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Uboot下的Nor Flash的驱动以及使用

时间:2015-01-23 20:13:26      阅读:537      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:uboot   bootloader   nor   flash   驱动   

Uboot 下 CFI Nor Flash 的使用

韩大卫@吉林师范大学

2015.1.23

Flash : Micron Technology. 32MB.

Uboot: 2_3_0

CPU平台: Cavium Inc

交叉编译器: mips64-octeon-linux-gnu-gcc (Cavium Inc. Version: 2_3_0 build 128) 4.3.3


nor flash 的使用特点是 :  读操作可以按地址读, 写之前必须进行擦除, 一旦擦除必须擦除整个扇区. 

新型的flash 使用3V 的电压便可以进行整个扇区的擦除和写入操作


任何芯片的使用, 都离不开驱动的支持. uboot下的nor flash的驱动逻辑非常简单. 而且, 对于符合 CFI ( Common Flash Interface )规范的flash芯片,驱动有很大的通用性. 

uboot 提供了很好的 flash 驱动逻辑 和 flash的使用范例, 这些基本的使用方法在linux里也是同样的逻辑,只不过linux下需要加上一层分区信息. 结合flash 芯片手册, 可以对nor flash的使用逻辑有较为清晰的理解. 


nor flash的驱动初始化部分:

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 规范的flash, 没有使用 CONFIG_FLASH_CFI_LEGACY 这个宏, 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, 那么有统一的查询规范, 将查询到的信息保存到 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\n", 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 地址进行查询,  CFI 规定 , 前三个字符应该是 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‘)) {


           //如果确认为CFI 规范, 那么就按照 struct cfi_qry数据结构进行查询 

            flash_read_cfi(info, qry, FLASH_OFFSET_CFI_RESP,                                                                                            

                    sizeof(struct cfi_qry));   

    //在进行CFI 规范查询之后, 还要将addr_unlock1 , addr_unlock2 进行赋值,  这两个地址分别表示8位宽的地址和16位宽的地址, 可以实现byte和word的操作. 

                              //一般地, 我们只使用addr_unlock1

                               //在一些代码里, 这两个数值就通过宏定义来实现的

            info->addr_unlock1 = 0xaaa;

            info->addr_unlock2 = 0x555;         

}

下面是flash 芯片手册里CFI 规范查询的信息:

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cfi_qry 定义:

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;   //字节写典型超时

    u8  buf_write_timeout_typ;    //缓存写典型超时

    u8  block_erase_timeout_typ;  //块擦除典型超时

    u8  chip_erase_timeout_typ;    //整片擦除典型超时

    u8  word_write_timeout_max;    //字节写最大超时

    u8  buf_write_timeout_max;      //缓存写最大超时

    u8  block_erase_timeout_max;    //块写最大超时

    u8  chip_erase_timeout_max;      //整片擦除最大超时

    u8  dev_size;         //芯片大小

    u16 interface_desc; //接口描述

    u16 max_buf_write_size; //最大缓存写长度

    u8  num_erase_regions; //擦除块扇区数量

    u32 erase_region_info[NUM_ERASE_REGIONS];        //4个块区的信息

} __attribute__((packed));

从上图可以看到,  是获取了CFI query identification string  , System interface information , Device geometry definition  信息,对照手册,  就可以知道成员的数值

其中, 最为重要的是擦写扇区信息 erase_region_info, 对应手册的如下信息:

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手册给出了扇区的信息, 第一部分说明了扇区(block)的个数 : 0xff + 1 = 256 个, 第二部分说明了一个扇区(block)大小: 0x200 * 256 =131072, 即128K字节   


我们的flash, 为00ff, 和0200 .那么uint32_t的tmp 的数值应该为:  0x020000ff


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

            debug("erase region %u: 0x%08lx\n", 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

擦写扇区的大小 erase_region_size =  (tmp & 0xffff) * 256 = 0x20000 , 即一个扇区的大小为0x2000字节.

擦写扇区的个数 erase_region_count为0x201, 即256个扇区

那么, 可以知道, 整个nor flash 总的容量为: 0x2000 * 256 = 33554432  字节,  


验证一下:   33554432 / 1024 / 1024 = 32 M


        sect_cnt = 0;

        sector = base;//基地址为 0x1dc00000


那么会循环256次.


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

..

