if （addr_first == info-》start［sect］） {

s_first［bank］ = sect;

}

//當(dāng)文件結(jié)束地址等于當(dāng)前扇區(qū)結(jié)束地址時(shí)， 將當(dāng)前扇區(qū)標(biāo)號(hào)保存到s_last［0］中。。 這個(gè)部分uboot的代碼需要優(yōu)化， 正常的邏輯下， 這個(gè)時(shí)候可以直接break了。 無須再進(jìn)入循環(huán)。 本人已經(jīng)驗(yàn)證通過

if （addr_last == end） {

s_last［bank］ = sect;

}

}

//如果s_first［0］有數(shù)值， 即查找成功的話， 計(jì)算出占有了幾個(gè)扇區(qū)。

if （s_first［bank］ 》= 0） {

//如果沒有找到s_last， 有兩種情況， 如果目標(biāo)文件大于flash的大小， 那么設(shè)定s_last 為最后一個(gè)扇區(qū)。 否則是邏輯錯(cuò)誤。

if （s_last［bank］ 《 0） {

if （addr_last 》 b_end） {

s_last［bank］ = s_end;

} else {

puts （“Error： end address”

“ not on sector boundary ”）;

rcode = 1;

break;

}

} //如果得到的結(jié)果是結(jié)束的扇區(qū)標(biāo)號(hào)小于起始扇區(qū)標(biāo)號(hào)， 也是邏輯錯(cuò)誤

if （s_last［bank］ 《 s_first［bank］） {

puts （“Error： end sector”

“ precedes start sector ”）;

rcode = 1;

break;

}

//記錄結(jié)束扇區(qū)的編號(hào)。

sect = s_last［bank］;

addr_first = （sect == s_end） ？ b_end + 1： info-》start［sect + 1］;

//s_last［bank］ - s_first［bank］ + 1 就是中間的扇區(qū)個(gè)數(shù)

（*s_count） += s_last［bank］ - s_first［bank］ + 1;

} else if （addr_first 》= info-》start［0］ && addr_first 《 b_end） {

puts （“Error： start address not on sector boundary ”）;

rcode = 1;

break;

} else if （s_last［bank］ 》= 0） {

puts （“Error： cannot span across banks when they are”

“ mapped in reverse order ”）;

rcode = 1;

break;

}

}

return rcode;

}

回到：

#ifndef CONFIG_SYS_NO_FLASH

int flash_sect_protect （int p， ulong addr_first， ulong addr_last）

{

flash_info_t *info;

ulong bank;

int s_first［CONFIG_SYS_MAX_FLASH_BANKS］， s_last［CONFIG_SYS_MAX_FLASH_BANKS］;

int protected， i;

int planned;

int rcode;

rcode = flash_fill_sect_ranges（ addr_first， addr_last， s_first， s_last， &planned ）;

protected = 0;

if （planned && （rcode == 0）） {

for （bank=0，info = &flash_info［0］; bank 《 CONFIG_SYS_MAX_FLASH_BANKS; ++bank， ++info） {

if （info-》flash_id == FLASH_UNKNOWN） {

continue;

}

if （s_first［bank］》=0 && s_first［bank］《=s_last［bank］） {

debug （“%sProtecting sectors %d..%d in bank %ld ”，

p ？ “” ： “Un-”，

s_first［bank］， s_last［bank］， bank+1）;

protected += s_last［bank］ - s_first［bank］ + 1;

//為獲取到的扇區(qū)取消保護(hù)

for （i=s_first［bank］; i《=s_last［bank］; ++i） {

#if defined（CONFIG_SYS_FLASH_PROTECTION）

//就是 改變 info-》addr_unlock1 的標(biāo)識(shí)和將info-》protect 的對(duì)應(yīng)成員置0， 否則后面不能 erase 和write

if （flash_real_protect（info， i， p））

rcode = 1;

putc （‘?！?

