18.1 问题描述
上一节中，不管是 nandflash 还是 norflash 启动，都打印了 flash: 0bytes 的字样，这说明 flash 的识别有问题：
norflash 启动的：
nandflash 启动的：
前面移植 norflash 的时候记得已经修改过，不知道是否自己的代码没上传 git ，导致这个问题。现在开始重新修改下
18.2 norflash 适配
修改调试方式：
https://www.cnblogs.com/kele-dad/p/8999684.html
https://www.cnblogs.com/kele-dad/p/12890107.html
18.3 nandflash 原理
重新回顾一下 nandflash 的原理
18.3.1 nandflash 与 s3c2440 的接口电路
大致的电路图如下：
引脚含义：
| S3C2440引脚 | NandFlash 控制器含义 | K9F2G08U0C引脚 | 含义 |
| LDATA0~17 | 数据总线的0~7 | I/O0~7 | 用于传输数据/命令/地址的数据线 |
| FRnB | 用来判断NandFlash是否就绪 | R/B | 高电平表示就绪，低电平表示正在忙 |
| CLE | 用来发出命令指示信号 | CLE | 高电平表示I/O线上传输的是命令 |
| ALE | 用来发出地址指示信号 | ALE | 高电平表示I/O线上传输的是地址 |
| nFCE | 用来发出片选信号 | CE | 片选信号 |
| nFWE | 用来发出写使能信号 | WE | 写使能信号 |
| nFRE | 用来发出读使能信号 | RE | 读使能信号 |
18.3.2 nandflash 操作
看下 nandflash 的手册中的读操作的时序图(4.3节)：
- 片选信号(CE)变为低电平后，选中 nandflash
- ALE 电平变为低，表示当前周期内不操作地址
- 检测 RB 信号，如果当前 RB 上是高电平，表示可以对 NANDFLASH 进行操作
- ALE 保持低电平，WE 第一个周期电平变化中（数据在 WE 的上升沿期间发送），CLE 信号由低电平变为高电平，表示档期那 I/Ox 即 LDATA引脚上的数据是命令 00H
- 之后，CLE重新变为低电平，不再发送命令，ALE电平拉高，开始发送地址
- 之后循环进行发送命令地址。
18.3.3 nandflash 命令集
18.4 修改代码支持 nandflash
18.4.1 确定配置项
在前面的图片中，Uboot 启动没有打印 Nand 的相关选项，查看源码，board_init_r() 函数中，调用的 initr_nand() 可以知道是由配置宏 CONFIG_CMD_NAND 控制的。需要配置此宏。
追踪 initr_nand() 函数，确定代码流程，来确定还需要配置宏：
上面的uboot 总体流程图可以看到需要的配置选项：
- CONFIG_CMD_NAND：启用 NAND 支持和命令 CONFIG_SYS_NAND_SELF_INIT：调用自有的驱动进行初始化，看看 uboot 的手册怎么所的：
- 一般情况下，在 drivers/mtd/nand/nand.c 中的代码驱动了 nand 的初始化过程，这些代码提供了 mtd 和 nand 的结构，为一个特定设备调用了板载初始化函数，调用 nand_scan()，并注册进 mtd
- 这种安排没有为驱动程序提供在 nand_scan_ident() 和 nand_scan_tail() 之间运行代码的灵活性，或与正常情况不同的特殊情况
- 如果一个板定义了 CONFIG_SYS_NAND_SELF_INIT，drivers/mtd/nand/nand.c 中将调用一次 board_nand_init()，不带参数。该函数负责为主板上的每个 NAND 设备调用驱动程序的 init 函数，此函数将执行除设置 mtd->name 的所有初始化动作，之后将注册进 U-boot。最后这些任务是通过调用新的 mtd 设备上的 nand_register() 来完成的。
- 除了为驱动程序提供更大的灵活性之外，它还减少了 U-Boot 驱动程序和 Linux 驱动程序之间的差异，nand_init() 现在只调用一次 board_nand_init()，然后打印大小摘要。这也会使它更容易转换到延迟的 NAND 初始化。
- CONFIG_SYS_NAND_SELECT_DEVICE：
18.4.2 分析代码
分析之前，首先要看看 nand 的结构体和 mtd 的结构体，这两个结构体都很大，去代码 ubootincludelinuxmtd and.h 和 ubootincludelinuxmtdmtd.h 中去查看。
18.4.2.1 board_nand_init()
搜索此函数，可发现此函数都是各个开发板的 nand 芯片的自初始化代码，同样在 u-boot 代码中存在 s3c2410_nand.c 文件，此文件中包含了函数 board_nand_init() 函数，使用了 CONFIG_SYS_NAND_SELF_INIT 包含的那个函数不带入参，而 s3c2410_nand.c 中的初始化函数带参数。所以我们不能定义 CONFIG_SYS_NAND_SELF_INIT 属性，我们的代码分支也应该走 nand_init_chip() 函数。
从代码上看，需要定义一个配置宏 CONFIG_SYS_MAX_NAND_DEVICE，nand 设备的最大数量，当前 jz2440 只有一块 nand，可以将这个宏定义为 1。
nand_init_chip 执行：
nand_init_chip 函数提供了一个新宏需要配置 CONFIG_SYS_NAND_BASE，查 CPU 手册可以知道 nand 控制器的第一个寄存器的地址是 0x4e000000(NFCONF)。
