linux內(nèi)核mtd驅(qū)動(dòng)程序與sd卡驅(qū)動(dòng)程序

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1、Linux內(nèi)核MTD驅(qū)動(dòng)程序與SD卡驅(qū)動(dòng)程序flash閃存設(shè)備和SD插卡設(shè)備是嵌入式設(shè)備用到的主要存儲(chǔ)設(shè)備，它們相當(dāng)于PC機(jī)的硬盤。在嵌入設(shè)備特別是手持設(shè)備中，flash閃存是焊接在嵌入設(shè)備主板上的flash閃存芯片。在嵌入設(shè)備上有MMC/SD卡控制器及插槽，可通過MMC/SD來擴(kuò)充存儲(chǔ)空間。嵌入設(shè)備的存儲(chǔ)設(shè)備的空間劃分及所有邏輯設(shè)備和文件系統(tǒng)示例列出如下圖：圖：嵌入設(shè)備的存儲(chǔ)空間劃分及文件系統(tǒng)示例圖在嵌入設(shè)備上的flash芯片上blob和zImage直接按內(nèi)存線性地址存儲(chǔ)管理，對(duì)于flash芯片上留出的供用戶使用的存

2、儲(chǔ)空間，使用MTDBLOCK塊設(shè)備和JFFS2文件系統(tǒng)。對(duì)于flash芯片的分區(qū)表信息則以MTDCHAR字符設(shè)備來存儲(chǔ)管理。在嵌入設(shè)備上的MMC/SD插卡則由MMCBLOCK驅(qū)動(dòng)程序和VFAT文件系統(tǒng)進(jìn)行存儲(chǔ)管理。本章分析了MTD設(shè)備和MMC/SD驅(qū)動(dòng)程序。Figure3-1.UBI/MTDIntegration目錄[隱藏]·1MTD內(nèi)存技術(shù)設(shè)備o1.1MTD內(nèi)存技術(shù)設(shè)備層次結(jié)構(gòu)o1.2設(shè)備層和原始設(shè)備層的函數(shù)調(diào)用關(guān)系o1.3MTD相關(guān)結(jié)構(gòu)o1.4MTD塊設(shè)備初始化o1.5MTD塊設(shè)備的讀寫操作o1.6MTD核心初始化

3、o1.7MTD字符設(shè)備o1.8具體flash芯片的探測及映射o1.9驅(qū)動(dòng)程序?qū)嵗治觥?SD/MMC卡塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序o2.1MMC抽象設(shè)備層相關(guān)結(jié)構(gòu)§2.1.1（1）設(shè)備描述結(jié)構(gòu)§2.1.2（2）讀寫請(qǐng)求相關(guān)結(jié)構(gòu)o2.2MMC抽象設(shè)備層MMC塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序§2.2.1（1）MMC塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序初始化§2.2.2（2）MMC塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序探測函數(shù)§2.2.3（3）MMC卡請(qǐng)求的處理o2.3具體MMC控制器驅(qū)動(dòng)程序示例§2.3.1（1）amba控制器驅(qū)動(dòng)程序相關(guān)結(jié)構(gòu)§2.3.2（2）amba控制器的初始化§2.3.3（3）

4、設(shè)備探測函數(shù)mmci_probe§2.3.4（4）amba控制器操作函數(shù)MTD內(nèi)存技術(shù)設(shè)備Linux中MTD子系統(tǒng)在系統(tǒng)的硬件驅(qū)動(dòng)程序和文件系統(tǒng)之間提供通用接口。在MTD上常用的文件文件系統(tǒng)是JFFS2日志閃存文件系統(tǒng)版本2（JournalingFlashFileSystem）。JFFS2用于微型嵌入式設(shè)備的原始閃存芯片的文件系統(tǒng)。JFFS2文件系統(tǒng)是日志結(jié)構(gòu)化的，這意味著它基本上是一長列節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含有關(guān)文件的部分信息―可能是文件的名稱、也許是一些數(shù)據(jù)。與Ext2文件系統(tǒng)相比，JFFS2因?yàn)橛幸韵逻@些優(yōu)點(diǎn)：JFF

5、S2在扇區(qū)級(jí)別上執(zhí)行閃存擦除／寫／讀操作要比Ext2文件系統(tǒng)好。JFFS2提供了比Ext2fs更好的崩潰／掉電安全保護(hù)。當(dāng)需要更改少量數(shù)據(jù)時(shí)，Ext2文件系統(tǒng)將整個(gè)扇區(qū)復(fù)制到內(nèi)存（DRAM）中，在內(nèi)存中合并新數(shù)據(jù)，并寫回整個(gè)扇區(qū)。這意味著為了更改單個(gè)字，必須對(duì)整個(gè)扇區(qū)（64KB）執(zhí)行讀／擦除／寫例程，這樣做的效率非常低。JFFS2是附加文件而不是重寫整個(gè)扇區(qū)，并且具有崩潰／掉電安全保護(hù)這一功能。JFFS2是是為FLASH定制的文件系統(tǒng)，JFFS1實(shí)現(xiàn)了日志功能，JFFS2實(shí)現(xiàn)了壓縮功能。它的整個(gè)設(shè)計(jì)提供了更好的閃存管理

6、。JFFS2的缺點(diǎn)很少，主要是當(dāng)文件系統(tǒng)已滿或接近滿時(shí)，JFFS2會(huì)大大放慢運(yùn)行速度。這是因?yàn)槔占膯栴}。MTD驅(qū)動(dòng)程序是專門為基于閃存的設(shè)備所設(shè)計(jì)的，它提供了基于扇區(qū)的擦除和讀寫操作的更好的接口。MTD子系統(tǒng)支持眾多的閃存設(shè)備，并且有越來越多的驅(qū)動(dòng)程序正被添加進(jìn)來以用于不同的閃存芯片。MTD子系統(tǒng)提供了對(duì)字符設(shè)備MTD_CHAR和塊設(shè)備MTD_BLOCK的支持。MTD_CHAR提供對(duì)閃存的原始字符訪問，象通常的IDE硬盤一樣，在MTD_BLOCK塊設(shè)備上可創(chuàng)建文件系統(tǒng)。MTD_CHAR字符設(shè)備文件是/dev/mt

7、d0、mtd1、mtd2等，MTD_BLOCK塊設(shè)備文件是/dev/mtdblock0、mtdblock1等等。NAND和NOR是制作Flash的工藝，CFI和JEDEC是flash硬件提供的接口，linux通過這些用通用接口抽象出MTD設(shè)備。JFFS2文件系統(tǒng)就建立在MTD設(shè)備上。NORflash帶有SRAM接口，可以直接存取內(nèi)部的每一個(gè)字節(jié)。NAND器件使用串行I/O口來存取數(shù)據(jù)，8個(gè)引腳用來傳送控制、地址和數(shù)據(jù)信息。NAND讀和寫操作用512字節(jié)的塊。MTD內(nèi)存技術(shù)設(shè)備層次結(jié)構(gòu)MTD(memorytechnolo

8、gydevice內(nèi)存技術(shù)設(shè)備)在硬件和文件系統(tǒng)層之間的提供了一個(gè)抽象的接口，MTD是用來訪問內(nèi)存設(shè)備（如：ROM、flash）的中間層，它將內(nèi)存設(shè)備的共有特性抽取出來，從而使增加新的內(nèi)存設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序變得更簡單。MTD的源代碼都在/drivers/mtd目錄中。MTD中間層細(xì)分為四層，按從上到下依次為：設(shè)備節(jié)點(diǎn)、MTD設(shè)備層、MTD