Linux MTD子系统:从模型分析到Flash驱动模板

MTD(Memory Technology Device)即常说的Flash等使用存储芯片的存储设备，MTD子系统对应的是块设备驱动框架中的设备驱动层，可以说，MTD就是针对Flash设备设计的标准化硬件驱动框架。本文基于3.14内核，讨论MTD驱动框架。

MTD子系统框架

设备节点层:MTD框架可以在/dev下创建字符设备节点(主设备号90)以及块设备节点(主设备号31), 用户通过访问此设备节点即可访问MTD字符设备或块设备。

MTD设备层: 基于MTD原始设备, Linux在这一层次定义出了MTD字符设备和块设备, 字符设备在mtdchar.c中实现, 块设备则是通过结构mtdblk_dev来描述,"/drivers/mtd/mtdchar.c"文件实现了MTD字符设备接口; "/drivers/mtd/mtdblock.c"文件实现了MTD块设备接口

MTD原始设备层: 由MTD原始设备的通用代码+特定的Flash数据组成。mtd_info、mtd_part、mtd_partition以及mtd_partitions等对象及其操作方法就属于这一层，对应的文件是"drivers/mtd/mtdcore.c"。类似于i2c驱动框架中的核心层。

硬件驱动层: 内核将常用的flash操作都已经在这个层次实现, 驱动开发只需要将相应的设备信息添加进去即可, 比如,NOR flash的芯片驱动位于"drivers/mtd/chips/", Nand flash位于"drivers/mtd/nand/"(eg s3c2410.c)

核心结构和方法简述

为了实现上述的框架, 内核中使用了如下类和API, 这些几乎是开发一个MTD驱动必须的

核心结构

mtd_info描述原始设备层的一个分区的结构, 描述一个设备或一个多分区设备中的一个分区

mtd_table管理原始设备层的mtd_info的数组

mtd_part表示一个分区, 其中的struct mtd_info mtd描述该分区的信息， 一个物理Flash设备可以有多于1个mtd_part，每个mtd_part都对应一个mtd_info。

mtd_partition描述一个分区表, 通过管理mtd_part以及每一个mtd_part中的mtd_info来描述所有的分区，一个物理Flash设备只有一个mtd_partition

mtd_partitions是一个list_head对象，用于管理mtd_partition们

map_info描述一个NOR Flash设备

nand_chip描述一个NAND Flash设备

核心方法

add_mtd_device()/del_mtd_device()注册/注销一个MTD设备

add_mtd_partitions()/del_mtd_partitions()注册注销一个或多个分区表,

do_map_probe()用来根据传入的参数匹配一个map_info对象的驱动，比如CFI接口或JEDEC接口的NOR Flash，并返回一个mtd_info以便注册分区信息。

nand_scan()：NAND flash使用这个API来匹配驱动。

核心结构与方法详述

mtd_info

本身是没有list_head来供内核管理，对mtd_info对象的管理是通过mtd_part来实现的。mtd_info对象属于原始设备层，里面的很多函数接口内核已经实现了。mtd_info中的read()/write()等操作是MTD设备驱动要实现的主要函数，在NORFlash或NANDFlash中的驱动代码中几乎看不到mtd_info的成员函数，即这些函数对于Flash芯片是透明的，因为Linux在MTD的下层实现了针对NORFlash和NANDFlash的通用的mtd_info函数。

