命令nand read 执行流程分析
MTD（3）--nandflash的erase,read,write接口函数代码分析
本来是想按照代码流程往下讲bbt的，但是写着写着，还是要先介绍下mtd的几个基本flash读写擦函数接口。
那就调整下，先讲基本接口函数，再讲到bbt的时候，就不用回头来讲基本读写函数了，这样主线清楚些。
忽然觉得我讲的流程有些乱：）还没有讲flash的具体操作命令，要是穿插在下来的章节里面讲，会更乱，那就在这里补充下吧：）前面这章已经提到了一些东西，但我光顾着分解代码了，没有把他们关联起来。
我们知道，f lash的基本操作就是erase、write、read。
那么kernel是如何执行这些操作的呢？首先我们要明确一点，CPU是通过flash控制器操作Flash芯片的，不同的芯片flash控制器不同，那么flash控制器有什么功能呢？硬件ECC校验，指令状态，工作时序等等；上面是f lash的读写擦通用操作流程。
以上的代码都是针对某个特点平台的flash底层信息，比如我们就是针对TI的DM368来讲的，它们既要遵循一般的flash操作规范，如读写擦的命令字，也会有自己chip的一些特性，比如IO管脚复用，时序控制等等。
那么kernel如何管理种类繁多的f lash设备？就是依赖MTD抽象层来实现的。
MTD定义了通用的f lash操作接口，也针对大多数nand flash定义了通用的操作流程(nand_base.c)，各种不同的chip只需要实现自己直接操作flash 设备的命令就好了。
info->chip.cmd_ctrl = nand_davinci_hw control;info->chip.dev_ready = nand_dav inci_dev_ready;info->chip.read_buf = nand_davinci_read_buf;info->chip.write_buf = nand_davinci_write_buf;dm368就是通过上面的几个接口函数来完成具体动作的。
Nand Flash的读写操作
NandFlash的读写操作正如硬盘的盘片被分为磁道，每个磁道又分为若干扇区，一块nand flash也分为若干block，每个block分为如干page。
一般而言，block、page之间的关系随着芯片的不同而不同，典型的分配是这样的：1block = 32page1 page = 512bytes(datafield) + 16bytes(oob)需要注意的是，对于flash的读写都是以一个page开始的，但是在读写之前必须进行flash 的擦写，而擦写则是以一个block为单位的。
同时必须提醒的是，512bytes理论上被分为1st half 和2sd half，每个half各占256个字节。
我们讨论的K9F1208U0B总共有4096 个Blocks，故我们可以知道这块flash的容量为4096 *(32 *528)= 69206016 Bytes = 66 MB但事实上每个Page上的最后16Bytes是用于存贮检验码和其他信息用的，并不能存放实际的数据，所以实际上我们可以操作的芯片容量为4096 *(32 *512) = 67108864 Bytes = 64 MB 由上图所示，1个Page总共由528 Bytes组成，这528个字节按顺序由上而下以列为单位进行排列（1列代表一个Byte。
第0行为第0 Byte ，第1行为第1 Byte，以此类推，每个行又由8个位组成，每个位表示1个Byte里面的1bit）。
这528Bytes按功能分为两大部分，分别是Data Field和Spare Field，其中Spare Field占528Bytes里的16Bytes,这16Bytes是用于在读写操作的时候存放校验码用的，一般不用做普通数据的存储区，除去这16Bytes,剩下的512Bytes便是我们用于存放数据用的Data Field，所以一个Page上虽然有528个Bytes，但我们只按512Bytes进行容量的计算。
nandflash read reclaim机制
nandflash read reclaim机制
NAND Flash是一种非易失性存储器技术，用于存储和读取数据。
NAND Flash读取数据时，会使用一种称为“reclaim机制”
的方法来处理失效或坏块。
当一个块在NAND Flash上失效或变成坏块后，系统会将其中
的数据移动到其他可用的块中。
这个过程称为“reclaim机制”。
reclaim机制的步骤包括：
1. 标记坏块：当一个块失效后，系统会将其标记为坏块，以防止将来使用。
2. 复制数据：为了保存原始数据，系统会将坏块中的数据复制到其他可用的块中。
3. 更新元数据：系统会更新NAND Flash上的元数据信息，以
确保之后的读取操作能够正确地找到和访问数据。
使用reclaim机制的好处是，即使NAND Flash上出现坏块或
失效的情况，系统仍然能够保持数据的完整性和可访问性。