#else

info-》protect［i］ = p;

#endif /* CONFIG_SYS_FLASH_PROTECTION */

}

}

}

#if defined（CONFIG_SYS_FLASH_PROTECTION）

puts （“ done ”）;

#endif /* CONFIG_SYS_FLASH_PROTECTION */

printf （“%sProtected %d sectors ”，

p ？ “” ： “Un-”， protected）;

} else if （rcode == 0） {

puts （“Error： start and/or end address”

“ not on sector boundary ”）;

rcode = 1;

}

return rcode;

}

#ifndef CONFIG_SYS_NO_FLASH

int flash_sect_erase （ulong addr_first， ulong addr_last）

{

flash_info_t *info;

ulong bank;

int s_first［CONFIG_SYS_MAX_FLASH_BANKS］， s_last［CONFIG_SYS_MAX_FLASH_BANKS］;

int erased = 0;

int planned;

int rcode = 0;

//跟之前取消保護(hù)一樣， 也需要通過給定地址計(jì)算出要操作的扇區(qū)。 這個(gè)地方實(shí)在多余， 完全可以使用之前已經(jīng)獲取到的數(shù)據(jù)作為參數(shù)傳下來。

//總之 flash_sect_erase 和 flash_sect_protect 的重復(fù)度太高

rcode = flash_fill_sect_ranges （addr_first， addr_last，

s_first， s_last， &planned ）;

if （planned && （rcode == 0）） {

for （bank=0，info = &flash_info［0］;

（bank 《 CONFIG_SYS_MAX_FLASH_BANKS） && （rcode == 0）;

++bank， ++info） {

if （s_first［bank］》=0） {

erased += s_last［bank］ - s_first［bank］ + 1;

debug （“Erase Flash from 0x%08lx to 0x%08lx ”

“in Bank # %ld ”，

info-》start［s_first［bank］］，

（s_last［bank］ == info-》sector_count） ？

info-》start［0］ + info-》size - 1：

info-》start［s_last［bank］+1］ - 1，

bank+1）;

//flash_erase 是drivers/mtd/cfi_flash.c 提供的flash 擦除接口。

rcode = flash_erase （info， s_first［bank］， s_last［bank］）;

}

}

printf （“Erased %d sectors ”， erased）;

} else if （rcode == 0） {

puts （“Error： start and/or end address”

“ not on sector boundary ”）;

rcode = 1;

}

return rcode;

}

#endi

int flash_erase （flash_info_t * info， int s_first， int s_last）

{

…

for （sect = s_first; sect 《= s_last; sect++） {

////如果扇區(qū)處于保護(hù)狀態(tài)， 將無法擦除

if （info-》protect［sect］ == 0） { /* not protected */

switch （info-》vendor） {

…

break;

case CFI_CMDSET_AMD_STANDARD：

case CFI_CMDSET_AMD_EXTENDED：

flash_write_cmd （info， 0， 0， AMD_CMD_RESET）; // （1）

flash_unlock_seq （info， sect）; //（2）

flash_write_cmd （info， sect， info-》addr_unlock1，AMD_CMD_ERASE_START）; //（3）

flash_unlock_seq （info， sect）;//（4）

flash_write_cmd （info， sect， 0，AMD_CMD_ERASE_SECTOR）;//（5）

break;

…

}

/*

根據(jù)手冊(cè)， 扇區(qū)的擦寫動(dòng)作指令為：

#define AMD_CMD_UNLOCK_START 0xAA

#define AMD_CMD_UNLOCK_ACK 0x55

static void flash_unlock_seq （flash_info_t * info， flash_sect_t sect）{

flash_write_cmd （info， sect， info-》addr_unlock1， AMD_CMD_UNLOCK_START）;

flash_write_cmd （info， sect， info-》addr_unlock2， AMD_CMD_UNLOCK_ACK）;

}

全部擦寫的操作是，

__RESET

1， 向 0xaaa 寫入 aa

2， 向 0x555 寫入 55

3， 向 0xaaa 寫入80

4， 向 0xaaa 寫入aa

5， 向0x555 寫入55

6， 向扇區(qū)地址 寫入30

__RESET 由（1） 完成

1，2 由 （2） 完成

3 由 （3）完成

4，5由（4）完成

6 由 （5）完成

*/

/*

指令的下發(fā)后， 還要使用狀態(tài)查詢函數(shù)， 等待指令的完成， 即硬件的執(zhí)行完成。 這個(gè)過程是最耗時(shí)的。

*/

if （use_flash_status_poll（info）） {

cfiword_t cword = （cfiword_t）0xffffffffffffffffULL;

void *dest;