现在进入 s3c2410_nand.c 中的 board_nand_init(struct nand_chip *nand) 函数进行初始化：
1 /** 2 * 入参 nand 只初始化了 IO_ADDR_R 和 IO_ADDR_W，这两个值为 nand 控制器的寄存器的起始地址 3 * nand 的地址与全局变量 nand_chip[i] 相同 4 */ 5 int board_nand_init(struct nand_chip *nand) 6 { 7 u_int32_t cfg; 8 /** 这三个变量对应 NFCONF 寄存器中的 TACLS、TWRPH0、TWRPH1 9 * TACLS：CLE 和 ALE 持续值设置（0 至 3） Duration = HCLK × TACLS 10 * TWRPH0：TWRPH0 持续值设置（0~7） Duration = HCLK × ( TWRPH0 + 1 ) 11 * TWRPH1：TWRPH1 持续值设置（0~7） Duration = HCLK × ( TWRPH1 + 1 ) 12 */ 13 u_int8_t tacls, twrph0, twrph1; 14 /** 获取了 时钟发生器和电源管理特殊寄存器 的基地址：2410 和 2440 是0x4c000000 */ 15 struct s3c24x0_clock_power *clk_power = s3c24x0_get_base_clock_power(); 16 /** 获取 nand控制器寄存器的基地址，2410 和 2440 是0x4e000000 */ 17 struct s3c24x0_nand *nand_reg = s3c24x0_get_base_nand(); 18 19 debug("board_nand_init() "); 20 21 /** readl(&clk_power->clkcon) 读 CLKCON 寄存器， (1 << 4)：1 左移动 4 位，然后两数字位或即， 22 * 即设置 CLKCON 寄存器中的 bit4 为1, bit4 为 NAND Flash Controller， 23 * 设为1 即使能进入 NAND Flash 控制器模块的 HCLK 24 */ 25 writel(readl(&clk_power->clkcon) | (1 << 4), &clk_power->clkcon); 26 27 /* 设置 NANDFLASH 控制器的 NFCONF 寄存器 */ 28 #if defined(CONFIG_S3C24XX_CUSTOM_NAND_TIMING) 29 tacls = CONFIG_S3C24XX_TACLS; 30 twrph0 = CONFIG_S3C24XX_TWRPH0; 31 twrph1 = CONFIG_S3C24XX_TWRPH1; 32 #else 33 tacls = 4; 34 twrph0 = 8; 35 twrph1 = 8; 36 #endif 37 /** 依然是 NFCONF 的初始化 */ 38 cfg = S3C2410_NFCONF_EN; 39 cfg |= S3C2410_NFCONF_TACLS(tacls - 1); 40 cfg |= S3C2410_NFCONF_TWRPH0(twrph0 - 1); 41 cfg |= S3C2410_NFCONF_TWRPH1(twrph1 - 1); 42 writel(cfg, &nand_reg->nfconf); 43 44 /* initialize nand_chip data structure */ 45 /** 读写寄存器指向 nand 控制器的 NFDATA 寄存器 */ 46 nand->IO_ADDR_R = (void *)&nand_reg->nfdata; 47 nand->IO_ADDR_W = (void *)&nand_reg->nfdata; 48 49 nand->select_chip = NULL; ///< select_chip 函数设置为 NULL 50 51 /* read_buf and write_buf are default */ 52 /* read_byte and write_byte are default */ 53 #ifdef CONFIG_NAND_SPL 54 nand->read_buf = nand_read_buf; 55 #endif 56 57 /* hwcontrol always must be implemented */ 58 nand->cmd_ctrl = s3c24x0_hwcontrol; ///< 控制 ALE 和 CLE 的写入 59 60 nand->dev_ready = s3c24x0_dev_ready; ///< nandflash 状态 61 62 /** ecc 初始化 */ 63 #ifdef CONFIG_S3C2410_NAND_HWECC 64 nand->ecc.hwctl = s3c24x0_nand_enable_hwecc; 65 nand->ecc.calculate = s3c24x0_nand_calculate_ecc; 66 nand->ecc.correct = s3c24x0_nand_correct_data; 67 nand->ecc.mode = NAND_ECC_HW; 68 nand->ecc.size = CONFIG_SYS_NAND_ECCSIZE; 69 nand->ecc.bytes = CONFIG_SYS_NAND_ECCBYTES; 70 nand->ecc.strength = 1; 71 #else 72 nand->ecc.mode = NAND_ECC_SOFT; 73 #endif 74 75 /** 坏块存储地址 0x00020000 */ 76 #ifdef CONFIG_S3C2410_NAND_BBT 77 nand->bbt_options |= NAND_BBT_USE_FLASH; 78 #endif 79 80 debug("end of nand_init "); 81 82 return 0; 83 }