114 struct mtd_info {115 u_char type;116 uint32_t flags;117 uint64_t size; // Total size of the MTD118 123 uint32_t erasesize;131 uint32_t writesize;132 142 uint32_t writebufsize;143 144 uint32_t oobsize; // Amount of OOB data per block (e.g. 16)145 uint32_t oobavail; // Available OOB bytes per block146 151 unsigned int erasesize_shift;152 unsigned int writesize_shift;153 /* Masks based on erasesize_shift and writesize_shift */154 unsigned int erasesize_mask;155 unsigned int writesize_mask;156 164 unsigned int bitflip_threshold;165 166 // Kernel-only stuff starts here.167 const char *name;168 int index;169 170 /* ECC layout structure pointer - read only! */ 171 struct nand_ecclayout *ecclayout;172 173 /* the ecc step size. */174 unsigned int ecc_step_size;175 176 /* max number of correctible bit errors per ecc step */177 unsigned int ecc_strength;178 179 /* Data for variable erase regions. If numeraseregions is zero,180 * it means that the whole device has erasesize as given above.181 */182 int numeraseregions;183 struct mtd_erase_region_info *eraseregions;184 185 /*186 * Do not call via these pointers, use corresponding mtd_*()187 * wrappers instead.188 */189 int (*_erase) (struct mtd_info *mtd, struct erase_info *instr);190 int (*_point) (struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len,191 size_t *retlen, void **virt, resource_size_t *phys);192 int (*_unpoint) (struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len);193 unsigned long (*_get_unmapped_area) (struct mtd_info *mtd,194 unsigned long len,195 unsigned long offset,196 unsigned long flags);197 int (*_read) (struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len,198 size_t *retlen, u_char *buf);199 int (*_write) (struct mtd_info *mtd, loff_t to, size_t len,200 size_t *retlen, const u_char *buf);201 int (*_panic_write) (struct mtd_info *mtd, loff_t to, size_t len,202 size_t *retlen, const u_char *buf);203 int (*_read_oob) (struct mtd_info *mtd, loff_t from,204 struct mtd_oob_ops *ops);205 int (*_write_oob) (struct mtd_info *mtd, loff_t to,206 struct mtd_oob_ops *ops);207 int (*_get_fact_prot_info) (struct mtd_info *mtd, struct otp_info *buf,208 size_t len);209 int (*_read_fact_prot_reg) (struct mtd_info *mtd, loff_t from,210 size_t len, size_t *retlen, u_char *buf);211 int (*_get_user_prot_info) (struct mtd_info *mtd, struct otp_info *buf,212 size_t len);213 int (*_read_user_prot_reg) (struct mtd_info *mtd, loff_t from,214 size_t len, size_t *retlen, u_char *buf);215 int (*_write_user_prot_reg) (struct mtd_info *mtd, loff_t to,216 size_t len, size_t *retlen, u_char *buf);217 int (*_lock_user_prot_reg) (struct mtd_info *mtd, loff_t from,218 size_t len);219 int (*_writev) (struct mtd_info *mtd, const struct kvec *vecs,220 unsigned long count, loff_t to, size_t *retlen);221 void (*_sync) (struct mtd_info *mtd);222 int (*_lock) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, uint64_t len);223 int (*_unlock) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, uint64_t len);224 int (*_is_locked) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, uint64_t len);225 int (*_block_isbad) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);226 int (*_block_markbad) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);227 int (*_suspend) (struct mtd_info *mtd);228 void (*_resume) (struct mtd_info *mtd);229 /*230 * If the driver is something smart, like UBI, it may need to maintain231 * its own reference counting. The below functions are only for driver.232 */233 int (*_get_device) (struct mtd_info *mtd);234 void (*_put_device) (struct mtd_info *mtd);235 236 /* Backing device capabilities for this device237 * - provides mmap capabilities238 */239 struct backing_dev_info *backing_dev_info;240 241 struct notifier_block reboot_notifier; /* default mode before reboot */242 243 /* ECC status information */244 struct mtd_ecc_stats ecc_stats;245 /* Subpage shift (NAND) */246 int subpage_sft;247 248 void *priv;249 250 struct module *owner;251 struct device dev;252 int usecount;253 };