这有助于提高存储系统的可靠性和数据一致性。
read系统调用流程
Read 系统调用在用户空间中得处理过程Linux 系统调用(SCI,system call interface)得实现机制实际上就是一个多路汇聚以及分解得过程,该汇聚点就就是 0x80 中断这个入口点(X86 系统结构)。
也就就是说,所有系统调用都从用户空间中汇聚到 0x80 中断点,同时保存具体得系统调用号。
当 0x80 中断处理程序运行时,将根据系统调用号对不同得系统调用分别处理(调用不同得内核函数处理)。
系统调用得更多内容,请参见参考资料。
Read 系统调用也不例外,当调用发生时,库函数在保存 read 系统调用号以及参数后,陷入 0x80 中断。
这时库函数工作结束。
Read 系统调用在用户空间中得处理也就完成了。
回页首Read 系统调用在核心空间中得处理过程0x80 中断处理程序接管执行后,先检察其系统调用号,然后根据系统调用号查找系统调用表,并从系统调用表中得到处理 read 系统调用得内核函数 sys_read ,最后传递参数并运行 sys_read 函数。
至此,内核真正开始处理 read 系统调用(sys_read 就是 read 系统调用得内核入口)。
在讲解 read 系统调用在核心空间中得处理部分中,首先介绍了内核处理磁盘请求得层次模型,然后再按该层次模型从上到下得顺序依次介绍磁盘读请求在各层得处理过程。
Read 系统调用在核心空间中处理得层次模型图1显示了 read 系统调用在核心空间中所要经历得层次模型。
从图中瞧出:对于磁盘得一次读请求,首先经过虚拟文件系统层(vfs layer),其次就是具体得文件系统层(例如 ext2),接下来就是 cache 层(page cache 层)、通用块层(generic block layer)、IO 调度层(I/O scheduler layer)、块设备驱动层(block device driver layer),最后就是物理块设备层(block device layer)图1 read 系统调用在核心空间中得处理层次•虚拟文件系统层得作用:屏蔽下层具体文件系统操作得差异,为上层得操作提供一个统一得接口。
NandFlash启动过程详解
NandFlash启动过程详解NAND Flash是一种流行的非易失性存储技术，它可以用于嵌入式系统的启动过程中。
以下是NAND Flash启动过程的详细解释。
1. 电源投入：启动过程始于将电源连接到系统上。
一旦电源被投入，NAND Flash芯片便开始工作。
芯片内部会进行一系列初始化操作，以确保其正常运行。
2. 主控器初始化：NAND Flash芯片的主控器是其核心部分，它控制着所有数据的读取和写入操作。
在启动过程中，主控器需要进行初始化，以确保它可以正确地与系统中的其他组件进行通信。
3. 片选操作：由于可能存在多个NAND Flash芯片连接到同一个总线上，因此需要使用片选操作来选择要进行读取和写入操作的特定芯片。
在启动过程中，首先需要选择正确的芯片。
4. 地址传输：NAND Flash芯片存储数据的方式是按块存储，而不是按字节存储。
因此，在进行读取和写入操作之前，需要先传输正确的地址以指示要操作的块和页。
5. 读取操作：在启动过程中，通常需要从NAND Flash芯片中读取引导程序代码。
读取操作涉及到将芯片中的数据按照正确的地址传输到系统的内存中。
6. 缓冲区操作：由于NAND Flash芯片的读取速度相较于内存较慢，因此在读取操作中通常会使用缓冲区来提高读取速度。
在读取操作期间，数据会首先存储在缓冲区中，然后再传输至系统的内存中。
7. 写入操作：除了读取操作外，启动过程中还可能需要将数据写入到NAND Flash芯片中。
写入操作涉及将数据从系统的内存中传输到合适的块和页。
8. 擦除操作：NAND Flash芯片的数据存储是按块而不是按页进行的。
因此，在进行写入操作之前，可能需要先擦除芯片中的一些块。
擦除操作会将一些块中的所有数据都清除，以便进行写入操作。
9. 引导加载：启动过程的最后阶段是引导加载，它涉及将引导程序代码从NAND Flash芯片中加载至系统的内存中。
一旦引导程序代码被加载，系统便可以开始执行并启动其他组件。
read相关用法
read相关用法
"read"是一个在命令行界面中用于读取用户输入的命令。
它的常见用法如下：
1.读取用户输入并赋值给变量：read命令可以用来读取用户在命令行中输入的内容，并将其赋值给一个变量。
2.读取时显示提示信息：可以在read命令中使用-p选项来提供一个提示信息，让用户知道需要输入什么内容。
3.设置读取时间限制：可以使用-t选项设置读取用户输入的时间限制，如果在指定时间内未读取到输入，则继续执行下一个命令或退出。
4.使用IFS分隔符：可以使用-d选项指定一个分隔符（IFS，Internal Field Separator），用于将输入内容按指定分隔符分割成多个部分。
以上是read命令的一些常见用法，希望能对您有所帮助。
