Linux系统下NOR Flash初始化与驱动详解

本文主要探讨了Linux系统下Nor Flash芯片的初始化过程以及驱动的实现，重点在于理解如何在Linux内核中对CFI（Common Flash Interface）标准的Flash芯片进行操作，包括读、写和控制操作。此外，还提及了如何通过用户层程序向Nor Flash特定分区写入数据，例如更新内核、更新引导程序或执行可能导致系统崩溃的操作。 在Linux系统中，Nor Flash芯片的初始化通常在内核启动的后期阶段进行。对于基于MIPS架构，如Cavium Octeon处理器的系统，初始化代码位于`arch/mips/cavium-octeon/flash_setup.c`。在该文件中，通过`late_initcall`机制调用`flash_init`函数来初始化Nor Flash。 `flash_init`函数中，首先读取MIO Boot寄存器配置来获取Flash区域的信息，然后初始化一个名为`flash_map`的映射信息结构体。这个结构体包含了Nor Flash芯片的物理地址、大小、宽度等关键参数。通过`ioremap`函数，将物理地址映射到虚拟地址空间，以便于内核进行后续的I/O操作。 `flash_map`结构体的设置至关重要，因为它定义了Nor Flash在内存中的映射方式，包括其起始地址、大小和银行宽度。在示例代码中，`base<<16`将物理地址左移16位，这是因为某些地址字段可能只包含低16位有效数据。`size`计算的是从物理地址到Nor Flash芯片结束的字节数，而`bankwidth`表示Flash的总线宽度，这里设为1，意味着单总线宽度。 初始化完成后，内核能够通过`flash_map`访问Nor Flash，并调用相应的read、write和ioctl函数来执行读写操作。这些函数通常是通过MTD（Memory Technology Device）子系统提供的接口实现的，MTD是Linux内核用于处理各种非易失性存储设备的抽象层。 对于用户层程序，可以通过MTD API或者直接使用特定的驱动程序接口来与Nor Flash交互。例如，可以创建一个分区方案，将Nor Flash划分为不同的逻辑区域，然后向这些分区写入Linux内核、U-Boot或其他固件。写入操作可能包括更新内核以升级系统，或者写入错误的数据导致系统崩溃，这种情况下通常需要借助外部编程器重新烧录Nor Flash。 至于如何在Linux下为Nor Flash建立分区，可以参考相关的技术文章或文档，这些资料会详细介绍如何配置MTD分区表，以及如何使用`mtdpart`工具来划分和管理Nor Flash上的存储空间。 Linux系统对Nor Flash芯片的初始化和驱动涉及到内核级别的硬件抽象、内存映射、MTD子系统的使用以及用户层的接口调用。理解和掌握这些知识对于开发和维护嵌入式系统，尤其是那些依赖Nor Flash存储关键固件的系统，是非常重要的。