http://my.oschina.net/shelllife/blog/123482
http://www.cnblogs.com/hnrainll/archive/2011/06/09/2076075.html
今天做升级方案用到了mtd-utils中的flash_eraseall和flash_cp两个工具，在进行方案验证的时候，遭遇到各种不解和疑惑，因对MTD的原理不熟悉，所以只能多次尝试，虽然最后把方案搞定了，不过觉得MTD中的mtd和mtdblock区别这块还是值得总结学习一下。这里先说明一下问题现象，然后在进行具体的区别原理解释。
MTD设备(Nor Flash)使用中的问题现象表现
- 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
128 Kibyte @ 8e0000 -- 98 % complete.
|
1
|
/
$ flashcp rootfs_version /dev/mtdblock2
|
2
|
This
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
|
- 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/
|
- mtdblock挂载成功，单擦除后卸载失败
01
|
/
$ flash_eraseall /dev/mtd/2 <span></span> Erasing 128 Kibyte @ 8e0000 -- 98 % complete.
|
03
|
/dev/root
on / type jffs2
(rw,noatime)
|
04
|
proc
on /proc type proc
(rw,nodiratime)
|
05
|
sysfs
on /sys type sysfs
(rw)
|
06
|
devfs
on /dev type devfs
(rw)
|
07
|
devpts
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)
|
10
|
none
on /qqzm/www/cgi-bin/tmp type ramfs
(rw)
|
13
|
umount:
Couldn\'t umount /qqzm:
Inappropriate ioctl for device
|
14
|
/
$ umount /dev/mtdblock/2
|
15
|
umount:
Couldn\'t umount /dev/mtdblock/2:
Inappropriate ioctl for device
|
通过上面的不断尝试和错误反馈，我把方案基本验证通过了，只是对其中的原理不清楚：
- 为什么mtd和mtdblock明明是同一个设备分区却有不同的操作？
- mount命令只能挂载块设备吗？
- 卸载mtdblock设备时，Inappropriate ioctl for device是什么意思？
- unable to get MTD device info，又是什么意思？
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。
系统中的MTD设备文件
02
|
crw-rw----
1 root root 90, 0 Jan 1 00:00 /dev/mtd0
|
03
|
crw-rw----
1 root root 90, 1 Jan 1 00:00 /dev/mtd0ro
|
04
|
crw-rw----
1 root root 90, 2 Jan 1 00:00 /dev/mtd1
|
05
|
crw-rw----
1 root root 90, 3 Jan 1 00:00 /dev/mtd1ro
|
06
|
crw-rw----
1 root root 90, 4 Jan 1 00:00 /dev/mtd2
|
07
|
crw-rw----
1 root root 90, 5 Jan 1 00:00 /dev/mtd2ro
|
08
|
crw-rw----
1 root root 90, 6 Jan 1 00:00 /dev/mtd3
|
09
|
crw-rw----
1 root root 90, 7 Jan 1 00:00 /dev/mtd3ro
|
10
|
brw-rw----
1 root root 31, 0 Jan 1 00:00 /dev/mtdblock0
|
11
|
brw-rw----
1 root root 31, 1 Jan 1 00:00 /dev/mtdblock1
|
12
|
brw-rw----
1 root root 31, 2 Jan 1 00:00 /dev/mtdblock2
|
13
|
brw-rw----
1 root root 31, 3 Jan 1 00:00 /dev/mtdblock3
|
16
|
crw-rw-rw-
1 root root 90, 0 Jan 1 00:00 0
|
17
|
cr--r--r--
1 root root 90, 1 Jan 1 00:00 0ro
|
18
|
crw-rw-rw-
1 root root 90, 2 Jan 1 00:00 1
|
19
|
cr--r--r--
1 root root 90, 3 Jan 1 00:00 1ro
|
20
|
crw-rw-rw-
1 root root 90, 4 Jan 1 00:00 2
|
21
|
cr--r--r--
1 root root 90, 5 Jan 1 00:00 2ro
|
22
|
crw-rw-rw-
1 root root 90, 6 Jan 1 00:00 3
|
23
|
cr--r--r--
1 root root 90, 7 Jan 1 00:00 3ro
|
26
|
brw-------
1 root root 31, 0 Jan 1 00:00 0
|
27
|
brw-------
1 root root 31, 1 Jan 1 00:00 1
|
28
|
brw-------
1 root root 31, 2 Jan 1 00:00 2
|
29
|
brw-------
1 root root 31, 3 Jan 1 00:00 3
|
可以看到有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90和块设备，主设备号31。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)
|
3
|
fprintf(stderr, "%s:
%s: unable to get MTD device info\n",exe_name,
mtd_device);
|
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。
- mtd-utils工具只能应用于/dev/mtdN的MTD字符设备
/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。
而对于MTD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：
01
|
~
$ cat /proc/partitions
|
08
|
254
0 30760960 mmcblk0
|
09
|
254
1 30756864 mmcblk0p1
|
后面的两个是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
通过proc文件系统查看mtd设备的分区情况：
2
|
dev:
size erasesize name
|
3
|
mtd0:
00080000 00020000 "boot"
|
4
|
mtd1:
00100000 00020000 "kernel"
|
5
|
mtd2:
00580000 00020000 "roofs70"
|
6
|
mtd3:
00900000 00020000 "app"
|
可以发现，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。
这里对于mtd和mtdblock设备的使用场景进行简单总结：
- mtd-utils工具只能应用于/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）