您可以在命令行中输入man read来查看更多关于read命令的详细信息和选项说明。
二进制文件操作(read文件不完就读取结束问题解决)
一、问题：读取一个二进制文件，通过fstat获取出来的文件大小，与通过read接口读取的字节总和不相等，文件总是读到文件某一个位置时read返回读取字节数为0，即文件结束了，不知为何，如下面代码在执行时会返回如下错误：nbytes=0tstat.st_size=49664 real read=6 ,49658 bytes can't read实际上盖文件大小为49664，但只读了6字节就不能再读了，即read返回字节数为0，程序退出。
打开该二进制文件，发现读到ASCII的1A（即SUB）控制字符时就不能再读了，即使文件还没有结束。
解决：经过网上资料，终于找到原因，对于二进制文件读取，一定要采用二进制格式打开文件：错误代码：if ((fd = open("1", O_RDONLY,0666 ))<0){perror("open:");return(1);}正确代码：（增加O_BINARY即可）：/* open a file for update */if ((fd = open("1", O_RDONLY|O_BINARY,0666 ))<0) //"vldb.DB0"{perror("open:");return(1);}二、其它知识：对于文件操作有两套：open/read/lseek/write/closefopen/fread/fseek/fwrite/fclose1）前者是文件底层接口，后者是在前者基础上封装2）前者的文件句柄是int，后者是FILE结构3）后者的fread会自动开辟缓存，前者没有缓存，这样，fread的性能一般比read好，但是，由于fread自动开辟缓存，其占用的内存可能不受控制，对于内存大小严格控制的程序，还是需要用read。
三、两套文件操作接口程序实例：// fileoperation.cpp : Defines the entry point for the console application.//#include "stdafx.h"#include <sys/stat.h>#include <io.h>#include <fcntl.h>#include <stdio.h>#include <time.h>int fileoperate1();int fileoperate2();int main(int argc, char* argv[]){fileoperate1();return 0;}int fileoperate1(){struct stat tstat;int fd;int code = 0;int length, tlen, offset, nbytes;unsigned char tbuffer[1024];/* open a file for update */if ((fd = open("1", O_RDONLY|O_BINARY,0666 ))<0) //"vldb.DB0" {perror("open:");return(1);}/* get information about the file */code = fstat(fd, &tstat);if (code < 0) {goto StoreEndCall;}length = tstat.st_size;offset = 0;while (length > 0){tlen = (length > sizeof(tbuffer) ? sizeof(tbuffer) : length);code = lseek(fd, offset , SEEK_SET);if (code < 0) {goto StoreEndCall;}nbytes = read(fd, tbuffer, tlen);if (nbytes != tlen){printf("Local disk read error=%d offset=%ld length=%ld [nbytes=%ld != tlen=%ld]\n", code = 5793,offset,length,nbytes,tlen);if (nbytes == 0){printf("nbytes=0\n");goto StoreEndCall;}tlen = nbytes;}offset += tlen;length -= tlen;}StoreEndCall:printf("tstat.st_size=%ld real read=%ld ,%ld bytes can'tread\n",tstat.st_size,offset,tstat.st_size-offset);close(fd);getchar();return 1;}int fileoperate2(){struct stat tstat;FILE *fp;int fd;int code = 0;int