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1.mtd和mtdblock的区别
2.Linux SPI-NAND 驱动开发指南
3.iMX6ull SD卡系统和Nandflash系统

mtd和mtdblock的区别

       mtd-utils工具对mtd和mtdblock分区设备的区别处理

       1 / $ flash_eraseall /dev/mtdblock/2

       2 flash_eraseall: /dev/mtdblock/2: unable to get MTD device info

       3 / $ flash_eraseall /dev/mtdblock/2

       4 flash_eraseall: /dev/mtdblock/2: unable to get MTD device info

       5 / $ flash_eraseall /dev/mtd/2

       6 Erasing Kibyte @ 8e -- % complete.

       7 / $ ls

       1 / $ flashcp rootfs_version /dev/mtdblock2

       2 This 源码doesn't seem to be a valid MTD flash device!

       3 / $ flashcp rootfs_version /dev/mtdblock/2

       4 This doesn't seem to be a valid MTD flash device!

       5 / $ flashcp rootfs_version /dev/mtd2

       6 / $ ls

       mtd和mtdblock分区设备mount时的区别

       1 / $ mount -t jffs2 /dev/mtd/2 qqzm/

       2 mount: Mounting /dev/mtd/2 on qqzm/ failed: Invalid argument

       3 / $ mount -t jffs2 /dev/mtd2 qqzm/

       4 mount: Mounting /dev/mtd2 on qqzm/ failed: Invalid argument

       5 / $ mount -t jffs2 /dev/mtdblock/2 qqzm/

       6 / $ ls

       mtdblock挂载成功，单擦除后卸载失败

        / $ flash_eraseall /dev/mtd/2 <span></span> Erasing Kibyte @ 8e -- % complete.

        /qqzm $ mount

        /dev/root on / type jffs2 (rw,noatime)

        proc on /proc type proc (rw,nodiratime)

        sysfs on /sys type sysfs (rw)

        devfs on /dev type devfs (rw)

        devpts on /dev/pts type devpts (rw)

        /dev/mmcblk0p1 on /mnt/sd type vfat (rw,nodiratime,fmask=,dmask=,codepage=cp,iocharset=iso-1)

        /dev/mtdblock/2 on /qqzm type jffs2 (rw,noatime)

        none on /qqzm/www/cgi-bin/tmp type ramfs (rw)

        /qqzm $ cd ..

        / $ umount /qqzm

        umount: Couldn't umount /qqzm: Inappropriate ioctl for device

        / $ umount /dev/mtdblock/2

        umount: Couldn't umount /dev/mtdblock/2: Inappropriate ioctl for device

        / $

       MTD技术的基本原理

       MTD(memory technology device内存技术设备)是用于访问memory设备（ROM、flash）的Linux的子系统。MTD的主要目的是为了使新的memory设备的驱动更加简单，为此它在硬件和上层之间提供了一个抽象的接口，并进行了一个层次划分，层次从上到下大致为：设备文件、MTD设备层、MTD原始设备层、硬件驱动层。MTD的所有源代码在/drivers/mtd子目录下。

       ç³»ç»Ÿä¸­çš„MTD设备文件

        ~ $ ls /dev/mtd* -l

        crw-rw---- 1 root root , 0 Jan 1 : /dev/mtd0

        crw-rw---- 1 root root , 1 Jan 1 : /dev/mtd0ro

        crw-rw---- 1 root root , 2 Jan 1 : /dev/mtd1

        crw-rw---- 1 root root , 3 Jan 1 : /dev/mtd1ro

        crw-rw---- 1 root root , 4 Jan 1 : /dev/mtd2

        crw-rw---- 1 root root , 5 Jan 1 : /dev/mtd2ro

        crw-rw---- 1 root root , 6 Jan 1 : /dev/mtd3

        crw-rw---- 1 root root , 7 Jan 1 : /dev/mtd3ro

        brw-rw---- 1 root root , 0 Jan 1 : /dev/mtdblock0

        brw-rw---- 1 root root , 1 Jan 1 : /dev/mtdblock1

        brw-rw---- 1 root root , 2 Jan 1 : /dev/mtdblock2

        brw-rw---- 1 root root , 3 Jan 1 : /dev/mtdblock3

       

