详解Linux MTD层次

MTD（memory technology device内存技术设备）是Linux中的一个子系统，用于访问memory设备（如ROM、flash）。MTD的主要目的是简化新memory设备的驱动开发，为此，它在硬件和上层之间提供了一个抽象的接口。MTD的所有源代码都在/drivers/mtd子目录下。CFI接口的MTD设备可以分为四层（从设备节点直到底层硬件驱动），这四层从上到下分别为：设备节点、MTD设备层、MTD原始设备层和硬件驱动层。

一、Flash硬件驱动层：

硬件驱动层负责在init时驱动Flash硬件。Linux MTD设备的NOR Flash芯片驱动遵循CFI接口标准，其驱动程序位于/drivers/mtd/chips子目录下。NAND型Flash的驱动程序则位于/drivers/mtd/nand子目录下。

二、MTD原始设备：

原始设备层由两部分组成。一部分是MTD原始设备的通用代码，另一部分是各个特定Flash的数据，例如分区。用于描述MTD原始设备的数据结构是mtd_info。其中定义了大量与MTD相关的数据和操作函数。mtd_table（mtdcore.c）则是所有MTD原始设备的列表，mtd_part（mtd_part.c）是用于表示MTD原始设备分区的结构。其中包含了mtd_info，因为每个分区都被看成一个MTD原始设备加在mtd_table中。mtd_part.mtd_info中的大部分数据都从该分区的主分区mtd_part->master中获得。存放特定Flash数据的文件位于/drivers/mtd/maps/子目录下。每个文件都描述了板子上的一块Flash。其中，调用add_mtd_device()、del_mtd_device()函数建立或删除mtd_info结构，并将其加入或删除mtd_table。或者调用add_mtd_partition()、del_mtd_partition()函数（mtdpart.c）建立或删除mtd_part结构，并将mtd_part.mtd_info加入或删除mtd_table中。

三、MTD设备层：

基于MTD原始设备，Linux系统可以定义出MTD的块设备（主设备号31）和字符设备（设备号90）。MTD字符设备的定义在mtdchar.c中实现，通过注册一系列file operation函数（如lseek、open、close、read、write）。MTD块设备则定义了一个描述MTD块设备的结构mtdblk_dev，并声明了一个名为mtdblks的指针数组。该数组中的每个mtdblk_dev都与mtd_table中的每个mtd_info一一对应。

四、设备节点：

通过mknod在/dev子目录下建立MTD字符设备节点（主设备号为90）和MTD块设备节点（主设备号为31），通过访问此设备节点即可访问MTD字符设备和块设备。

五、根文件系统：

在Bootloader中将JFFS（或JFFS2）的文件系统映像jffs.image（或jffs2.img）烧到flash的 某一个分区中，在/arch/arm/mach-your/arch.c文件的your_fixup函数中将该分区作为根文件系统挂载。

六、文件系统：

内核启动后，通过mount 命令可以将flash中的其余分区作为文件系统挂载到mountpoint上。

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