length, tlen, offset, nbytes;unsigned char tbuffer[1024];/* open a file for update */if ((fp = fopen("vldb.DB0", "rb" ))==0){perror("open:");return(1);}fd = fileno(fp);/* get information about the file */code = fstat(fd, &tstat);if (code < 0) {goto StoreEndCall;}length = tstat.st_size-64;offset = 0;while (length > 0){tlen = (length > sizeof(tbuffer) ? sizeof(tbuffer) : length);code = fseek(fp, offset + 64, 0);if (code < 0) {goto StoreEndCall;}nbytes = fread( tbuffer,1, tlen,fp);if (nbytes != tlen){printf("Local disk read error=%d offset=%ld length=%ld [nbytes=%ld != tlen=%ld]\n", code = 5793,offset,length,nbytes,tlen);if (nbytes == 0){printf("nbytes=0\n");goto StoreEndCall;}tlen = nbytes;}offset += tlen;length -= tlen;}StoreEndCall:printf("tstat.st_size-64=%ld real read=%ld ,%ld bytes can'tread\n",tstat.st_size-64,offset,tstat.st_size-64-offset);fclose(fp);getchar();return 1;}。
Nand Flash的读写操作
NandFlash的读写操作正如硬盘的盘片被分为磁道，每个磁道又分为若干扇区，一块nand flash也分为若干block，每个block分为如干page。
一般而言，block、page之间的关系随着芯片的不同而不同，典型的分配是这样的：1block = 32page1 page = 512bytes(datafield) + 16bytes(oob)需要注意的是，对于flash的读写都是以一个page开始的，但是在读写之前必须进行flash 的擦写，而擦写则是以一个block为单位的。
同时必须提醒的是，512bytes理论上被分为1st half 和2sd half，每个half各占256个字节。
我们讨论的K9F1208U0B总共有4096 个Blocks，故我们可以知道这块flash的容量为4096 *(32 *528)= 69206016 Bytes = 66 MB但事实上每个Page上的最后16Bytes是用于存贮检验码和其他信息用的，并不能存放实际的数据，所以实际上我们可以操作的芯片容量为4096 *(32 *512) = 67108864 Bytes = 64 MB 由上图所示，1个Page总共由528 Bytes组成，这528个字节按顺序由上而下以列为单位进行排列（1列代表一个Byte。
第0行为第0 Byte ，第1行为第1 Byte，以此类推，每个行又由8个位组成，每个位表示1个Byte里面的1bit）。
这528Bytes按功能分为两大部分，分别是Data Field和Spare Field，其中Spare Field占528Bytes里的16Bytes,这16Bytes是用于在读写操作的时候存放校验码用的，一般不用做普通数据的存储区，除去这16Bytes,剩下的512Bytes便是我们用于存放数据用的Data Field，所以一个Page上虽然有528个Bytes，但我们只按512Bytes进行容量的计算。
怎么看时序图--nand flash的读操作详解
这篇文章不是介绍nand flash的物理结构和关于nand flash的一些基本知识的。
你需要至少了解你手上的nand flash的物理结构和一些诸如读写命令操作的大概印象，你至少也需要看过s3c2440中关于nand flash控制寄存器的说明。
由于本人也没有专门学过这方面的知识，下面的介绍也是经验之谈。
这里我用的K9F2G08-SCB0 这款nand flash 来介绍时序图的阅读。
不同的芯片操作时序可能不同，读的命令也会有一些差别。
当然其实有时候像nand flash这种s3c2440内部集成了他的控制器的外设。
具体到读写操作的细节时序(比如CLE/ALE的建立时间，写脉冲的宽度。
数据的建立和保持时间等)，不明白前期也没有多大的问题。
因为s3c2440内部的nand flash控制器做了大部分的工作，你需要做的基本就是设置几个时间参数而已。
