Update preset.
[bertos.git] / bertos / io / kblock.h
index 4dffe18b198ed96d9c5bd3e7d747cdba10c7682b..f3542947c308c1453a4e44527a8a5ebcb93d3bde 100644 (file)
  *
  * -->
  *
- * \author Francesco Sacchi <batt@develer.com>
+ * \defgroup io_kblock KBlock interface
+ * \ingroup core
+ * \{
  *
  * \brief KBlock interface
+ *
+ * A block device is a device which can only be read/written
+ * with data blocks of constant size: flash memories,
+ * SD cards, hard disks, etc...
+ * This interface is designed to adapt to most block devices and
+ * use peculiar features in order to save CPU time and memory space.
+ *
+ * There is no init function because you do not have to use this
+ * structure directly, specific implementations will supply their own init
+ * functions.
+ *
+ * Error handling is done in a way similar to standard C library: whenever a
+ * function (eg. kblock_flush()) returns error, you need to check the error
+ * code, which is implementation specific.
+ *
+ * Example of code flow:
+ * \code
+ * // init a KBlock-derived class
+ * Flash fls;
+ * flash_init(&fls.blk, 0);
+ *
+ * // use kblock_* functions to access the derived class
+ * kblock_write(&fls.blk, ...);
+ * if (kblock_flush(&fls.blk) == EOF)
+ * {
+ *     // oops, error occurred!
+ *     int err = kblock_error(&fls.blk);
+ *     // handle Flash specific error conditions
+ *     // ...
+ *     // clear error condition
+ *     kblock_clearerr(&fls.blk);
+ * }
+ * \endcode
+ *
+ * \note The KBlock interface is optimized for block reads. If you need a
+ * file-like access, you can use \ref kfile_block.
+ *
+ * \author Francesco Sacchi <batt@develer.com>
+ *
+ * $WIZ$ module_name = "kblock"
  */
 
 #ifndef IO_KBLOCK_H
@@ -49,75 +91,77 @@ typedef uint32_t block_idx_t;
 struct KBlock;
 
 /**
- * \name Prototypes for KBlock access functions.
+ * \name Prototypes for KBlock low level access functions.
  *
- * A KBlock user can choose which function subset to implement,
- * but has to set to NULL unimplemented features.
+ * When writing a driver implementing the KBlock interface you can choose which
+ * function subset to implement, but you have to set to NULL unimplemented
+ * features.
  *
  *  \{
  */
-typedef size_t (* kblock_read_direct_t) (struct KBlock *b, block_idx_t index, void *buf, size_t offset, size_t size);
+typedef size_t (* kblock_read_direct_t)  (struct KBlock *b, block_idx_t index, void *buf, size_t offset, size_t size);
+typedef size_t (* kblock_write_direct_t) (struct KBlock *b, block_idx_t index, const void *buf, size_t offset, size_t size);
+
 typedef size_t (* kblock_read_t)        (struct KBlock *b, void *buf, size_t offset, size_t size);
 typedef size_t (* kblock_write_t)       (struct KBlock *b, const void *buf, size_t offset, size_t size);
 typedef int    (* kblock_load_t)        (struct KBlock *b, block_idx_t index);
 typedef int    (* kblock_store_t)       (struct KBlock *b, block_idx_t index);
+
 typedef int    (* kblock_error_t)       (struct KBlock *b);
-typedef int    (* kblock_clearerr_t)    (struct KBlock *b);
+typedef void   (* kblock_clearerr_t)    (struct KBlock *b);
 typedef int    (* kblock_close_t)       (struct KBlock *b);
 /* \} */
 
-/**
+/*
  * Table of interface functions for a KBlock device.
  */
 typedef struct KBlockVTable
 {
        kblock_read_direct_t readDirect;
-    kblock_read_t  readBuf;
+       kblock_write_direct_t writeDirect;
+
+       kblock_read_t  readBuf;
        kblock_write_t writeBuf;
        kblock_load_t  load;
        kblock_store_t store;
 
-       kblock_error_t    error;    ///< \sa kblock_error()
-       kblock_clearerr_t clearerr; ///< \sa kblock_clearerr()
+       kblock_error_t    error;    // \sa kblock_error()
+       kblock_clearerr_t clearerr; // \sa kblock_clearerr()
 
-       kblock_close_t  close; ///< \sa kblock_close()
+       kblock_close_t  close; // \sa kblock_close()
 } KBlockVTable;
 