//獲取扇區(qū)的內(nèi)存地址

dest = flash_map（info， sect， 0）;

//傳入的超時(shí)時(shí)間為 info-》erase_blk_tout， 這個(gè)數(shù)值為： （1 《《 qry.block_erase_timeout_typ） * （1 《《 qry.block_erase_timeout_max）

//根據(jù)手冊(cè)， 計(jì)算出扇區(qū)最大超時(shí)時(shí)間為： 4096s， 意味著， 如果4096s內(nèi)扇區(qū)還沒有擦寫完成， 那么就超時(shí)退出

st = flash_status_poll（info， &cword， dest， info-》erase_blk_tout， “erase”）;

flash_unmap（info， sect， 0， dest）;

} else

st = flash_full_status_check（info， sect，

info-》erase_blk_tout，

“erase”）;

if （st）

rcode = 1;

else if （flash_verbose）

putc （‘。’）;

if （ctrlc（）） {

puts（“ Interrupted ”）;

return 1;

}

}

}

if （flash_verbose）

puts （“ done ”）;

return rcode;

}

static int flash_status_poll（flash_info_t *info， void *src， void *dst，

ulong tout， char *prompt）

{

#ifdef CONFIG_SYS_CFI_FLASH_STATUS_POLL

ulong start;

int ready;

…

start = get_timer（0）;

WATCHDOG_RESET（）;

while （1） {

switch （info-》portwidth） {

case FLASH_CFI_8BIT：

/*根據(jù)flash 的位寬（portwidth）， 判斷目的地址的數(shù)值是否等于src地址的數(shù)值。 上面?zhèn)飨聛韘rc的數(shù)值為全f， dst地址是當(dāng)前扇區(qū)的0地址，

那么flash_erase 的擦寫指令完成的判斷條件是： 當(dāng)前扇區(qū)的0地址的數(shù)值為0xff

如果判斷條件成立后跳出循環(huán)， 否則udelay后， 再次進(jìn)入循環(huán) */

ready = flash_read8（dst） == flash_read8（src）;

break;

case FLASH_CFI_16BIT：

ready = flash_read16（dst） == flash_read16（src）;

break;

case FLASH_CFI_32BIT：

ready = flash_read32（dst） == flash_read32（src）;

break;

case FLASH_CFI_64BIT：

ready = flash_read64（dst） == flash_read64（src）;

break;

default：

ready = 0;

break;

}

if （ready）

break;

if （get_timer（start） 》 tout） {

printf（“Flash %s timeout at address %lx data %lx ”，

prompt， （ulong）dst， （ulong）flash_read8（dst））;

return ERR_TIMOUT;

}

udelay（1）; /* also triggers watchdog */

}

#endif /* CONFIG_SYS_CFI_FLASH_STATUS_POLL */

return ERR_OK;

}

回到do_upgrade， 扇區(qū)擦寫完成后， 調(diào)用flash_write 進(jìn)行寫入操作

code = flash_write（（char *）addr， addr_first， addr_last - addr_first）） ！= 0） {

src 是要燒些的文件的起始， addr 是要燒寫到flash的目的地址， cnt 是要燒寫的長度

int flash_write （char *src， ulong addr， ulong cnt）{

int i;

ulong end = addr + cnt - 1;

//在單個(gè)bank的flash里， 只有一個(gè)info， info_first等于info_last

flash_info_t *info_first = addr2info （addr）;

flash_info_t *info_last = addr2info （end ）;

flash_info_t *info;

…

//在單個(gè)bank的flash里， 只有一次循環(huán)

for （info = info_first; info 《= info_last; ++info） {

ulong b_end = info-》start［0］ + info-》size; /* bank end addr */

short s_end = info-》sector_count - 1;

for （i=0; i《info-》sector_count; ++i） {

ulong e_addr = （i == s_end） ？ b_end ： info-》start［i + 1］;