然后nand flash会自动进行这些细节操作。
当然如果处理器上没有集成nand flash的控制器那么久必须要自己来写时序操作了。
所以了解最底层的时序操作总是好的但是上层一点的，比如读写操作的步骤时序（比如读操作，你要片选使能，然后发命令，然后发地址，需要的话还需发一个命令，然后需要等待操作完成，然后再读书数据）。
是必须要明白的。
这都不明白的话，怎么进行器件的操作呢也就是说s3c2440 可以说在你设置很少的几个时间参数后，将每一个步骤中细微的操作都替你做好了。
（比如写命令，你只要写个命令到相应寄存器中，cpu内部就会协各个引脚发出适应的信号来实现写命令的操作）。
而我们所需要做的就是把这些写命令，写地址，等待操作完成。
等步骤组合起来。
从而完成一个读操作就像上面说的，虽然我们不会需要去编写每个步骤中的最细微的时序。
但是了解下。
会让你对每个操作步骤的底层细节更加明了先来看一个命令锁存的时序。
也就是上面说的读nand flash操作中不是有一个写命令步骤吗。
Nand Flash 启动过程详解
Nand Flash 启动如果内部没有ROM或ROM没有专门的bootloarder, 应该是只能从nor flash启动。
三星的2410可以从NF启动程序,它会把第一块的前4KB复制到内部SRAM中然后从SRAM 执行,也就是说,你需要编写一个长度小于4K的引导程序,作用是将主程序拷贝到SDRAM中运行(NF地址不是线性的,程序不能直接运行,必须拷贝到线性RAM中). NOR FLASH地址线和数据线分开，来了地址和控制信号，数据就出来。
NAND Flash地址线和数据线在一起，需要用程序来控制，才能出数据。
通俗的说，就是光给地址不行，要先命令，再给地址，才能读到NAND的数据。
而且都是在一个总线完成的。
nboot是从NAND flash读image到内存并执行，eboot是从以太网（用tftp）下载image到内存并执行。
将nboot.nb0烧到第0块，将eboot.nb0烧到第2块。
启动时nboot从flash读出eboot并执行之，如何就可以通过pb把nk.bin下载到目标板上执行了，开发机和目标板可以用交叉线直接连接。
nboot是nand flash bootloader的意思。
S3C2410可以直接从nand flash 启动，但是不能超过4k。
nboot是系统启动后最先执行的代码，它有两种，一种是跳转到eboot；一种是跳转到nk。
主要的功能其实是在eboot里。
随着消费类电子产品包括PDA ，MP3 、智能手机等手持设备的市场需求逐步扩大，产品间的竞争也愈发激烈，降低产品的设计成本，提升产品的市场竞争力成为嵌入式系统开发者所面临的重大挑战。
NAND FLASH 和NORFLASH 作为两种主要的非易失性存储器，被应用于各种嵌入式系统。
其中NAND FLASH 主要优点在于存储密度高、容量大，有更占优势的存储性价比。
但是NANDFLASH 由于其独特的页式读写方式，并不适合程序的直接执行。
NAND flash读写擦除操作
NAND flash读写擦除操作本文主要介绍SAMSUNG公司的S3C2410处理器和K9F1208NAND flash的读写擦除操作。
一、K9F1208NAND flash芯片介绍S3C2410处理器集成了8位NAND flash控制器。
因NAND flash K9F1208、K9F1G08的数据页大小分别为512B、2KB，在寻址方式上有一定的差异，所以程序代码并不通用。
K9F1208的器件存储容量为64M字节和2048K字节的spare存储区，8位I/O 端口采用地址、数据和命令复用的方法。
该器件的引脚图如下所示该器件的引脚功能描述如下表所示引脚名称英文描述描述I/O0～I/O7Data input/outputs数据输入输出CLE Command latch enable命令锁存使能ALE Address latch enable地址锁存使能CE#Chip enable片选RE#Read enable读使能WE#Write enable写使能WP#Write protect写保护R/B#Ready/Busy output准备好/忙碌输出VCC Power(+2.7V~3.6V)电源(+2.7V~3.6V)VSS Ground地N.C No connection空引脚NAND flash的数据是以bit的方式保存在memory cell。
一般一个cell中只能存储一个bit。
这些cell以8个或者16个为单位，连成bit line，形成所谓的byte（X8）/word（X16），这就是NAND device的位宽。
这些line组成page，page再组织形成一个block。
K9F1208的相关数据如下：1block=32page；1page=528byte=512byte(main area)+16byte(spare area)总容量为=4096(block)*32(page/block)*512(byte/page)=64MBNAND flash以页为单位读写数据，而以块为单位擦除数据。