 
-/**
+#define KB_BUFFERED        BV(0) ///< Internal flag: true if the KBlock has a buffer
+#define KB_CACHE_DIRTY     BV(1) ///< Internal flag: true if the cache is dirty
+#define KB_PARTIAL_WRITE   BV(2) ///< Internal flag: true if the device allows partial block write
+
+
+/*
  * KBlock private members.
- * These are the private members of the KBlock class, please do not
+ * These are the private members of the KBlock interface, please do not
  * access these directly, use the KBlock API.
  */
 typedef struct KBlockPriv
 {
-       DB(id_t type);         ///< Used to keep track, at runtime, of the class type.
-       int flags;             ///< Status and error flags.
-       block_idx_t blk_start; ///< Start block number when the device is trimmed. \sa kblock_trim()
-       block_idx_t curr_blk;
-       bool cache_dirty;
+       DB(id_t type);         // Used to keep track, at runtime, of the class type.
+       int flags;             // Status and error flags.
+       void *buf;             // Pointer to the page buffer for RAM-cached KBlocks.
+       block_idx_t blk_start; // Start block number when the device is trimmed. \sa kblock_trim().
+       block_idx_t curr_blk;  // Current cached block number in cached KBlocks.
 
-       struct KBlockVTable *vt; ///< Virtual table of interface functions.
+       const struct KBlockVTable *vt; // Virtual table of interface functions.
 } KBlockPriv;
 
 /**
  * KBlock: interface for a generic block device.
  *
- * A block device is a device which can only be read/written
- * with data blocks of constant size: flash memories,
- * SD cards, hard disks, etc...
- *
- * This interface is designed to adapt to most block devices and
- * use peculiar features in order to save CPU time and memory space.
- *
- * You do not have to use this structure directly, specific implementations
- * will be supplied in the peripheral drivers.
  */
 typedef struct KBlock
 {
        KBlockPriv priv;         ///< Interface private data, do not use directly.
 
-       /* Public access members/methods */
+       /* Public access members */
        size_t blk_size;         ///< Block size.
        block_idx_t blk_cnt;     ///< Number of blocks available in the device.
 } KBlock;
@@ -143,7 +187,7 @@ typedef struct KBlock
  * \code
  * //...init KBlock device dev
  * kblock_trim(dev, 200, 1500); // Restrict access to the 200-1700 physical block range.
- * kblock_load(dev, 0);  // Load the physical block #200.
+ * kblock_read(dev, 0, buf, 0, dev->blk_size);  // Read from physical block #200.
  * kblock_trim(dev, 0, 300); // Restrict access to the 200-500 physical block range.
  * \endcode
  *
@@ -151,13 +195,9 @@ typedef struct KBlock
  * \param start The index of the start block for the limiting window in logical addressing units.
  * \param count The number of blocks to be used.
  *
+ * \return 0 if all is OK, EOF on errors.
  */
-INLINE void kblock_trim(struct KBlock *b, block_idx_t start, block_idx_t count)
-{
-       ASSERT(start + count <= b->blk_cnt);
-       b->priv.blk_start += start;
-       b->blk_cnt = count;
-}
+int kblock_trim(struct KBlock *b, block_idx_t start, block_idx_t count);
 
 
 #define KB_ASSERT_METHOD(b, method) \
@@ -192,16 +232,27 @@ INLINE int kblock_error(struct KBlock *b)
  *
  * \param b KBlock device.
  *
- * \return 0 on success, EOF on errors.
  *
  * \sa kblock_error()
  */
-INLINE int kblock_clearerr(struct KBlock *b)
+INLINE void kblock_clearerr(struct KBlock *b)
 {
        KB_ASSERT_METHOD(b, clearerr);
-       return b->priv.vt->clearerr(b);
+       b->priv.vt->clearerr(b);
 }
 
+
+/**
+ * Flush the cache (if any) to the device.
+ *
+ * This function will write any pending modifications to the device.
+ * If the device does not have a cache, this function will do nothing.
+ *
+ * \return 0 if all is OK, EOF on errors.
+ * \sa kblock_read(), kblock_write(), kblock_buffered().
+ */
+int kblock_flush(struct KBlock *b);
+
 /**
  * Close the device.
  *
@@ -212,15 +263,138 @@ INLINE int kblock_clearerr(struct KBlock *b)
 INLINE int kblock_close(struct KBlock *b)
 {
        KB_ASSERT_METHOD(b, close);
-       return b->priv.vt->close(b);
+       return kblock_flush(b) | b->priv.vt->close(b);
+}
+
+/**
+ * \return true if the device \a b is buffered, false otherwise.
+ * \param b KBlock device.
+ * \sa kblock_cachedBlock(), kblock_cacheDirty().
+ */
+INLINE bool kblock_buffered(struct KBlock *b)
+{
+       ASSERT(b);
+       return (b->priv.flags & KB_BUFFERED);
 }
 
