Linux的QSPI驱动移植方法及验证方法

1.概述

本文主要讲述了Linux的QSPI驱动移植方法及验证方法。

示例Linux内核版本：6.8.2。硬件平台：ARM SOC。

2.原理

Linux内核的SPI驱动子系统集成了主流厂家的QSPI控制器驱动，驱动源码位于目录linux-6.2.8/drivers/spi。本文以移植Cadence QSPI控制器驱动为例，通过使能CONFIG_SPI_CADENCE_QUADSPI开关，即可将Cadence QSPI控制器驱动spi-cadence-quadspi.c编译进内核。在设备树，添加QSPI控制器设备节点及其Flash设备子节点，以加载相应的驱动。

Linux内核的MTD子系统是一个抽象层，提供统一的API对Flash设备进行访问操作。Linux内核提供了MTD tests模块工具，可以用来对Flash进行操作，完成QSPI设备驱动的测试和验证。

3.移植方法

（1）配置内核

图1 Cadence QSPI驱动配置选项说明

（2）设备树添加QSPI控制器和Flash节点

在设备树添加Cadence QSPI控制器节点及其Flash节点。添加方法可参考如下文件：

./Documentation/devicetree/bindings/spi/cdns,qspi-nor.yaml

./Documentation/devicetree/bindings/spi/cdns,qspi-nor-peripheral-props.yaml

4.验证方法

（1）编译MTD tests工具

为编译MTD tests工具，应配置内核，使能CONFIG_MTD_TESTS，以编译出MTD tests模块。

图2 MTD tests工具配置选项说明

MTD tests模块随内核一起完成编译，编译完成后在linux-6.2.8/drivers/mtd/tests下生成*.ko测试模块。其中，mtd_stresstest.ko模块内包含了擦除、读、写等操作，选取该模块作为测试工具。mtd_stresstest.ko对应的源码为stresstest.c，原始代码中读、写操作通过do_operation()函数随机选择，do_read()函数包括读操作，do_write()函数包括擦除和写操作，操作的目标扇区是随机选择的，为便于测试，可在编译前手动修改操作的目标扇区号，即变量int eb值。

（2）使用mtd_stresstest.ko测试

内核启动后，通过查看，可以发现生成了/sys/class/mtd/mtd0设备，即可使用mtd_stresstest.ko通过mtd0设备对Flash进行擦除、读、写操作，以测试驱动功能的正确性。加载测试模块的命令如下，表示测试的目标设备为mtd0，次数为1。

insmod mtd_stresstest.ko dev=0 count=1