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最近在学习驱动读写flash的代码部分。经历了可笑的过程：开始我知道flash用通过spi口来读写。所以就到了driver/spi 下面看相关代码。发现有个spidev.c里面有read/write/ioctl等函数。而且还有一个davinci_spi_master.以为调用spi驱动的时候会首先调用到这里，于是就想怎么在上层应用里将spidev.c里open调用到就可以了。最后修改了一些地方就在应用的地方打开了这个字符设备驱动。在dev下面生成了dev/spidev0.0目录。于是打开它还调用到了spidev.c里的相关函数。甚是窃喜，但突然发现这个跟我要读写的flash又有什么关系呢？flash芯片型号是：m25p40。知道了又怎么样？我该如何读写它呢。后来突然在网上看了这么一段话MTD(memory technology device内存技术设备)是用于访问memory设备(ROM、flash)的Linux的子系统。MTD的主要目的是为了使新的memory设备的驱动更加简单，为此它在硬件和上层之间提供了一个抽象的接口。MTD的所有源代码在/drivers/mtd子目录下。我将CFI接口的MTD设备分为四层(从设备节点直到底层硬件驱动)，这四层从上到下依次是：设备节点、MTD设备层、MTD原始设备层和硬件驱动层。(http://blog.csdn.net/binghuiliang/archive/2008/01/23/2060794.aspx)郁闷之余看到了这样的信息，发现原来flash不是要注册一个什么spi设备，而是要通过mtd设备来读取后来在dev/mtd/devices文件夹里看到了m25p80.c这个代码。打开发现里面是对这一类flash驱动的支持代码。天哪怎么回事，后来就又看了里面的函数有read/write/probe函数但是没有发现open函数，甚是烦恼。不知道open函数哪里去了。是不是probe代替了呢？？同时也没有发现ops这样的文件操作结构体。问题出现了。 参看高手说在应用里要 system("flash_eraseall /dev/mtd4");spi_fd =open("/dev/mtd4",O_RDWR, 0); 这么调用，而mtd4在哪里注册的我就不知道了。现在还在寻找中。read和write都是调用到了m25p80.c里函数。下面具体说一下如何添加m25p80.c驱动吧。 步骤如下： 1、make menuconfig里选择MTD/下相应的选项。内核已经配好了。 2、修改arch/arm/mach-davinci下面的davinci_spi_platform.c 在里面加入 static struct flash_platform_data davinci_m25P40_info = {undefined .name = "m25p80", .parts = NULL, .nr_parts = 0, .type = "m25p40", }; static struct spi_board_info dm6467_spi_board_info[] = {undefined {undefined // SPI FLash .modalias = "m25p80", .platform_data = &davinci_m25P40_info, .mode = SPI_MODE_0, .irq = 0, .max_speed_hz = 4 * 1000 * 1000, .bus_num = 0, .chip_select = 0, // device number on bus (0-based) }, }; 然后编译重新编译内核之后就可以发现在dev目录下多了一个dev/mtd4设备节点。这里面有很多奇怪的地方。不知道这个mtd4是怎么生成的。像那个spidev0.0设备节点是因为在文件spidev.c里有赋值给主设备和从设备的地方，而这个在m25p80.c里并没有发现任何迹象，只是看到在probe里加进了add_mtd_partitions()函数，还有这样的语句： flash->mtd.erase = m25p80_erase; flash->mtd.read = m25p80_read; flash->mtd.write = m25p80_write; 然后继续查找probe最后到了那里： static struct spi_driver m25p80_driver = {undefined .driver = {undefined .name = "m25p80", .bus = &spi_bus_type, .owner = THIS_MODULE, }, .probe = m25p_probe, .remove = __devexit_p(m25p_remove), }; 貌似这里又用probe来注册了spi_driver结构体。而最后的init和exit函数都用了spi注册。晕倒！那怎么最后是open设备mtd4呢。这中间到底发生了什么？ 这里只能说mtd设备利用了spi总线来达到注册自己设备的目的。而这个mtd设备在本质上是一个字符设备。 