//如果要操作的扇區(qū)沒有取消保護(hù)， 直接返回

if （（end 》= info-》start［i］） && （addr 《 e_addr） &&

（info-》protect［i］ ！= 0） ） {

return （ERR_PROTECTED）;

}

}

}

/* finally write data to flash */

for （info = info_first; info 《= info_last && cnt》0; ++info） {

ulong len;

len = info-》start［0］ + info-》size - addr;

if （len 》 cnt）

len = cnt;

//單個(gè)bank的flash調(diào)用 write_buf后返回操作結(jié)果

if （（i = write_buff（info， （uchar *）src， addr， len）） ！= 0） {

return （i）;

}

//多個(gè)bank的情況

cnt -= len;

addr += len;

src += len;

}

return （ERR_OK）;

}

//info 為flash的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， src為源文件的內(nèi)存地址， addr 為目的flash 地址， cnt 為文件要寫的長度

int write_buff （flash_info_t * info， uchar * src， ulong addr， ulong cnt）

{

ulong wp;

uchar *p;

int aln;

cfiword_t cword;

int i， rc;

#ifdef CONFIG_SYS_FLASH_USE_BUFFER_WRITE

int buffered_size;

#endif

#ifdef CONFIG_FLASH_SHOW_PROGRESS

int digit = CONFIG_FLASH_SHOW_PROGRESS;

int scale = 0;

int dots = 0;

/*

* Suppress if there are fewer than CONFIG_FLASH_SHOW_PROGRESS writes.

*/

if （cnt 》= CONFIG_FLASH_SHOW_PROGRESS） {

scale = （int）（（cnt + CONFIG_FLASH_SHOW_PROGRESS - 1） /

CONFIG_FLASH_SHOW_PROGRESS）;

}

#endif

//wp的數(shù)值為addr

wp = （addr & ~（info-》portwidth - 1））;

…

buffered_size = （info-》portwidth / info-》chipwidth）;

buffered_size *= info-》buffer_size;

//buffered_size 為256

while （cnt 》= info-》portwidth） {

//buffer_size 長度為1的情況，就是按字節(jié)寫的情況

if （info-》buffer_size == 1） {

cword.l = 0;

for （i = 0; i 《 info-》portwidth; i++）

flash_add_byte （info， &cword， *src++）;

if （（rc = flash_write_cfiword （info， wp， cword）） ！= 0）

return rc;

wp += info-》portwidth;

cnt -= info-》portwidth;

continue;

}

//buffer_size 不為1， 按buffer 寫的情況

//如果地址為buffer_size 的整數(shù)倍， 那么i 就等于 buffer_size.256 字節(jié)。

//可以看到， 按緩存寫的話 ， 總共會(huì)執(zhí)行 （文件長度 / 256 + 1 次） 。 如果要寫入的長度為 0xdffff， 那么要執(zhí)行的次數(shù)為 0xdffff / 256 + 1 = 3584 次。

i = buffered_size - （wp % buffered_size）;

if （i 》 cnt）

i = cnt; //如果緩存寫長度大于剩余的要寫入的文件長度， 那么長度截為cnt

if （（rc = flash_write_cfibuffer （info， wp， src， i）） ！= ERR_OK）

return rc;

i -= i & （info-》portwidth - 1）;

wp += i; //要寫入的內(nèi)容的地址移動(dòng) i 長度

src += i; //要寫入的文件的地址向后移動(dòng) i 長度

cnt -= i; //文件的剩余長度減去 i 長度

FLASH_SHOW_PROGRESS（scale， dots， digit， i）;

}

…

if （cnt == 0） {

return （0）;

}

/*

* handle unaligned tail bytes

*/

cword.l = 0;

p = （uchar *）wp;

for （i = 0; （i 《 info-》portwidth） && （cnt 》 0）; ++i） {

flash_add_byte （info， &cword， *src++）;

--cnt;

}

for （; i 《 info-》portwidth; ++i）

flash_add_byte （info， &cword， flash_read8（p + i））;

return flash_write_cfiword （info， wp， cword）;