struct mtd_info
--115-->MTD设备类型，有MTD_RAM，MTD_ROM、MTD_NORFLASH、MTD_NAND_FLASH
--116-->读写及权限标志位，有MTD_WRITEABLE、MTD_BIT_WRITEABLE、MTD_NO_ERASE、MTD_UP_LOCK
--117-->MTD设备的大小
--123-->主要的擦除块大小，NandFlash就是"块"的大小
--131-->最小可写字节数，NandFlash一般对应"页"的大小
--144-->一个block中的OOB字节数
--145-->一个block中可用oob的字节数
--171-->ECC布局结构体指针
--190-->针对eXecute-In-Place，即XIP
--192-->如果这个指针为空，不允许XIP
--197-->读函数指针
--199-->写函数指针
--248-->私有数据

mtd_part

内核管理分区的链表节点，通过它来实现对mtd_info对象的管理。

41 struct mtd_part { 42 struct mtd_info mtd; 43 struct mtd_info *master; 44 uint64_t offset; 45 struct list_head list; 46 };

struct mtd_part
--42-->对应的mtd_info对象
--43-->父对象指针
--44-->偏移量
--45-->链表节点

mtd_partition

描述一个分区

39 struct mtd_partition { 40 const char *name; /* identifier string */ 41 uint64_t size; /* partition size */ 42 uint64_t offset; /* offset within the master MTD space */ 43 uint32_t mask_flags; /* master MTD flags to mask out for this partition */ 44 struct nand_ecclayout *ecclayout; /* out of band layout for this partition (NAND only) */ 45 };

mtd_partition
--40-->分区名
--41-->分区大小，使用MTDPART_SIZ_FULL表示使用全部空间
--42-->分区在master设备中的偏移量。MTDPART_OFS_APPEND表示从上一个分区结束的地方开始，MTDPART_OFS_NXTBLK表示从下一个擦除块开始; MTDPART_OFS_RETAIN表示尽可能向后偏，把size大小的空间留下即可
--43-->权限掩码，MTD_WRITEABLE表示将父设备的只读选项变成可写(可写分区要求size和offset要erasesize对齐，eg MTDPART_OFS_NEXTBLK)
--44-->NANDFlash的OOB布局，OOB是NANDFlash中很有用空间，比如yaffs2就需要将坏块信息存储在OOB区域

mtd_partitions

链表头，将所有的mtd_partition连接起来。

36 /* Our partition linked list */ 37 static LIST_HEAD(mtd_partitions);

下图是关键API的调用关系。

mtd_add_partition()
   └── add_mtd_device()
add_mtd_partitions()
   └── add_mtd_device()

add_mtd_device()

分配并初始化一个mtd对象。

367 334 int add_mtd_device(struct mtd_info *mtd) 335 { 336 struct mtd_notifier *not; 337 int i, error; 338 339 if (!mtd->backing_dev_info) { 340 switch (mtd->type) { 341 case MTD_RAM: 342 mtd->backing_dev_info = &mtd_bdi_rw_mappable; 343 break; 344 case MTD_ROM: 345 mtd->backing_dev_info = &mtd_bdi_ro_mappable; 346 break; 347 default: 348 mtd->backing_dev_info = &mtd_bdi_unmappable; 349 break; 350 } 351 } 355 356 i = idr_alloc(&mtd_idr, mtd, 0, 0, GFP_KERNEL); 357 if (i < 0) 358 goto fail_locked; 359 360 mtd->index = i; 361 mtd->usecount = 0; 362 363 /* default value if not set by driver */ 364 if (mtd->bitflip_threshold == 0) 365 mtd->bitflip_threshold = mtd->ecc_strength; 366 367 if (is_power_of_2(mtd->erasesize)) 368 mtd->erasesize_shift = ffs(mtd->erasesize) - 1; 369 else 370 mtd->erasesize_shift = 0; 371 372 if (is_power_of_2(mtd->writesize)) 373 mtd->writesize_shift = ffs(mtd->writesize) - 1; 374 else 375 mtd->writesize_shift = 0; 376 377 mtd->erasesize_mask = (1 << mtd->erasesize_shift) - 1; 378 mtd->writesize_mask = (1 << mtd->writesize_shift) - 1; 379 380 /* Some chips always power up locked. Unlock them now */ 381 if ((mtd->flags & MTD_WRITEABLE) && (mtd->flags & MTD_POWERUP_LOCK)) { 382 error = mtd_unlock(mtd, 0, mtd->size); 387 } 388 392 mtd->dev.type = &mtd_devtype; 393 mtd->dev.class = &mtd_class; 394 mtd->dev.devt = MTD_DEVT(i); 395 dev_set_name(&mtd->dev, "mtd%d", i); 396 dev_set_drvdata(&mtd->dev, mtd); 397 if (device_register(&mtd->dev) != 0) 399 400 if (MTD_DEVT(i)) 401 device_create(&mtd_class, mtd->dev.parent, 402 MTD_DEVT(i) + 1, 403 NULL, "mtd%dro", i); 408 list_for_each_entry(not, &mtd_notifiers, list) 409 not->add(mtd); 417 return 0; 424 }