在板子登陆的内核信息里截获到以下信息： call video_register_device() in file videodev.c call video_register_device() in file videodev.c call adv7343_initialize() ad9889_i2c_init() OK! i2c /dev entries driver nand_davinci nand_davinci.0: Using soft ECC info->emifregs = 0xc8008000,EMIF_A1CR = 0x3ffffffc info->emifregs = 0xc8008000,EMIF_A1CR = 0x88442a8 mtd->writesize(pagesize)=2048 mtd->oobsize=64 mtd->erasesize(blocksize)=0x20000 NAND device: Manufacturer ID: 0xec, Chip ID: 0xf1 (Samsung NAND 128MiB 3,3V 8-bit) Scanning device for bad blocks chip_delay = 30 Creating 4 MTD partitions on "nand_davinci.0": 0x00000000-0x000e0000 : "bootloader" 0x000e0000-0x00100000 : "params" 0x00100000-0x004a0000 : "kernel" 0x004a0000-0x08000000 : "filesystem" nand_davinci nand_davinci.0: hardware revision: 2.2 Enter into m25p_probe m25p80 spi0.0: m25p40 (512 Kbytes) dm_spi.0: davinci SPI Controller driver at 0xc8002800 (irq = 43) use_dma=1 pcf8563 0-0051: chip found, driver version 0.4.2 上面的Enter into m25p_probe 是在m25p80.c里probe函数打印出来的。这么早就打印了而不是open时候才调用probe是在内核加载时就调用了。 可见这块板子是用的nandflash并把它分成四部分：bootloader、代码、内核、文件系统。而m25p80 spi0.0: m25p40 (512 Kbytes)这一句更是 经典，是说生成了m25p80 spi0.0的一个设备m25p40吧，猜的呵呵。 现在发现mtd字符设备都在mtd/mtdchar.c里注册，于是就怀疑是不是open调用到了这里呢，于是打印验证后发现open("/dev/mtd4",O_RDWR, 0);调用到mtdchar.c程序里open函数，那为什么read和write却是调用到m25p80.c呢，这里的read有没有调用到呢？这就更奇怪了，是不是mtd自己有一套机制让打开字符设备的语句直接去打开mtdchar.c的open然后再具体针对某个设备来读写。这也不对呀，open返回的是mtd4的设备号啊。 哈哈，测试了一下原来同样会调用到mtdchar里read和write。m25p80.c里的read和mtdchar.c里的read函数，这个逻辑是怎么回事？ 为了查找这个根据我看了：mtdchar.c里mtd_read函数，最后终于明白了： 这个函数的基本功能是： 格式：static ssize_t mtd_read(struct file *file, char *buf, size_t count,loff_t *ppos) 功能：MTD字符设备的读操作 说明： 当count>0时{undefined 裁减本次操作大小len至min(MAX_KMALLOC_SIZE,count)， 申请一块大小为MAX_KMALLOC_SIZE的内核空间kbuf， 调用mtd_info->read将MTD设备中的数据读入kbuf， 将kbuf中的数据拷贝到用户空间buf， count自减 释放kbuf } 参数： file：系统给MTD字符设备驱动程序用于传递参数的file结构，此函数通过file得到下 层的MTD设备 buf：用户空间的指针，用于存放读取的数据 count：被读数据的长度 ppos：被读数据在MTD设备中的位置 返回： 成功：返回实际读取数据的长度 失败：返回错误码 调用： mtd_info->read()用于从MTD设备中读取数据 被调用： 被注册进mtd_fops结构 源代码： static ssize_t mtd_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count,loff_t *ppos) {undefined struct mtd_file_info *mfi = file->private_data; struct mtd_info *mtd = mfi->mtd; size_t retlen=0; size_t total_retlen=0; int ret=0; int len; char *kbuf; DEBUG(MTD_DEBUG_LEVEL0,"MTD_read\n"); if (*ppos + count > mtd->size) count = mtd->size - *ppos; if (!count) return 0; if (count > MAX_KMALLOC_SIZE) kbuf=kmalloc(MAX_KMALLOC_SIZE, GFP_KERNEL); else kbuf=kmalloc(count, GFP_KERNEL); if (!kbuf) return -ENOMEM; printk("mtd_read called!!000000000000000\n"); while (count) {undefined if (count > MAX_KMALLOC_SIZE) len = MAX_KMALLOC_SIZE; else len = count; switch (mfi->mode) {undefined case MTD_MODE_OTP_FACTORY: ret = mtd->read_fact_prot_reg(mtd, *ppos, len, &retlen, kbuf); break; case MTD_MODE_OTP_USER: ret = mtd->read_user_prot_reg(mtd, *ppos, len, &retlen, kbuf); break; case MTD_MODE_RAW: {undefined struct mtd_oob_ops ops; ops.mode = MTD_OOB_RAW; ops.datbuf = kbuf; ops.oobbuf = NULL; ops.len = len; ret = mtd->read_oob(mtd, *ppos, &ops); retlen = ops.retlen; break; } default: printk("mtd_read called!!111111111111\n"); ret = mtd->read(mtd, *ppos, len, &retlen, kbuf); } if (!ret || (ret == -EUCLEAN) || (ret == -EBADMSG)) {undefined *ppos += retlen; if (copy_to_user(buf, kbuf, retlen)) {undefined kfree(kbuf); return -EFAULT; } else total_retlen += retlen; count -= retlen; buf += retlen; if (retlen == 0) count = 0; } else {undefined kfree(kbuf); return ret; } } printk("mtd_read called!!2222222222222222\n"); kfree(kbuf); return total_retlen; } 注意到里面这一句：ret = mtd->read(mtd, *ppos, len, &retlen, kbuf);这个是调用MTD原始设备层的mtd.read函数了。 而我们再回头看看m25p80.c里probe函数里语句： flash->mtd.erase = m25p80_erase; flash->mtd.read = m25p80_read; flash->mtd.write = m25p80_write; 这个就是给mtd结构体赋初值的地方。原来是这么联系起来的。晕倒！ 从上面的解释可以看到这个函数 1、先申请一块大小为MAX_KMALLOC_SIZE的内核空间kbuf， 2、调用mtd->read将MTD设备中的数据读入kbuf， 3、将kbuf中的数据拷贝到用户空间buf 可以看到，原来如此mtd是通过这些层次关系来调用底层mtd设备(m25p80.c)的数据来的。这又让我想起了视频video驱动里v4l2层次了。原来复杂的内核哪里都少不了这种层次的调用。这样的话m25p80.c没有open和ops结构体也正常了，因为在mtdchar.c里都已经做好了啊。同样在mtdchar.c里mtd_write()函数也看到了 ret = (*(mtd->write))(mtd, *ppos, len, &retlen, kbuf); 这样的语句就是调用m25p80.c的m25p80_write函数的语句。现在情况就一目了然了。 小结：原来我们要对flash读取的时候就是要给它完成底层MTD原始设备(本例中的m25p40芯片)的加入(包括配置内核kconfig、makefile及davinci_spi_platform.c 改写)，然后这个底层设备就会通过probe函数注册自己的mtd结构体，(struct mtd_file_info *mfi = file->private_data;struct mtd_info *mtd = mfi->mtd;)。然后中间的mtd设备层才能够调用这个底层设备的数据，诸如：mtdchar.c里的read、write调用。最终完成擦写具体flash的目的。上层的应用程序要继续研究。而设备节点代表了具体的一个mtd设备我们加载了m25p80.c以后在dev目录下就出现了mtd4这个设备。(至于为什么是mtd4就需要继续学习了)。 |
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