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MTD技术介绍
阅读量:795 次
发布时间:2023-02-10

本文共 1492 字,大约阅读时间需要 4 分钟。

MTD(Memory Technology device)是Linux系统中用于访问存储设备(如ROM、Flash)的子系统。其主要目的是为新增加的存储设备提供一个抽象的接口,使得在系统中添加新的存储设备更加简便。

MTD的结构与功能

1. 硬件驱动层

硬件驱动层负责初始化和管理Flash芯片的操作。对于Nor Flash芯片,驱动遵循CFI(Chip Functional Interface)标准。硬件驱动代码位于drivers/mtd/chips目录下,具体实现与特定Flash芯片类型相关。NAND闪存的驱动位于drivers/mtd/nand子目录下。

2. MTD原始设备层

MTD原始设备层位于drivers/mtd目录下,其上方是通用的MTD设备代码,下方是特定Flash设备的接口封装。该层通过mtd_info结构体描述MTD设备信息,设备信息存储在mtd_table数组中。每个mtd_info代表一个抽象的MTD设备分区,分区信息由mtd_part描述。

mtd_info结构体
struct mtd_part {    struct mtd_info mtd;  // mtd_info数据结构    struct mtd_info *master;  // 主分区指针    uint64_t offset;  // 分区偏移地址    struct list_head list;  // 分区链表};
操作接口
  • add_mtd_device:将mtd_info添加到mtd_table中。
  • del_mtd_device:从mtd_table中移除特定mtd_info
  • add_mtd_partitions:将mtd_info的分区信息添加到mtd_table中。

3. MTD设备层

基于MTD原始设备层,Linux系统定义了两个主要设备接口:

  • 块设备(主设备号为31),通过mtdblk_dev结构体描述。
  • 字符设备(主设备号为90),通过注册文件操作函数(如lseekopenclosewriteread)实现。

4. 设备节点管理

在系统初始化时,通过udevmdev自动发现并创建设备节点:

  • /dev/mtd:字符设备节点。
  • /dev/mtdblock:块设备节点。

5. 文件系统挂载

内核启动后,通过mount命令将Flash存储分区作为文件系统挂载。支持的文件系统类型包括ext2、ext3、ext4等。

MTD读写操作流程

MTD对NAND芯片的读写操作主要分为三部分:

  • MTD原始设备层:通过struct mtd_info中的读写函数(如readwrite_oob)调用NAND芯片的读写接口。
  • NAND ECC控制层:执行读写操作前的错误校正(ECC)处理,包括read_page_rawwrite_page等函数。
  • NAND芯片控制层:通过cmdfunc命令Flash芯片,执行实际的读写操作(如read_buf)。
  • 读写流程示例:

  • MTD上层调用nand_read函数。
  • nand_read调用芯片cmdfunc,发送读命令。
  • 调用read_page_raw,然后read_buf将数据读取到缓冲区。
  • 数据校验并修正后返回。
  • 总结

    MTD为Linux系统提供了对Flash存储设备的统一抽象接口,简化了存储设备的管理。其结构分为硬件驱动层、MTD原始设备层、MTD设备层和设备节点管理等模块,支持块设备和字符设备操作。通过合理的分区划分和文件系统挂载,MTD有效地将Flash存储资源转化为可管理的文件系统资源。

    转载地址:http://aoffk.baihongyu.com/

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