        /dev/mtd:

        crw-rw-rw- 1 root root , 0 Jan 1 : 0

        cr--r--r-- 1 root root , 1 Jan 1 : 0ro

        crw-rw-rw- 1 root root , 2 Jan 1 : 1

        cr--r--r-- 1 root root , 3 Jan 1 : 1ro

        crw-rw-rw- 1 root root , 4 Jan 1 : 2

        cr--r--r-- 1 root root , 5 Jan 1 : 2ro

        crw-rw-rw- 1 root root , 6 Jan 1 : 3

        cr--r--r-- 1 root root , 7 Jan 1 : 3ro

       

        /dev/mtdblock:

        brw------- 1 root root , 0 Jan 1 : 0

        brw------- 1 root root , 1 Jan 1 : 1

        brw------- 1 root root , 2 Jan 1 : 2

        brw------- 1 root root , 3 Jan 1 : 3

        ~ $

       å¯ä»¥çœ‹åˆ°æœ‰mtdN和对应的/dev/mtd/N、mtdblockN和对应的/dev/mtdblock/N两类MTD设备，分别是字符设备，主设备号和块设备，主设备号。其中/dev/mtd0和/dev/mtd/0是完全等价的，/dev/mtdblock0和/dev/mtdblock/0是完全等价的，而/dev/mtd0和/dev/mtdblock0则是同一个MTD分区的两种不同应用描述，操作上是有区别的。

       /dev/mtdN设备

       /dev/mtdN 是MTD架构中实现的mtd分区所对应的字符设备(将mtd设备分成多个区，每个区就为一个字符设备)，其里面添加了一些ioctl，支持很多命令，如MEMGETINFO，MEMERASE等。

       mtd-utils中的flash_eraseall等工具，就是以这些ioctl为基础而实现的工具，实现一些关于Flash的操作。比如，mtd 工具中 flash_eraseall中：

       1 if (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字符设备需要加载mtdchar内核模块。该代码解释了上面的第一个现象。

       /dev/mtdblockN设备

       /dev/mtdblockN，是Flash驱动中用add_mtd_partitions()添加MTD设备分区，而生成的对应的块设备。MTD块设备驱动程序可以让flash器件伪装成块设备，实际上它通过把整块的erase block放到ram里面进行访问，然后再更新到flash，用户可以在这个块设备上创建通常的文件系统。

       è€Œå¯¹äºŽMTD块设备，MTD设备层是不提供ioctl的实现方法的，也就不会有对应的MEMGETINFO命令之类，因此不能使用nandwrite,flash_eraseall,flash_erase等工具去对/dev/mtdblockN去进行操作，否则就会出现上面的现象一，同时也解释了现象3——用mtd2擦除分区后，在用mtdblock2进行umount就会造成混乱。

       mtd块设备的大小可以通过proc文件系统进行查看：

        ~ $ cat /proc/partitions

        major minor #blocks name

       

        0 mtdblock0

        1 mtdblock1

        2 mtdblock2

        3 mtdblock3

        0 mmcblk0

        1 mmcblk0p1

        ~ $

       åŽé¢çš„两个是SD块设备的分区大小。每个block的大小是1KB。

       MTD设备分区和总结

       é€šè¿‡proc文件系统查看mtd设备的分区情况：

       1 ~ $ cat /proc/mtd

       2 dev: size erasesize name

       3 mtd0: "boot"

       4 mtd1: "kernel"

       5 mtd2: "roofs"

       6 mtd3: "app"

       7 ~ $

       å¯ä»¥å‘现，实际上mtdN和mtdblockN描述的是同一个MTD分区，对应同一个硬件分区，两者的大小是一样的，只不过是MTD设备层提供给上层的视图不一样，给上层提供了字符和块设备两种操作视图——为了上层使用的便利和需要，比如mount命令的需求，你只能挂载块设备(有文件系统)，而不能对字符设备进行挂载，否则会出现上面的现象2:无效参数。