add_mtd_device()
--395-->设置MTD设备的名字
--396-->设置私有数据，将mtd地址藏到device->device_private->void* driver_data
--408-->遍历所有的mtd_notifier，将其添加到通知链

mtd_add_partition()

通过将一个mtd_part对象注册到内核，将mtd_info对象注册到内核，即为一个设备添加一个分区。

537 int mtd_add_partition(struct mtd_info *master, const char *name,538 long long offset, long long length)539 {540 struct mtd_partition part;541 struct mtd_part *p, *new;542 uint64_t start, end;543 int ret = 0;545 /* the direct offset is expected */546 if (offset == MTDPART_OFS_APPEND || 547 offset == MTDPART_OFS_NXTBLK)548 return -EINVAL;549 550 if (length == MTDPART_SIZ_FULL)551 length = master->size - offset;552 553 if (length <= 0)554 return -EINVAL;555 556 part.name = name;557 part.size = length;558 part.offset = offset;559 part.mask_flags = 0;560 part.ecclayout = NULL;561 562 new = allocate_partition(master, &part, -1, offset);563 if (IS_ERR(new))564 return PTR_ERR(new);565 566 start = offset;567 end = offset + length;568 569 mutex_lock(&mtd_partitions_mutex);570 list_for_each_entry(p, &mtd_partitions, list)571 if (p->master == master) {572 if ((start >= p->offset) &&573 (start < (p->offset + p->mtd.size)))574 goto err_inv;575 576 if ((end >= p->offset) &&577 (end < (p->offset + p->mtd.size)))578 goto err_inv;579 }580 581 list_add(&new->list, &mtd_partitions);582 mutex_unlock(&mtd_partitions_mutex);583 584 add_mtd_device(&new->mtd);585 586 return ret;591 }

add_mtd_partitions()

添加一个分区表到内核，一个MTD设备一个分区表

626 int add_mtd_partitions(struct mtd_info *master,627 const struct mtd_partition *parts,628 int nbparts)629 {630 struct mtd_part *slave;631 uint64_t cur_offset = 0;632 int i;636 for (i = 0; i < nbparts; i++) {637 slave = allocate_partition(master, parts + i, i, cur_offset);642 list_add(&slave->list, &mtd_partitions);645 add_mtd_device(&slave->mtd);647 cur_offset = slave->offset + slave->mtd.size;648 }649 650 return 0; 651 }

用户空间编程

MTD设备提供了字符设备和块设备两种接口，对于字符设备接口，在"drivers/mtd/mtdchar.c"中实现了，比如，用户程序可以直接通过ioctl()回调相应的驱动实现。其中下面的几个是这些操作中常用的结构，这些结构是对用户空间开放的，类似于输入子系统中的input_event结构。

mtd_info_user

//include/uapi/mtd/mtd-abi.h125 struct mtd_info_user { 126 __u8 type;127 __u32 flags;128 __u32 size; /* Total size of the MTD */129 __u32 erasesize; 130 __u32 writesize; 131 __u32 oobsize; /* Amount of OOB data per block (e.g. 16) */132 __u64 padding; /* Old obsolete field; do not use */133 };

mtd_oob_buf

描述NandFlash的OOB（Out Of Band）信息。

35 struct mtd_oob_buf { 36 __u32 start; 37 __u32 length; 38 unsigned char __user *ptr; 39 };

erase_info_user

25 struct erase_info_user { 26 __u32 start; 27 __u32 length; 28 };

