作者：范一航,华清远见深圳高级讲师
FLASH驱动在嵌入式系统中有着举足轻重的位置，而目前市场上NAND FLASH的价格又要便宜与NOR FLASH,随着越来越多的平台支持从NAND FLASH中启动，掌握NAND flash的驱动编写有着重要的现实意义，由于内核已经完成了大部分的工作，实际工作中大部分工程师对NAND FLASH驱动只是简单的修改，对其工作原理并不太清楚，下面我们来分析一下NAND FLASH的代码流程，从中体会块设备的代码之美。
在学习NAND FLASH驱动之前，我们需要对块设备中下面的重要2点有个认识：
1.gendisk: 描述块设备实体(一整个nandflash芯片)的结构体
整个块设备的注册过程都是围绕gendisk来开展的
2. add_disk() // 将一个分区信息(如/dev/mtdblock3)注册到内核列表中
下面我们来分析具体的驱动：
一、s3c2410nandflash控制器初始化步骤:
s3c2410_nand_init(&s3c2410_nand_driver)
-> driver_register->bus_add_driver()->driver_attach->bus_for_each_dev(__driver_attach)
->driver_probe_device()->dev->probe() [最后这个函数实质是s3c2410_nand_probe()]
-> s3c2410_nand_probe()
-> s3c24xx_nand_probe()
-> s3c2410_nand_inithw() // 初始化nandflash控制器
-> s3c2410_nand_init_chip()// 初始化s3c2410 nandflash驱动最底层的访问控制函数
-> chip->write_buf = s3c2410_nand_write_buf;
-> chip->read_buf = s3c2410_nand_read_buf;
-> chip->select_chip = s3c2410_nand_select_chip;
-> chip->cmd_ctrl = s3c2410_nand_hwcontrol()
-> nand_scan()
-> s3c2410_nand_add_partition()
->add_mtd_device()
二.将nandflash的一个分区注册成一个块设备,并通过io请求来访问的步骤:
<=> 块设备驱动程序的注册过程
module_init(init_mtdblock)
-> init_mtdblock()
-> register_mtd_blktrans(&mtdblock_tr)
-> register_blkdev() // step 1: 注册为块设备
-> blk_init_queue() // step 2: io请求队列初始化
-> kernel_thread(mtd_blktrans_thread) // 块设备(nandflash)读写访问io请求处理线程
-> tr->add_mtd()
mtdblock_add_mtd()
-> add_mtd_blktrans_dev()
-> alloc_disk()
-> add_disk() // step 3: 初始化一个gendisk结构体并注册成一个disk
-> blk_register_region()
-> register_disk()
-> blk_register_queue()
1)nandflash io请求处理线程mtd_blktrans_thread()等在一个等待队列上
mtd_blktrans_thread()
-> DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
-> elv_next_request() // 检查有没有io请求
-> add_wait_queue(&tr->blkcore_priv->thread_wq) // 等在等待队列上
-> set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
-> schedule(); // 让出cpu使用权
-> //等待,直到有io请求到来被唤醒
-> do_blktrans_request()
-> blk_fs_request()
-> 检查访问的便宜量不能大于整个nandflash的容量
-> 假设为读访问:
-> tr->readsect()
mtdblock_readsect() // mtd_block.c
-> do_cached_read() // mtd_block.c
-> mtd->read()
nand_read() // nand_base.c
-> nand_do_read_ops()
-> nand_read_page_raw()
-> s3c2410_nand_read_buf()
// 通过s3c2410nandflash控制器发命令读取nandflash内容
// s3c2410.c
-> 假设为写访问:
-> tr->writesect()
mtdblock_writesect()
-> end_request()
2)当io请求来时,唤醒线程mtd_blktrans_thread()
mtd_blktrans_request()
-> wake_up(&tr->blkcore_priv->thread_wq)
3)nandflash io请求处理线程mtd_blktrans_thread()开始处理io请求:
-> do_blktrans_request()
-> 见上
从上面的代码流程可见，NAND flash驱动作为一个块设备的典型案例，为位于MTD的下层，
其数据的读写通过mtd_blktrans_thread内核线程来处理IO请求。