MTD應用學習：mtd和mtdblock的區別

MTD應用學習：mtd和mtdblock的區別 今天做升級方案用到了mtd-utils中的flash_eraseall和flash_cp兩個工具，在進行方案驗證的時候，遭遇到各種不解和疑惑，因對MTD的原理不熟悉，所以只能多次嘗試，雖然最後把方案搞定了，不過覺得MTD中的mtd和mtdblock區別這塊還是值得總結學習一下。這裡先說明一下問題現象，然後在進行具體的區別原理解釋。 MTD裝置(Nor Flash)使用中的問題現象表現mtd-utils工具對mtd和mtdblock分區裝置的區別處理1/ $ flash_eraseall /dev/mtdblock/22flash_eraseall: /dev/mtdblock/2: unable to get MTD device info3/ $ flash_eraseall /dev/mtdblock/24flash_eraseall: /dev/mtdblock/2: unable to get MTD device info5/ $ flash_eraseall /dev/mtd/26Erasing 128 Kibyte @ 8e0000 -- 98 % complete.7/ $ ls1/ $ flashcp rootfs_version /dev/mtdblock22This doesn't seem to be a valid MTD flash device!3/ $ flashcp rootfs_version /dev/mtdblock/24This doesn't seem to be a valid MTD flash device!5/ $ flashcp rootfs_version /dev/mtd26/ $ lsmtd和mtdblock分區裝置mount時的區別1/ $ mount -t jffs2 /dev/mtd/2 qqzm/2mount: Mounting /dev/mtd/2 on qqzm/ failed: Invalid argument3/ $ mount -t jffs2 /dev/mtd2 qqzm/4mount: Mounting /dev/mtd2 on qqzm/ failed: Invalid argument5/ $ mount -t jffs2 /dev/mtdblock/2 qqzm/6/ $ lsmtdblock掛載成功，單擦除後卸載失敗01/ $ flash_eraseall /dev/mtd/2 <span></span> Erasing 128 Kibyte @ 8e0000 -- 98 % complete.02/qqzm $ mount03/dev/root on / type jffs2 (rw,noatime)04proc on /proc type proc (rw,nodiratime)05sysfs on /sys type sysfs (rw)06devfs on /dev type devfs (rw)07devpts on /dev/pts type devpts (rw)08/dev/mmcblk0p1 on /mnt/sd type vfat (rw,nodiratime,fmask=0022,dmask=0022,codepage=cp437,iocharset=iso8859-1)09/dev/mtdblock/2 on /qqzm type jffs2 (rw,noatime)10none on /qqzm/www/cgi-bin/tmp type ramfs (rw)11/qqzm $ cd ..12/ $ umount /qqzm13umount: Couldn't umount /qqzm: Inappropriate ioctl for device14/ $ umount /dev/mtdblock/215umount: Couldn't umount /dev/mtdblock/2: Inappropriate ioctl for device16/ $通過上面的不斷嘗試和錯誤反饋，我把方案基本驗證通過了，只是對其中的原理不清楚： 為什麼mtd和mtdblock明明是同一個裝置分區卻有不同的操作？mount命令只能掛載塊裝置嗎？卸載mtdblock裝置時，Inappropriate ioctl for device是什麼意思？unable to get MTD device info，又是什麼意思？MTD技術的基本原理MTD(memory technology device記憶體技術裝置)是用於訪問memory裝置（ROM、flash）的Linux的子系統。MTD的主要目的是為了使新的memory裝置的驅動更加簡單，為此它在硬體和上層之間提供了一個抽象的介面，並進行了一個層次劃分，層次從上到下大致為：裝置檔案、MTD裝置層、MTD原始裝置層、硬體驅動層。MTD的所有原始碼在/drivers/mtd子目錄下。 系統中的MTD裝置檔案01~ $ ls /dev/mtd* -l02crw-rw----    1 root     root      90,   0 Jan  1 00:00 /dev/mtd003crw-rw----    1 root     root      90,   1 Jan  1 00:00 /dev/mtd0ro04crw-rw----    1 root     root      90,   2 Jan  1 00:00 /dev/mtd105crw-rw----    1 root     root      90,   3 Jan  1 00:00 /dev/mtd1ro06crw-rw----    1 root     root      90,   4 Jan  1 00:00 /dev/mtd207crw-rw----    1 root     root      90,   5 Jan  1 00:00 /dev/mtd2ro08crw-rw----    1 root     root      90,   6 Jan  1 00:00 /dev/mtd309crw-rw----    1 root     root      90,   7 Jan  1 00:00 /dev/mtd3ro10brw-rw----    1 root     root      31,   0 Jan  1 00:00 /dev/mtdblock011brw-rw----    