              //在256次循环中, 256个start成员保存各个扇区的地址

                info->start[sect_cnt] =

                    (ulong)map_physmem(sector,                                                                                                          

                               info->portwidth,

                               MAP_NOCACHE);

                //计算各个扇区的地址, 地址计算方法为, 扇区的大小 * size_ratio(  为 size_ratio = info->portwidth / info->chipwidth;,比值为1) 

                                       //可以看出,  各个扇区的地址相隔一个扇区的大小

                sector += (erase_region_size * size_ratio);                             

…  

                                   

                sect_cnt++;    

}                                  

        info->sector_count = sect_cnt;

        //buffer_size 为 1 << 8 , 256

info->buffer_size = 1 << (8 * info->portwidth);

}

循环结束后,  sect_cnt 的数值为 256

现在, 所有扇区的地址都保存到了init->start数组里. 那么现在如果要向flash里烧写一个文件,  在知道文件的大小的情况下, 就可以计算出要使用几个扇区

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来实现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);

                            

            //获取环境变量loadaddr的数值, 这是要更新的文件在内存里的起始地址 

            if (getenv("loadaddr") != NULL)

                addr = simple_strtoul(getenv("loadaddr"), NULL, 16);

            else            

                return cmd_usage(cmdtp);

                            

            //(0x1fc00000 - CONFIG_SYS_FLASH_SIZE)  = 0x1dc00000

           //计算出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

             //计算出uboot的结束地址

                addr_last = CONFIG_ENV_ADDR - 1;

                            

           // 验证下载的uboot 释放符合bootload 的格式.

            header = (void *)addr;

            if (validate_header(header)) {

                printf("Image does not have valid header form addr:0x%lx\n", addr);

                return 1;

            }               

...

   //知道了uboot的起始,结束地址, 就可以知道uboot在flash 里要使用几个扇区. 

    /*

    一, 先取消要使用的扇区保护, 参数0 表示取消保护

    */      

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

        return rcode;                

    //擦除要使用到的扇区        

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

        return rcode;               

    //向要使用到的扇区写入数据            

    puts ("Copy to Flash... ");

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

        flash_perror(rcode);

        return 1;       

    }                   

    puts ("done\n");    

                        

    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;

    

    /*

    通过flash的起始地址和结束地址, 计算出起始扇区和结束扇区, 以及要使用到的扇区个数, 分别保存到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;

    //初始化参数         

    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    */

    }         

              

    //只有一次循环

    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是整个芯片的大小, 那么info->start[0] + info->size - 1的 含义就是 整个芯片的结束地址

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

       //最后一个扇区的标号      

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

              

              //遍历所有扇区, 即256个扇区

        for (sect=0; sect < info->sector_count; ++sect) {

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

              

           //当前扇区的最后地址

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

              

            if (addr_first > end)

                continue;


          //当uboot的结束地址小于当前扇区的地址时, 直接判断下个扇区. 目的是快速找到uboot的结束地址所在flash的扇区. 

            if (addr_last < info->start[sect])

                continue;


               //当文件起始地址等于扇区起始地址, 将当前扇区地址保存到s_first[0] 中.

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

                s_first[bank] = sect;

            }  

             //当文件结束地址等于当前扇区结束地址时, 将当前扇区标号保存到s_last[0]中.. 这个部分uboot的代码需要优化, 正常的逻辑下, 这个时候可以直接break了. 无须再进入循环. 本人已经验证通过

            if (addr_last  == end) {

                s_last[bank]  = sect;

            }  

        }     

        //如果s_first[0]有数值, 即查找成功的话, 计算出占有了几个扇区.  

        if (s_first[bank] >= 0) {

           //如果没有找到s_last, 有两种情况, 如果目标文件大于flash的大小, 那么设定s_last 为最后一个扇区. 否则是逻辑错误. 

            if (s_last[bank] < 0) {

                if (addr_last > b_end) {

                    s_last[bank] = s_end;

                } else {

                    puts ("Error: end address"

                        " not on sector boundary\n");

                    rcode = 1;

                    break;

                }

            }  //如果得到的结果是结束的扇区标号小于起始扇区标号, 也是逻辑错误

            if (s_last[bank] < s_first[bank]) {

                puts ("Error: end sector"

                    " precedes start sector\n");

                rcode = 1;

                break;

            } 

           //记录结束扇区的编号.

            sect = s_last[bank];

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

             //s_last[bank] - s_first[bank]  + 1 就是中间的扇区个数

            (*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\n");

            rcode = 1;

            break;

        } else if (s_last[bank] >= 0) {

            puts ("Error: cannot span across banks when they are"

                   " mapped in reverse order\n");

            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\n",

                    p ? "" : "Un-",

                    s_first[bank], s_last[bank], bank+1);

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


               //为获取到的扇区取消保护

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

#if defined(CONFIG_SYS_FLASH_PROTECTION)

                   //就是  改变 info->addr_unlock1 的标识和将info->protect 的对应成员置0, 否则后面不能 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\n");

#endif  /* CONFIG_SYS_FLASH_PROTECTION */

    

        printf ("%sProtected %d sectors\n",

            p ? "" : "Un-", protected);

    } else if (rcode == 0) {

        puts ("Error: start and/or end address"

            " not on sector boundary\n");

        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;  

                

    //跟之前取消保护一样, 也需要通过给定地址计算出要操作的扇区. 这个地方实在多余, 完全可以使用之前已经获取到的数据作为参数传下来. 

