Linux MTD子系统(一)

知否知否应是绿肥红瘦

发布于 2025-02-19 21:22:12

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mtd子系统

mtd设备
mtd子系统接口
MTD 内核API
MTD子系统调用关系
mtdblock dirver
总结
参考文档

mtd设备

MTD（Memory Technology Device)是内存技术设备，它为原始闪存设备（例如NAND，OneNAND，NOR 等）提供了一个抽象层。这些不同类型的Flash都可以使用相同的API。

MTD设备不包括MMC，eMMC，SD，CompactFlash等设备。因为这些设备不是原始闪存，但它们内部具有Flash Translation（FTL）层，这使它们看起来像块设备，这些设备属于Linux块设备而不是MTD。

mtd子系统接口

MTD字符设备-通常称为/dev/mtd0，/dev/mtd1等。这些字符设备提供对原始闪存的I/O访问。它们支持许多ioctl调用，用于擦除擦除块，将其标记为不良或检查擦除块是否不良，获取有关MTD设备的信息等。
sysfs接口，它提供有关系统中每个MTD设备的完整信息。此接口易于扩展，并且鼓励开发人员尽可能使用sysfs接口，而不是较旧的ioctl或/proc/mtd接口。 mtd子系统的sysfs接口已在内核中进行了说明，当前可在Documentation/ABI/ testing/sysfs-class-mtd中找到。
/proc/mtd proc文件系统文件提供常规的MTD信息。这是旧版界面，而sysfs界面提供了更多信息。

MTD子系统支持带有软件和硬件ECC的 raw NAND闪存，OneNAND闪存，CFI（通用闪存接口）NOR闪存以及其他类型的闪存。

MTD 内核API

MTD子系统API在include/linux/mtd/mtd.h中定义。此文件中的方法和数据结构被更高层的内核代码（例如Flash文件系统）用来访问和控制mtd设备，还被设备驱动程序作者用于将其设备注册到mtd子系统。在mtd_info结构中定义了驱动程序用来访问设备的各种方法。

int mtd_read(struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len, size_t *retlen,
	     u_char *buf);
int mtd_write(struct mtd_info *mtd, loff_t to, size_t len, size_t *retlen,
	      const u_char *buf);
int mtd_erase(struct mtd_info *mtd, struct erase_info *instr);

int mtd_block_isbad(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);
int mtd_block_markbad(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);

MTD子系统调用关系

mtdblock dirver

MTD中提供的mtdblock驱动程序是一种古老的工具，它在MTD设备之上模拟块设备。它甚至没有不良的擦除块处理，因此它实际上不适用于NAND闪存。它的工作方式是将整个闪存擦除块缓存在RAM中，根据请求对其进行修改，然后擦除整个块并写回修改后的内容。这意味着mtdblock不会尝试进行任何优化，并且在断电的情况下您将丢失大量数据。最后但并非最不重要的一点是，mtdblock不执行任何耗损均衡或位翻转处理。

人们通常将mtdblock视为常规FTL层，并尝试利用mtdblock在raw flash之上使用基于块的文件系统(yaffs、jffs等)。在大多数情况下，这是错误的。换句话说，请不要使用mtdblock，除非您确切地知道自己在做什么。