關於NAND flash的MTD分區與uboot中分區的理解

 

       今天做核心移植，準備添加NAND flash的驅動，做到MTD分區時，想起在一本書上看到的一句話，說的是分區時每個區之間沒有間隙，前一個區的結束位址是後一個區的起始地址。可是當我看我的開發板的教程時，分區如下：

static struct mtd_partition smdk_default_nand_part[] = {

      [0] = {

           .name     = "uboot",

           .offset = 0x00000000,

           .size     = 0x00040000,

      },

      [1] = {

           .name     = "kernel",

           .offset = 0x00200000,

           .size     = 0x00300000,

      },

      [2] = {

           .name     = "yaffs2",

           .offset = 0x00500000,

           .size     = MTDPART_SIZ_FULL

      }

};

很顯然，在uboot和kernel分區中存在間隙，心中產生了疑問，難道MTD分區的時候要有注意的問題？通過各方尋找資料和查閱書籍，找到了原因。不對的地方還請大家指正。

 

        首先說一下Linux下固態存放裝置(NAND flash算其中一種)對系統組件的安排方式，一般為

 

引導載入程式

引導參數

核心

根檔案系統

 

也就是說，在NAND flash中，各部分的程式是這樣安排的，但哪一端是高地址是依體繫結構不同而不同的，對於ARM，引導載入程式在最低地址處，因此，無論是uboot的分區還是核心MTD分區，引導載入程式的分區都放在了最低地址處。那麼，兩個分區到底怎麼聯絡起來，而我們又該怎麼設定MTD分區呢？先給出我的開發板uboot的分區資訊：

 

bootargs=noinitrd root=/dev/mtdblock2  init=/linuxrc console=ttySAC0

mtdparts=mtdparts=nandflash0:256k@0(bios),128k(params),128k(toc),512k(eboot),1024k(logo),3m(kernel),-(root)

 

       然後說一下MTD分區，這個分區是核心可以識別的分區，也就是說，核心的操作都是基於MTD分區的；而uboot的分區只是為了方便操作，例如，我想將記憶體中0x30000000地址處的內容寫到NAND flash的位移量為2M的地址處，即uboot分區中kernel的起始位置，一般情況，我們要寫

nand write 0x30000000 0x00200000

但如果有了uboot的分區，我們可以寫

nand write 0x30000000 kernel

 

        說清上面的問題，為了進一步闡述後面的問題，這裡再講一下我對uboot引導過程的理解，當系統啟動後，uboot開始執行，他分兩個階段完成工作，主要是一些初始化，然後，載入核心並傳遞核心參數，之後跳入核心執行，核心完成它的初始化工作，其中包括掛載檔案系統。

 

       現在，我們可以翻回頭看上面程式中的MTD分區了。MTD分區中的uboot分區明顯對應了uboot分區中的bios分區（從0開始，大小為128K），而MTD分區中的kernel和yaffs2分區的起始地址和大小也分別對應uboot分區中的kernel和root分區。而因為我們不需要uboot分區中的其他部分，所以在MTD分區中出現了這一部分空隙。但為什麼這麼安排呢？

 

       回想我們在燒寫程式時候的操作，比如我們選擇燒寫核心鏡像，此時，uboot實際執行了一條語句，類似於

 

#define kernel 0x00200000

memcpy(kernel,0x30000000,SZ_3M)

 

       這裡我們燒寫程式的入口地址是0x30000000，也就是說，uboot的下載模式將我們燒寫到記憶體0x30000000處的資料，搬到了NAND flash的kernel處，儲存了起來，因此，這裡要清楚，我們燒寫程式時，實際是將程式先燒寫到了記憶體當中，然後由記憶體搬運到NAND flash中，如果此時我們的MTD分區與uboot中的分區是一致的，那麼核心將來運行時可以很方便的找到核心程式所在的位置，同樣，對檔案系統的yaffs2分區也是如此，而且，與核心分區相比，檔案系統的分區將顯得更加重要，因為將直接影響到根檔案系統能否掛載，這裡是因為上面提到的一行

 

bootargs=noinitrd root=/dev/mtdblock2 init=/linuxrc console=ttySAC0

 

       這裡，uboot指定了根檔案系統的代碼來自於mtdblock2，也就是MTD分區的第三個分區(第一個編號為0)，也就是我上面說到的，uboot完成初始化後，載入核心，而核心要完成檔案系統的掛載，他從哪裡找檔案系統？就是這裡！/dev/mtdblock2!

       所以，現在我們看到，MTD分區的原因，而且最關鍵的在這裡，其他分區如果與uboot的分區不一致還情有可原，但如果MTD分區中檔案系統的分區與uboot中的root分區不一致，將會直接導致系統無法啟動！

當然，之前操作的都是物理地址，當核心真正運行起來以後，將開始使用虛擬位址。

同樣的，其他幾個引導參數也應該得到滿足，系統才可能正常運行起來

init=/linuxrc   init進程的位置。

console=ttySAC0  終端對應tty裝置，因此，在引導系統前，串口驅動移植應當完成。