         //总之 flash_sect_erase 和 flash_sect_protect 的重复度太高   

    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\n", erased);

    } else if (rcode == 0) {

        puts ("Error: start and/or end address"

            " not on sector boundary\n");

        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++) {

        ////如果扇区处于保护状态, 将无法擦除

        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;

            }


/*


根据手册, 扇区的擦写动作指令为:


技术分享



#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);

}

 

全部擦写的操作是, 


__RESET 


1,  向 0xaaa  写入 aa  

2,  向 0x555 写入 55

3,  向 0xaaa 写入80

4, 向 0xaaa 写入aa

5, 向0x555  写入55

6, 向扇区地址 写入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


*/


/*

指令的下发后, 还要使用状态查询函数, 等待指令的完成, 即硬件的执行完成. 这个过程是最耗时的. 

*/


            if (use_flash_status_poll(info)) {

                cfiword_t cword = (cfiword_t)0xffffffffffffffffULL;

                void *dest;

       //获取扇区的内存地址

                dest = flash_map(info, sect, 0);

               //传入的超时时间为 info->erase_blk_tout, 这个数值为:  (1 << qry.block_erase_timeout_typ) * (1 << qry.block_erase_timeout_max)

//根据手册, 计算出扇区最大超时时间为: 4096s,  意味着, 如果4096s内扇区还没有擦写完成, 那么就超时退出

                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\n");

                return 1;

            }

        }

    }

    

    if (flash_verbose)

        puts (" done\n");

    

    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:   

           /*根据flash 的位宽(portwidth), 判断目的地址的数值是否等于src地址的数值. 上面传下来src的数值为全f, dst地址是当前扇区的0地址, 

                           那么flash_erase 的擦写指令完成的判断条件是:  当前扇区的0地址的数值为0xff 

           如果判断条件成立后跳出循环,  否则udelay后, 再次进入循环 */        

            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\n",

                   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,  扇区擦写完成后, 调用flash_write 进行写入操作


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


src  是要烧些的文件的起始, addr 是要烧写到flash的目的地址, cnt 是要烧写的长度

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

    int i;                      

    ulong         end        = addr + cnt - 1;

    //在单个bank的flash里, 只有一个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;                                        

    //在单个bank的flash里, 只有一次循环                            

    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]; 

            //如果要操作的扇区没有取消保护, 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; 

         //单个bank的flash调用 write_buf后返回操作结果         

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

            return (i);         

        } 

        //多个bank的情况                      

        cnt  -= len;            

        addr += len;            

        src  += len;            

    }                           

    return (ERR_OK);       

}  



//info 为flash的数据结构, src为源文件的内存地址, addr 为目的flash 地址, cnt 为文件要写的长度  

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的数值为addr               

        wp = (addr & ~(info->portwidth - 1));                           

…                           


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

    buffered_size *= info->buffer_size;

    //buffered_size 为256

    while (cnt >= info->portwidth) {

        //buffer_size 长度为1的情况,就是按字节写的情况

        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 不为1, 按buffer 写的情况

                    //如果地址为buffer_size 的整数倍, 那么i 就等于 buffer_size.256 字节.

                    //可以看到, 按缓存写的话 , 总共会执行   (文件长度  / 256 + 1 次) . 如果要写入的长度为 0xdffff, 那么要执行的次数为 0xdffff / 256 + 1  = 3584 次.

        i = buffered_size - (wp % buffered_size);

        if (i > cnt)             

            i = cnt;    //如果缓存写长度大于剩余的要写入的文件长度, 那么长度截为cnt         

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

            return rc;           

        i -= i & (info->portwidth - 1);

        wp += i;   //要写入的内容的地址移动 i 长度              

        src += i; //要写入的文件的地址向后移动 i 长度

        cnt -= i;   //文件的剩余长度减去 i 长度             

        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);



对于字节写和缓存写, 分别 有flash_write_cfiword 和flash_write_cfibuffer 实现

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;       

                               

    //根据端口宽度 , 判断要操作的地址上的数值是否为cword的数值. 

        //上面传的cword 为0 , 那么要判断要写的地址的数值是否为0 , 如果判断结果为假,那么退出,返回ERR_NOT_ERASE错误数值.提示没有经过擦写.

    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在执行烧些前, 要先取消保护, 再进行擦除, 当两者都成功后, 才可以进行write 


    //在执行烧些过程中, 关闭全部中断, 所有的中断新号会被忽略

    flag = disable_interrupts ();

                        

    //根据不同厂商,执行对应的指令.        

    switch (info->vendor) {    

    case CFI_CMDSET_INTEL_PROG_REGIONS:

   case CFI_CMDSET_INTEL_EXTENDED:

    case CFI_CMDSET_INTEL_STANDARD://intel 的规范

        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 的规范

                  //根据目的地址找到要操作的扇区

        sect = find_sector(info, dest);

        //解锁扇区

        flash_unlock_seq (info, sect);

//输入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;         

    }                  

                       

    //恢复中断

    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 使用了同样的逻辑 , 不同的指令



Uboot下的Nor Flash的驱动以及使用

标签:uboot   bootloader   nor   flash   驱动   

原文地址:http://blog.csdn.net/han_dawei/article/details/43059139

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