NAND_FLASH_内存详解与读写寻址方式
NAND_FLASH_内存详解与读写寻址⽅式⼀、内存详解NAND闪存阵列分为⼀系列128kB的区块(block)，这些区块是 NAND器件中最⼩的可擦除实体。
擦除⼀个区块就是把所有的位(bit)设置为"1"(⽽所有字节(byte)设置为FFh)。
有必要通过编程，将已擦除的位从"1"变为"0"。
最⼩的编程实体是字节(byte)。
⼀些NOR闪存能同时执⾏读写操作(见下图1)。
虽然NAND不能同时执⾏读写操作，它可以采⽤称为"映射(shadowing)"的⽅法，在系统级实现这⼀点。
这种⽅法在个⼈电脑上已经沿⽤多年，即将BIOS从速率较低的ROM加载到速率较⾼的RAM上。
NAND的效率较⾼，是因为NAND串中没有⾦属触点。
NAND闪存单元的⼤⼩⽐NOR要⼩(4F2：10F2)的原因，是NOR的每⼀个单元都需要独⽴的⾦属触点。
NAND与硬盘驱动器类似，基于扇区(页)，适合于存储连续的数据，如图⽚、⾳频或个⼈电脑数据。
虽然通过把数据映射到RAM上，能在系统级实现随机存取，但是，这样做需要额外的RAM存储空间。
此外，跟硬盘⼀样，NAND器件存在坏的扇区，需要纠错码(ECC)来维持数据的完整性。
存储单元⾯积越⼩，裸⽚的⾯积也就越⼩。
在这种情况下，NAND就能够为当今的低成本消费市场提供存储容量更⼤的闪存产品。
NAND闪存⽤于⼏乎所有可擦除的存储卡。
NAND的复⽤接⼝为所有最新的器件和密度都提供了⼀种相似的引脚输出。
这种引脚输出使得设计⼯程师⽆须改变电路板的硬件设计，就能从更⼩的密度移植到更⼤密度的设计上。
NAND与NOR闪存⽐较NAND闪存的优点在于写(编程)和擦除操作的速率快，⽽NOR的优点是具有随机存取和对字节执⾏写(编程)操作的能⼒(见下图图2)。
NOR的随机存取能⼒⽀持直接代码执⾏(XiP)，⽽这是嵌⼊式应⽤经常需要的⼀个功能。
NAND_FLASH_内存详解与读写寻址方式
NAND_FLASH_内存详解与读写寻址⽅式⼀、内存详解NAND闪存阵列分为⼀系列128kB的区块(block)，这些区块是 NAND器件中最⼩的可擦除实体。
擦除⼀个区块就是把所有的位(bit)设置为"1"(⽽所有字节(byte)设置为FFh)。
有必要通过编程，将已擦除的位从"1"变为"0"。
最⼩的编程实体是字节(byte)。
⼀些NOR闪存能同时执⾏读写操作(见下图1)。
虽然NAND不能同时执⾏读写操作，它可以采⽤称为"映射(shadowing)"的⽅法，在系统级实现这⼀点。
这种⽅法在个⼈电脑上已经沿⽤多年，即将BIOS从速率较低的ROM加载到速率较⾼的RAM上。
NAND的效率较⾼，是因为NAND串中没有⾦属触点。
NAND闪存单元的⼤⼩⽐NOR要⼩(4F2：10F2)的原因，是NOR的每⼀个单元都需要独⽴的⾦属触点。
NAND与硬盘驱动器类似，基于扇区(页)，适合于存储连续的数据，如图⽚、⾳频或个⼈电脑数据。
虽然通过把数据映射到RAM上，能在系统级实现随机存取，但是，这样做需要额外的RAM存储空间。
此外，跟硬盘⼀样，NAND器件存在坏的扇区，需要纠错码(ECC)来维持数据的完整性。
存储单元⾯积越⼩，裸⽚的⾯积也就越⼩。
在这种情况下，NAND就能够为当今的低成本消费市场提供存储容量更⼤的闪存产品。
NAND闪存⽤于⼏乎所有可擦除的存储卡。
NAND的复⽤接⼝为所有最新的器件和密度都提供了⼀种相似的引脚输出。
这种引脚输出使得设计⼯程师⽆须改变电路板的硬件设计，就能从更⼩的密度移植到更⼤密度的设计上。
NAND与NOR闪存⽐较NAND闪存的优点在于写(编程)和擦除操作的速率快，⽽NOR的优点是具有随机存取和对字节执⾏写(编程)操作的能⼒(见下图图2)。
NOR的随机存取能⼒⽀持直接代码执⾏(XiP)，⽽这是嵌⼊式应⽤经常需要的⼀个功能。
read系统调用是如何实现的
题目：跟踪系统调用的执行过程，以read的系统调用为例READ这个最重要的系统调用是如何实现的。
当用户程序执行语句n=read(fd，buffer，nbytes)；读取普通文件时，库过程read被调用。
它首先创建一条消息，其中包含fd、buffer、nbytes等参数，以及表示READ类型的消息码。
然后将这条消息送给文件系统，并阻塞以等待文件系统的响应。
文件系统在收到消息后，以消息类型为下标查找过程表，调用相应过程处理读请求。
该过程从消息中提取出文件描述符，由此找到相应的filp项以及要读取文件的i-节点。
接着，读请求被分成几个段，每段对应一块。
例如，如果当前的文件位置为600字节，要读取的数据长度为1K字节。
那么，读请求将分成两个部分，分别是从600到1023字节和从1024到1623字节(假定块大小为1K字节)。
对于上述各段，依次检查他们的相关块是否在高速缓存中。