实例

mtd_oob_buf oob;erase_info_user erase;mtd_info_user meminfo;/* 获得设备信息 */if(0 != ioctl(fd, MEMGETINFO, &meminfo)) perror("MEMGETINFO"); /* 擦除块 */if(0 != ioctl(fd, MEMERASE, &erase)) perror("MEMERASE");/* 读OOB */if(0 != ioctl(fd, MEMREADOOB, &oob)) perror("MEMREADOOB");/* 写OOB??? */ if(0 != ioctl(fd, MEMWRITEOOB, &oob)) perror("MEMWRITEOOB"); /* 检查坏块 */if(blockstart != (ofs & (~meminfo.erase + 1))){ blockstart = ofs & (~meminfo.erasesize + 1); if((badblock = ioctl(fd, MEMGETBADBLOCK, &blockstart)) < 0) perror("MEMGETBADBLOCK"); else if(badblock) /* 坏块代码 */ else /* 好块代码 */}

NANDFlash和NORFlash都是基于MTD框架编写的，由于MTD框架中通用代码已经在内核中实现了，所以驱动开发主要是进行MTD框架中的的开发。

NOR Flash驱动

下图就是NORFlash驱动在MTD驱动框架中的位置

基于上述的MTD框架, Flash驱动都变的十分的简单, 因为当下Flash的操作接口已经很统一, a, 相应的代码在"drivers/mtd/chips"中文件实现，所以在设备驱动层, 留给驱动工程师的工作就大大的减少了。
基于MTD子系统开发NOR FLash驱动，只需要构造一个map_info类型的对象并调用do_map_probe()来匹配内核中已经写好的驱动，比如CFI接口的驱动或JEDEC接口的驱动。当下编写一个NorFlash驱动的工作流程如下

map_info

208 struct map_info {209 const char *name;210 unsigned long size;211 resource_size_t phys;212 #define NO_XIP (-1UL)214 void __iomem *virt;215 void *cached;217 int swap; /* this mapping's byte-swapping requirement */218 int bankwidth; 243 void (*set_vpp)(struct map_info *, int);245 unsigned long pfow_base;246 unsigned long map_priv_1;247 unsigned long map_priv_2;248 struct device_node *device_node;249 void *fldrv_priv;250 struct mtd_chip_driver *fldrv; 251 };

struct map_info
--210-->NOR Flash设备的容量
--211-->NOR Flash在物理地址空间中的地址
--214-->由物理地址映射的虚拟地址
--218-->总线宽度，NOR Flash是有地址总线的，所以才能片上执行，一般都是8位或16位宽

构造好一个map_info对象之后，接下来的工作就是匹配驱动+注册分区表

do_map_probe()

这个API用来根据传入的参数匹配一个map_info对象的驱动，比如CFI接口或JEDEC接口的NOR Flash。这个函数的接口如下：

struct mtd_info *do_map_probe(const char *name, struct map_info *map)

对于常用的NorFlash标准，这个函数的调用方式如下：

do_map_probe("cfi_probe", &xxx_map_info);do_map_probe("jedec_probe",&xxx_map_info);do_map_probe("map_rom",&xxx_map_info);

匹配了设备驱动，可以发现一个map_info对象中没有mtd_partitions相关的信息，对于一个NOR Flash的分区信息，需要通过do_map_probe返回的mtd_info对象来注册到内核。这里我们可以先调用parse_mtd_partitions()查看Flash上已有的分区信息，获取了分区信息之后再调用add_mtd_partitions()将分区信息写入内核