+
+/**
+ * \return The current cached block number if the device is buffered.
+ * \param b KBlock device.
+ * \note   This function will throw an ASSERT if called on a non buffered KBlock.
+ * \sa kblock_buffered(), kblock_cacheDirty().
+ */
+INLINE block_idx_t kblock_cachedBlock(struct KBlock *b)
+{
+       ASSERT(kblock_buffered(b));
+       return b->priv.curr_blk;
+}
+
+
+/**
+ * Return the status of the internal cache.
+ *
+ * \param b KBlock device.
+ * \return If the device supports buffering, returns true if the cache is dirty,
+ *         false if the cache is clean and coherent with device content.
+ * \note   This function will throw an ASSERT if called on a non buffered KBlock.
+ * \sa kblock_cachedBlock(), kblock_buffered().
+ */
+INLINE bool kblock_cacheDirty(struct KBlock *b)
+{
+       ASSERT(kblock_buffered(b));
+       return kblock_buffered(b) && (b->priv.flags & KB_CACHE_DIRTY);
+}
+
+/**
+ * \return true if the device \a b supports partial block write. That is, you
+ *         can call kblock_write() with a size which is lesser than the block
+ *         size.
+ * \param b KBlock device.
+ * \sa kblock_write().
+ */
+INLINE bool kblock_partialWrite(struct KBlock *b)
+{
+       ASSERT(b);
+       return (b->priv.flags & KB_PARTIAL_WRITE);
+}
+
+/**
+ * Read data from the block device.
+ *
+ * This function will read \a size bytes from block \a idx starting at
+ * address \a offset inside the block.
+ *
+ * Most block devices (almost all flash memories, for instance),
+ * can efficiently read even a part of the block.
+ *
+ * \note This function can be slow if you try to partial read a block from
+ *       a device which does not support partial block reads and is opened
+ *       in unbuffered mode.
+ *
+ * \param b KBlock device.
+ * \param idx the block number where you want to read.
+ * \param buf a buffer where the data will be read.
+ * \param offset the offset inside the block from which data reading will start.
+ * \param size the size of data to be read.
+ *
+ * \return the number of bytes read.
+ *
+ * \sa kblock_write().
+ */
 size_t kblock_read(struct KBlock *b, block_idx_t idx, void *buf, size_t offset, size_t size);
 
-int kblock_flush(struct KBlock *b);
 
+/**
+ * Write data to the block device.
+ *
+ * This function will write \a size bytes to block \a idx starting at
+ * address \a offset inside the block.
+ *
+ * \note Partial block writes are supported only on certain devices.
+ *       You can use kblock_partialWrite() in order to check if the device
+ *       has this feature or not.
+ *
+ * \note If the device is opened in buffered mode, this function will use
+ *       efficiently and trasparently the cache provided.
+ *       In order to be sure that all modifications are actually written
+ *       to the device you have to call kblock_flush().
+ *
+ * \param b KBlock device.
+ * \param idx the block number where you want to write.
+ * \param buf a pointer to the data to be written.
+ * \param offset the offset inside the block from which data writing will start.
+ * \param size the size of data to be written.
+ *
+ * \return the number of bytes written.
+ *
+ * \sa kblock_read(), kblock_flush(), kblock_buffered(), kblock_partialWrite().
+ */
 size_t kblock_write(struct KBlock *b, block_idx_t idx, const void *buf, size_t offset, size_t size);
 
-int kblock_copy(struct KBlock *b, block_idx_t idx1, block_idx_t idx2);
+/**
+ * Copy one block to another.
+ *
+ * This function will copy the content of block \a src to block \a dest.
+ *
+ * \note This function is available only on devices which support partial
+ *       block write or are opened in buffered mode.
+ *
+ * \param b KBlock device.
+ * \param src source block number.
+ * \param dest destination block number.
+ *
+ * \return 0 if all is OK, EOF on errors.
+ */
+int kblock_copy(struct KBlock *b, block_idx_t src, block_idx_t dest);
+
+int kblock_swLoad(struct KBlock *b, block_idx_t index);
+int kblock_swStore(struct KBlock *b, block_idx_t index);
+size_t kblock_swReadBuf(struct KBlock *b, void *buf, size_t offset, size_t size);
+size_t kblock_swWriteBuf(struct KBlock *b, const void *buf, size_t offset, size_t size);
+int kblock_swClose(struct KBlock *b);
+
+/** \} */ //defgroup io_kblock
+
 
 #endif /* IO_KBLOCK_H */