如果不在，文件系统选择最久未使用的块，把它调出内存并收回其缓冲区，如果这一块在上次调入之后修改过，文件系统向磁盘任务发送一条消息，将其写回磁盘，然后，文件系统还要请求磁盘任务将所需的块读入。
如果要读入的块已在高速缓存中，那么文件系统向系统任务发送一条消息，请求它把数据拷贝到用户缓冲区中(即从600到1023字节的数据拷贝到用户缓冲区起始位置，而从1024到1623字节的数据拷贝到从424字节开始的用户缓冲区中)。
在拷贝之后，文件系统向用户程序送出响应消息，告知拷贝的字节数。
在用户程序收到响应后，库函数read提取响应代码，作为函数值返回给调用进程。
这里还有额外的一步，其实它并不是READ调用的一部分。
如果对块设备执行的是读操作，并且满足一些其他条件，文件系统在读出数据，送回响应后，将继续读取下一块。
顺序读取文件非常普遍，因此可以设想下一次读操作将请求文件的下一块，于是提前做这一操作，当实际需要时，所需的磁盘块就已经在高速缓存中了。
1．int do_read()●用户调用read(fd, buffer, nbytes)●微内核收到消息m, m包含m_in.fd ，m_in.buffer ，m_in.nbytes（1）●调用int do_read( void ) (2)⏹根据函数收到的消息类型的到READING (3)⏹调用read_write(READING)◆get_filp(m_in.fd)来获取struct filp (4) * 指针，其中m_in.fd是消息里边的fd，该函数返回rip(5) 。
nand flash读数据原理
nand flash读数据原理NAND flash是一种常见的非易失性存储器，它被广泛应用于各种电子设备中，如手机、平板电脑和固态硬盘等。
NAND flash的读取数据原理是指在读取数据时，通过电压信号的控制来获取存储在芯片内的信息。
我们需要了解NAND flash的基本结构。
NAND flash由一系列的存储单元组成，每个存储单元可以存储一个或多个位的信息。
这些存储单元按矩阵形式排列，分为一行一列。
每个存储单元由一个MOSFET晶体管和一个浮体栅电容器组成。
在读取数据时，首先需要通过控制线将NAND flash的特定页选中，并将读取命令发送给控制器。
控制器会向选中的页发送一系列的电压信号，以读取存储单元中的数据。
具体来说，读取过程可以分为以下几个步骤：1. 页选中：通过控制线选中要读取的页，其他的页将被取消选中。
2. 位线设置：通过控制线将位线设置为读取状态，以准备接收数据。
3. 电荷放大：通过控制线将位线的电压调整到合适的范围，将存储单元的电荷放大。
4. 电流测量：通过控制线将测量电流的模拟电路连接到位线，测量位线上的电流变化。
根据电流的变化，可以判断存储单元中存储的是0还是1。
5. 数据读取：根据电流测量的结果，控制器将数据转换为数字信号，并通过总线传输给外部设备。
需要注意的是，由于NAND flash的存储单元是按矩阵排列的，所以在读取数据时，并非一次性读取所有的存储单元。
通常，NAND flash会将存储单元分为多个块，每个块包含多个页。
在读取数据时，通常是按块为单位进行读取。
NAND flash的读取速度也受到一些因素的影响。
例如，读取速度与电压信号的稳定性和控制线的噪声有关。
为了提高读取速度，可以采取一些措施，如增加控制线的数量、优化电路设计等。
总结起来，NAND flash的读取数据原理是通过控制电压信号来读取存储单元中的数据。
在读取过程中，需要选中特定的页，并通过控制线将数据转换为数字信号传输给外部设备。
stor[addr]的执行流程
![stor[addr]的执行流程](https://img.taocdn.com/s3/m/54bf8568302b3169a45177232f60ddccda38e6f0.png)
stor[addr]的执行流程
执行流程可以总结为以下几步：
1. 解析指令：计算机会解析stor[addr] 这个指令，确定要执行的操作。
2. 计算地址：根据addr 找到要存储数据的内存地址。
3. 读取数据：从寄存器或者其他内存地址中读取要存储的数据。
4. 存储数据：将读取到的数据存储到之前计算得到的地址中。
5. 更新状态：根据具体的指令和执行结果，更新程序的状态，如修改寄存器的值或者标志位。
6. 执行下一条指令：根据程序的控制流，顺序执行下一条指令或者跳转到其他指令执行。
需要说明的是，以上只是stor[addr] 指令的一般执行流程，具体实现可能会有一些变化，例如可能会涉及数据的转换或者处理等。
另外，需要根据具体的计算机体系结构和指令集来确定具体的执行过程。
nadn的读写过程
nadn的读写过程
读过程：
1. 首先，计算机会读取存储器中的指令，这些指令包含了读取数据的命令和地址。
2. 计算机根据指令中的地址信息，将数据从存储器中读取出来。
3. 读取的数据会被存储在计算机的寄存器中，以供后续的处理和操作使用。
写过程：
1. 首先，计算机会读取存储器中的指令，这些指令包含了写入数据的命令和地址。