NOR Flash驱动模板

#define WINDOW_SIZE ...#define WINDOW_ADDR ...static struct map_info xxx_map = { .name = "xxx flash", .size = WINDOW_SIZE, .bankwidth = 1, .phys = WINDOW_ADDR,};static struct mtd_partition xxx_partitions[] = { .name = "Drive A", .offset = 0, .size = 0x0e000,};#define NUM_PARTITIONS ARRAY_SIZE(xxx_partitions)static struct mtd_info *mymtd;static int __init init_xxx_map(void){ int rc = 0; xxx_map.virt = ioremap_nocache(xxx_map.phys, xxx_map.size); if(!xxx_map.virt){ printk(KERN_ERR"Failed to ioremap_nocache\n"); rc = -EIO; goto err2; } simple_map_init(&xxx_map); mymtd = do_map_probe("jedec_probe", &xxx_map); if(!mymtd){ rc = -ENXIO; goto err1; } mymtd->owner = THIS_MODULE; add_mtd_partitions(mymtd, xxx_partitions, NUM_PARTITIONS); return 0;err1: map_destroy(mymtd); iounmap(xxx_map.virt);err2: return rc;}static void __exit cleanup_xxx_map(void){ if(mymtd){ del_mtd_partitions(mymtd); map_destroy(mymtd); } if(xxx_map.virt){ iounmap(xxx_map.virt); xxx_map.virt = NULL; }}

Nand Flash驱动

下图就是基于MTD框架的NandFlash驱动的位置。

Nand Flash和NOR Flash类似，内核中已经在"drivers/mtd/nand/nand_base.c"中实现了通用的驱动程序，驱动开发中不需要再实现mtd_info中的read, write, read_oob, write_oob等接口，只需要构造并注册一个nand_chip对象， 这个对象主要描述了一片flash芯片的相关信息，包括地址信息，读写方法，ECC模式，硬件控制等一系列底层机制。当下，编写一个NandFlash驱动的工作流程如下：

nand_chip

这个结构描述一个NAND Flash设备，通常藏在mtd_info->priv中，以便在回调其中的接口的时候可以找到nand_chip对象。

547 struct nand_chip {548 void __iomem *IO_ADDR_R;549 void __iomem *IO_ADDR_W;550 551 uint8_t (*read_byte)(struct mtd_info *mtd);578 579 int chip_delay;580 unsigned int options;581 unsigned int bbt_options;582 583 int page_shift;584 int phys_erase_shift;585 int bbt_erase_shift;586 int chip_shift;587 int numchips;588 uint64_t chipsize;589 int pagemask;590 int pagebuf;591 unsigned int pagebuf_bitflips;592 int subpagesize;593 uint8_t bits_per_cell;594 uint16_t ecc_strength_ds;595 uint16_t ecc_step_ds;596 int badblockpos;597 int badblockbits;598 599 int onfi_version;600 struct nand_onfi_params onfi_params;601 602 int read_retries;603 604 flstate_t state;605 606 uint8_t *oob_poi;607 struct nand_hw_control *controller;608 609 struct nand_ecc_ctrl ecc;610 struct nand_buffers *buffers;611 struct nand_hw_control hwcontrol;612 613 uint8_t *bbt;614 struct nand_bbt_descr *bbt_td;615 struct nand_bbt_descr *bbt_md;616 617 struct nand_bbt_descr *badblock_pattern;618 619 void *priv;620 };