       è¿™é‡Œå¯¹äºŽmtd和mtdblock设备的使用场景进行简单总结：

       mtd-utils工具只能应用与/dev/mtdN的MTD字符设备

       mount、umount命令只对/dev/mtdblockN的MTD块设备有效

       /dev/mtdN和/dev/mtdblockN是同一个MTD设备的同一个分区（N一样）

Linux SPI-NAND 驱动开发指南

       Linux SPI-NAND 驱动开发指南概述

       1.1 目的

       本指南旨在详细介绍Sunxi SPINand mtd/ubi驱动，为驱动和应用开发者提供便利。源码

       1.2 适用范围

       适用于所有sunxi平台的源码NAND MTD/UBI驱动开发。

       1.3 参与人员

       包括NAND模块开发者和应用开发者在内的源码相关人员。

       关键概念

       MTD：Linux子系统中的源码关系图源码内存技术设备，负责Flash驱动部分。源码双向循环链表源码

       UBI：基于MTD的源码子系统，管理NAND特性，源码屏蔽底层细节。源码

       坏块：由制造工艺和设备性质导致的源码不可用存储单元。

       开发流程

       3.1 结构设计

       NAND MTD/UBI驱动由5个核心组件构成，源码如图所示：

       3.2 源码位置

       驱动代码位于Linux 5.4内核的源码mtd/awnand/spinand目录下。

       关键数据定义

       flash设备信息：包含型号、源码彩虹授权源码授ID、源码芯片内部结构等详细参数。源码

       chip操作接口：如读写、擦除、类加载器源码ecc处理和缓存管理等。

       操作请求结构：定义了操作的目标页面和数据结构。

       UBI ECC header：存储擦除计数器等信息。

       UBI VID header：逻辑和物理块映射的手机赚钱源码免费详细描述。

       接口说明

       3.4.1 MTD层接口：包括 erase、read、read_oob、write、write_oob、检查坏块和标记坏块等。

       3.4.2 物理层接口：针对芯片级别的读写、擦除和坏块操作。

       模块配置

       4.1 U-Boot配置：涉及特定菜单项，如图所示。

       4.2 内核配置：涉及UBI、NAND和SPI相关配置，如SPI设备、DMA和SID设置。

       4.3 env.cfg：在构建过程中，通过添加特定变量来定制驱动环境。

iMX6ull SD卡系统和Nandflash系统

       ç³»ç»Ÿæºç å’Œç¼–译方法，[参见连接] ( munity.nxp.com/docs/DOC- )其中dtb文件针对LCD或HDMI修改的内容对iSpeaker无影响，不用去修改。我们会使用另外的dtb文件。

        烧写SD方式也不采用这个文档中的方法，直接在linux命令行下如下操作：

        Nandflash使用zImage，dtb文件和SD卡中使用的完全一致。Uboot文件SD中使用的不能用于Nandflash，源码另见。

        烧写Nandflash需要用SD卡系统盘启动，SD卡系统中需要已安装mtd-utils工具。系统启动后能正常看到mtd0~mtd4分区。按照下面步骤操作：

        $ flash_erase /dev/mtd0 0 0

        $ flash_erase /dev/mtd1 0 0

        $ flash_erase /dev/mtd2 0 0

        $ kobs-ng init -x u-boot.imx --search_exponent=1 -v

        $ flash_erase /dev/mtd3 0 0

        $ nandwrite -p /dev/mtd3 zImage

        $ nandwrite -p /dev/mtd3 -s 0x7e imx.dtb

        $ ubiformat /dev/mtd4 -f ubi.img

        其中使用ubi.img文件，在linux主机下制作方法如下：

        使用的根文件系统和SD卡中的根文件系统一样，假设SD卡已插入linux主机usb接口，并将第二个分区挂载与/mnt下，首先在linux主机工作目录下建立文本文件ubifs.cfg，内容如下：

        [ubifs]

        mode=ubi

        image=ubifs.img

        vol_id=0

        vol_type=dynamic

        vol_name=rootfs

        vol_flags=autoresize

        然后执行如下命令：

        $ mkfs.ubifs -x zlib -m -e KiB -c -r /mnt ubifs.img

        $ ubinize -o ubi.img -m -p KiB -s -O ubifs.cfg