}

對(duì)于字節(jié)寫和緩存寫， 分別 有flash_write_cfiword 和flash_write_cfibuffer 實(shí)現(xiàn)

static int flash_write_cfiword （flash_info_t * info， ulong dest，

cfiword_t cword）

{

void *dstaddr = （void *）dest;

int flag;

flash_sect_t sect = 0;

char sect_found = 0;

//根據(jù)端口寬度 ， 判斷要操作的地址上的數(shù)值是否為cword的數(shù)值。

//上面?zhèn)鞯腸word 為0 ， 那么要判斷要寫的地址的數(shù)值是否為0 ， 如果判斷結(jié)果為假，那么退出，返回ERR_NOT_ERASE錯(cuò)誤數(shù)值。提示沒有經(jīng)過擦寫。

switch （info-》portwidth） {

case FLASH_CFI_8BIT：

flag = （（flash_read8（dstaddr） & cword.c） == cword.c）;

break;

case FLASH_CFI_16BIT：

flag = （（flash_read16（dstaddr） & cword.w） == cword.w）;

break;

case FLASH_CFI_32BIT：

flag = （（flash_read32（dstaddr） & cword.l） == cword.l）;

break;

case FLASH_CFI_64BIT：

flag = （（flash_read64（dstaddr） & cword.ll） == cword.ll）;

break;

default：

flag = 0;

break;

}

if （！flag）

return ERR_NOT_ERASED;

//上面看到， flash在執(zhí)行燒些前， 要先取消保護(hù)， 再進(jìn)行擦除， 當(dāng)兩者都成功后， 才可以進(jìn)行write

//在執(zhí)行燒些過程中， 關(guān)閉全部中斷， 所有的中斷新號(hào)會(huì)被忽略

flag = disable_interrupts （）;

//根據(jù)不同廠商，執(zhí)行對(duì)應(yīng)的指令。

switch （info-》vendor） {

case CFI_CMDSET_INTEL_PROG_REGIONS：

case CFI_CMDSET_INTEL_EXTENDED：

case CFI_CMDSET_INTEL_STANDARD://intel 的規(guī)范

flash_write_cmd （info， 0， 0， FLASH_CMD_CLEAR_STATUS）;

flash_write_cmd （info， 0， 0， FLASH_CMD_WRITE）;

break;

case CFI_CMDSET_AMD_EXTENDED：

case CFI_CMDSET_AMD_STANDARD： //AMD 的規(guī)范

//根據(jù)目的地址找到要操作的扇區(qū)

sect = find_sector（info， dest）;

//解鎖扇區(qū)

flash_unlock_seq （info， sect）;

//輸入write 指令

flash_write_cmd （info， sect， info-》addr_unlock1， AMD_CMD_WRITE）;

sect_found = 1;

break;

…

}

//等待指令完成

switch （info-》portwidth） {

case FLASH_CFI_8BIT：

flash_write8（cword.c， dstaddr）;

if （info-》vendor ！= 1） {

while （flash_read8（dstaddr） ！= cword.c）

;

}

break;

case FLASH_CFI_16BIT：

flash_write16（cword.w， dstaddr）;

if （info-》vendor ！= 1） {

while （flash_read16（dstaddr） ！= cword.w）

;

}

break;

case FLASH_CFI_32BIT：

flash_write32（cword.l， dstaddr）;

case FLASH_CFI_64BIT：

flash_write64（cword.ll， dstaddr）;

if （info-》vendor ！= 1） {

while （flash_read64（dstaddr） ！= cword.ll）

;

}

break;

}

//恢復(fù)中斷

if （flag）

enable_interrupts （）;

if （！sect_found）

sect = find_sector （info， dest）;

if （use_flash_status_poll（info））

return flash_status_poll（info， &cword， dstaddr，

info-》write_tout， “write”）;

else

return flash_full_status_check（info， sect，

info-》write_tout， “write”）;

}

flash_write_cfibuffer 使用了同樣的邏輯 ， 不同的指令

結(jié)語

關(guān)于Nor Flash的相關(guān)介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。

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