struct nand_chip
--609-->NAND芯片的OOB分布和模式，如果不赋值，则会使用内核默认的OOB
--580-->与具体的NAND 芯片相关的一些选项，如NAND_BUSWIDTH_16 等，可以参考
--583-->用位表示的NAND 芯片的page 大小，如某片NAND 芯片的一个page 有512 个字节，那么page_shift 就是9 ；
--584-->用位表示的NAND 芯片的每次可擦除的大小，如某片NAND 芯片每次可擦除16K 字节( 通常就是一个block 的大小) ，那么phys_erase_shift 就是14 ；
--585-->用位表示的bad block table 的大小，通常一个bbt 占用一个block ，所以bbt_erase_shift 通常与phys_erase_shift 相等；
--587-->表示系统中有多少片NAND 芯片；
--588-->NAND 芯片的大小；
--589-->计算page number 时的掩码，总是等于chipsize/page 大小 － 1 ；
--590-->用来保存当前读取的NAND 芯片的page number ，这样一来，下次读取的数据若还是属于同一个page ，就不必再从NAND 芯片读取了，而是从data_buf 中直接得到；
--596-->表示坏块信息保存在oob 中的第几个字节。对于绝大多数的NAND 芯片，若page size> 512，那么坏块信息从Byte 0 开始存储，否则就存储在Byte 5 ，即第六个字节。
--619-->私有数据

nand_scan()

准备好了一个nand_chip，接下来的工作就是匹配驱动+注册分区表。
NAND flash使用nand_scan()来匹配驱动，这个函数会读取NAND芯片的ID，并根据mtd->priv即nand_chip中的成员初始化mtd_info。如果要分区，则以mtd_info和mtd_partition为参数调用add_mtd_partitions来添加分区信息。

int nand_scan(struct mtd_info *mtd, int maxchips)

NAND Flash驱动模板

#define CHIP_PHYSICAL_ADDRESS ... #define NUM_PARTITIONS 2 static struct mtd_partition partition_info[] = { { .name = "Flash partition 1", .info = 0, .size = 8 * 1024 * 1024, }, { .name = "Flash partition 2", offset = MTDPART_OFS_NEXT, size = MTDPART_SIZ_FULL, }, }; int __init board_init(void) { struct nand_chip *this; int err = 0; /* 为MTD设备对象和nand_chip分配内存 */ board_mtd = kmalloc(sizeof(struct mtd_info) + sizeof(struct nand_chip),GFP_KERNEL); if(!board_mtd){ printk("Unable to allocate NAND MTD device structure\n"); err = -ENOMEM; goto out; } /* 初始化结构体 */ memset((char *)board_mtd, 0 ,sizeof(struct mtd_info) + sizeof(struct nand_chip)); /* 映射物理地址 */ baseaddr = (unsigned long) ioremap(CHIP_PHYSICAL_ADDRESS,1024); if(!baseaddr){ printk("Ioremap to access NAND Chip failed\n"); err = -EIO; goto out_mtd; } /* 获取私有数据(nand_chip)指针 */ this = (struct nand_chip *)(&board_mtd[1]); /* 将nand_chip赋予mtd_info私有指针 */ board_mtd->priv = this; /* 设置NAND Flash的IO基地址 */ this->IO_ADDR_R = baseaddr; this->IO_ADDR_W = baseaddr; /* 硬件控制函数 */ this->cmd_ctrl = board_hwcontrol; /* 初始化设备ready函数 */ this->dev_ready = board_dev_ready; /* 扫描以确定设备的存在 */ if(nand_scan(board_mtd, 1)){ err = -ENXIO; goto = out_ior; } /* 添加分区 */ add_mtd_partitions(board_mtd,partition_info,NUM_PARTITIONS); goto out; out_ior: iounmap((void *)baseaddr); out_mtd: kfree(board_mtd); out: return err; } static void __exit board_cleanup(void) { /* 释放资源，注销设备 */ nand_release(board_mtd); /* unmap物理地址 */ iounmap((void *)baseaddr); /* 释放MTD设备结构体 */ kfree(board_mtd); } /* 硬件控制 */ static void board_hwcontrol(struct mtd_info *mtd, int dat,unsigned int ctrl) { ... if(ctrl & NAND_CTRL_CHANGE){ if(ctrl & NAND_NCE){ } } ... } /*返回ready状态*/ static int board_dev_ready(struct mtd_info *mtd) { return xxx_read_ready_bit(); }