1 root     root      31,   1 Jan  1 00:00 /dev/mtdblock112brw-rw----    1 root     root      31,   2 Jan  1 00:00 /dev/mtdblock213brw-rw----    1 root     root      31,   3 Jan  1 00:00 /dev/mtdblock314 15/dev/mtd:16crw-rw-rw-    1 root     root      90,   0 Jan  1 00:00 017cr--r--r--    1 root     root      90,   1 Jan  1 00:00 0ro18crw-rw-rw-    1 root     root      90,   2 Jan  1 00:00 119cr--r--r--    1 root     root      90,   3 Jan  1 00:00 1ro20crw-rw-rw-    1 root     root      90,   4 Jan  1 00:00 221cr--r--r--    1 root     root      90,   5 Jan  1 00:00 2ro22crw-rw-rw-    1 root     root      90,   6 Jan  1 00:00 323cr--r--r--    1 root     root      90,   7 Jan  1 00:00 3ro24 25/dev/mtdblock:26brw-------    1 root     root      31,   0 Jan  1 00:00 027brw-------    1 root     root      31,   1 Jan  1 00:00 128brw-------    1 root     root      31,   2 Jan  1 00:00 229brw-------    1 root     root      31,   3 Jan  1 00:00 330~ $可以看到有mtdN和對應的/dev/mtd/N、mtdblockN和對應的/dev/mtdblock/N兩類MTD裝置，分別是字元裝置，主裝置號90和塊裝置，主裝置號31。其中/dev/mtd0和/dev/mtd/0是完全等價的，/dev/mtdblock0和/dev/mtdblock/0是完全等價的，而/dev/mtd0和/dev/mtdblock0則是同一個MTD分區的兩種不同應用描述，操作上是有區別的。/dev/mtdN裝置/dev/mtdN 是MTD架構中實現的mtd分區所對應的字元裝置(將mtd裝置分成多個區，每個區就為一個字元裝置)，其裡面添加了一些ioctl，支援很多命令，如MEMGETINFO，MEMERASE等。 mtd-utils中的flash_eraseall等工具，就是以這些ioctl為基礎而實現的工具，實現一些關於Flash的操作。比如，mtd 工具中 flash_eraseall中： 1if (ioctl(fd, MEMGETINFO, &meminfo) != 0)2{3   fprintf(stderr, "%s: %s: unable to get MTD device info\n",exe_name, mtd_device);4   return 1;5}MEMGETINFO是Linux MTD中的drivers/mtd/mtdchar.c中的ioctl命令，使用mtd字元裝置需要載入mtdchar核心模組。該代碼解釋了上面的第一個現象。/dev/mtdblockN裝置/dev/mtdblockN，是Flash驅動中用add_mtd_partitions()添加MTD裝置分區，而產生的對應的塊裝置。MTD塊裝置驅動程式可以讓flash器件偽裝成塊裝置，實際上它通過把整塊的erase block放到ram裡面進行訪問，然後再更新到flash，使用者可以在這個塊裝置上建立通常的檔案系統。 而對於MTD塊裝置，MTD裝置層是不提供ioctl的實現方法的，也就不會有對應的MEMGETINFO命令之類，因此不能使用nandwrite,flash_eraseall,flash_erase等工具去對/dev/mtdblockN去進行操作，否則就會出現上面的現象一，同時也解釋了現象3——用mtd2擦除分區後，在用mtdblock2進行umount就會造成混亂。 mtd塊裝置的大小可以通過proc檔案系統進行查看： 01~ $ cat /proc/partitions02major minor  #blocks  name03 04  31     0        512 mtdblock005  31     1       1024 mtdblock106  31     2       5632 mtdblock207  31     3       9216 mtdblock308 254     0   30760960 mmcblk0   09 254     1   30756864 mmcblk0p110~ $後面的兩個是SD塊裝置的分區大小。每個block的大小是1KB。MTD裝置分區和總結通過proc檔案系統查看mtd裝置的分區情況： 1~ $ cat /proc/mtd2dev:    size   erasesize  name3mtd0: 00080000 00020000 "boot"4mtd1: 00100000 00020000 "kernel"5mtd2: 00580000 00020000 "roofs70"6mtd3: 00900000 00020000 "app"7~ $可以發現，實際上mtdN和mtdblockN描述的是同一個MTD分區，對應同一個硬體分區，兩者的大小是一樣的，只不過是MTD裝置層提供給上層的視圖不一樣，給上層提供了字元和塊裝置兩種操作視圖——為了上層使用的便利和需要，比如mount命令的需求，你只能掛載塊裝置(有檔案系統)，而不能對字元裝置進行掛載，否則會出現上面的現象2:無效參數。這裡對於mtd和mtdblock裝置的使用情境進行簡單總結： mtd-utils工具只能應用與/dev/mtdN的MTD字元裝置mount、umount命令只對/dev/mtdblockN的MTD塊裝置有效/dev/mtdN和/dev/mtdblockN是同一個MTD裝置的同一個分區（N一樣）