2. 计算机根据指令中的地址信息，确定要写入数据的存储位置。
3. 接下来，计算机会将要写入的数据存储在寄存器中。
4. 最后，计算机将寄存器中的数据写入到指定的存储器地址中。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.命令nand read 执行流程分析
common/main.c 中main_loop() 主要执行read_line()读取命令行
read_line() 调用common/main.c中run_command()
run_command() 调用common/command.c中find_cmd() 在.u_boot_cmd段中寻找该命令的cmd_tbl_t结构
( 命令的结构是通过定义在include/command.h中的宏定义U_BOOT_CMD登记进.u_boot_cmd段中的)
run_command()找到该命令的cmd_tbl_t结构后则执行该命令对应的函数.对于本情景是nand 命令对应的函数do_nand()。
6.do_nand()有两个版本，一个是定义了CFG_NAND_LEGACY。
另一个是未定义CFG_NAND_LEGACY。
这两个版本都定义在common/cmd_nand.c文件中。
对于本情景使用未定义CFG_NAND_LEGACY的do_nand()函数。
要使用do_nand()还必须定义宏CONFIG_COMMANDS&CFG_CMD_NAND。
（若未定义CFG_NAND_LEGACY则在这个情景中的do_nand()函数调用的函数都定义在drivers/nand_legacy/nand_legacy.c文件中）。
7.对于我们的情景do_nand()会调用定义在include/nand.h文件中的nand_read()。
8.nand_read()则调用本nand芯片对应的nand_info_t结构的read指针。
而read指针在nand_scan()中被指向了同文件(drivers/nand/nand_base.c)中的nand_read()函数。
9.nand_read()函数最终会调用nand_chip结构中的cmdfunc指针，通过这个指针指向的函数向nand flash芯片发送命令。
最终完成整个命令的执行。
2.下面对nand flash的初始化代码nand_init()进行分析：
1.如果定义(CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NAND)没定义(CFG_NAND_LEGACY) 则start_armboot()调用driver/nand/nand.c中的nand_init()，否则如果定义(CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NAND)并且有定义了CFG_NAND_LEGACY，则调用自己定义的nand_init()。
在我当前的情景中是使用driver/nand/nand.c中的nand_init()。
2.nand_init()调用本文件中的nand_init_chip()对nand进行初始化。
3.nand_init_chip()首先调用board_nand_init()。
4.board_nand_init()是需要自己添加的函数，这个函数的主要功能是对struct nand_chip结构体的函数指针赋值，让它们指向自己为nand驱动编写的一些函数，对未赋值的指针，uboot 会在后面为其赋上通用nand驱动函数指针。
5.nand_init_chip()接着调用nand_scan().
6.nand_scan()定义在drivers/nand/nand_base.c文件中。
它首先对struct nand_chip结构体中在board_nand_init()函数中未赋值的指针赋上通用nand驱动函数指针。
7.通用nand驱动函数nand_select_chip()赋值给struct nand_chip结构体的函数指针用于打开或关闭nand芯片，0为打开，1为关闭。
在这个函数中会调用nand_chip结构体中的hwcontrol 函数指针，这个指针指向的函数是需要自己编写的。
这个函数指针在board_nand_init()函数中被赋值。
主要作用是向nand flash发送一些nand flash开启与关闭命令。
8.nand_scan()剩余部分初始化nand_chip和mtd_info结构体。
9.nand_scan()最后在返回时调用drivers/nand/nand_bbt.c文件中的nand_default_bbt()。
10.nand_default_bby()选择一个坏块描述表，返回时调用本文件中的nand_scan_bbt()。
11.nand_scan_bbt()寻找建立一个坏块描述表。
12.最后返回到nand_init()，这样nand驱动的初始化完成了。