18.4.2.2 nandscan
nand 初始化完成之后，要进行扫描。
具体的设备扫描实现的第一阶段：
1 /** 2 * nand_scan_ident - [NAND Interface] Scan for the NAND device 3 * @mtd: MTD device structure 4 * @maxchips: 要扫描的芯片数量 5 * @table: 可选的 NAND ID 表 6 * 7 * 这是 nand_scan() 函数的第一个阶段.它读取 flash ID 并设置相应地 MTD 字段。 8 * 9 */ 10 int nand_scan_ident(struct mtd_info *mtd, int maxchips, struct nand_flash_dev *table) 11 { 12 int i, nand_maf_id, nand_dev_id; 13 struct nand_chip *chip = mtd_to_nand(mtd); ///< 获取 nand_chip 结构体 14 struct nand_flash_dev *type; ///< nandflash 的设备信息 15 int ret; 16 17 /** dts 设备节点中存在，则进行 dts 中的 nand 初始化 */ 18 if (chip->flash_node) 19 { 20 ret = nand_dt_init(mtd, chip, chip->flash_node); 21 if (ret) 22 return ret; 23 } 24 25 /* 初始化 board_nand_init 中未初始化的函数 */ 26 nand_set_defaults(chip, chip->options & NAND_BUSWIDTH_16); 27 28 /* 获取flash ID和制造商 id，并查找是否支持该类型。*/ 29 type = nand_get_flash_type(mtd, chip, &nand_maf_id, &nand_dev_id, table); 30 if (IS_ERR(type)) /** 没有获取到设备 */ 31 { 32 if (!(chip->options & NAND_SCAN_SILENT_NODEV)) 33 pr_warn("No NAND device found "); 34 chip->select_chip(mtd, -1); ///< 关闭 nand 设备 35 return PTR_ERR(type); 36 } 37 38 chip->select_chip(mtd, -1); ///< 关闭 nand 设备 39 40 /* 检查芯片阵列 */ 41 for (i = 1; i < maxchips; i++) 42 { 43 chip->select_chip(mtd, i); ///< 片选打开 44 /* 参见 nand_get_flash_type 中的注释进行重置 */ 45 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_RESET, -1, -1); 46 /* 发送读取设备 ID 的命令 */ 47 chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READID, 0x00, -1); 48 /* 读取制造商和设备 id */ 49 if (nand_maf_id != chip->read_byte(mtd) || nand_dev_id != chip->read_byte(mtd)) 50 { 51 chip->select_chip(mtd, -1); 52 break; 53 } 54 chip->select_chip(mtd, -1); 55 } 56 57 #ifdef DEBUG 58 if (i > 1) 59 pr_info("%d chips detected ", i); 60 #endif 61 62 /* 存储 nand 芯片数并为 mtd 计算总的大小 */ 63 chip->numchips = i; 64 mtd->size = i * chip->chipsize; 65 66 return 0; 67 } 68 EXPORT_SYMBOL(nand_scan_ident);
扫描实现的第二阶段：nand_scan_tail，主要用于填充 ECC 操作结构体和设置 nand 的缓存区，代码太长，不贴分析ubootdriversmtd and and_base.c。
18.4.2.3 nand 注册
一直到此处，nandflash 的初始化流程结束。之后回到 nand_init 函数中。
18.4.2.4 board_nand_select_device
这里是针对某些特殊的 nand 芯片的。我们不相关，所以也不用开 CONFIG_SYS_NAND_SELECT_DEVICE 宏
18.4.2.5 create_mtd_concat
这个函数的作用就是建立多个 nand 的芯片的连接。有多个 nand 芯片的时候，需要开启宏 CONFIG_MTD_CONCAT
简而言之，就是将多个相同的设备合并为一个虚拟设备，然后只注册这个虚拟设备。
到现在为止，总体代码分析完毕。下一步就要进入正式移植。