mtd模型详解

### MTD模型详解 MTD（Memory Technology Device）模型是Linux操作系统中用于处理各种内存设备，尤其是非易失性存储器如ROM和Flash的子系统。它的设计目标是为了简化新内存设备驱动的开发过程，通过在硬件与软件层之间提供抽象接口，确保不同设备能够以统一的方式被访问和管理。 #### 重要概念 - **MTD**: 内存技术设备，指Linux内核中的一个子系统，用于管理非易失性存储设备。 - **JEDEC**: Joint Electron Device Engineering Council，即电子电器设备联合会，制定了一系列电子设备的标准，包括闪存。 - **CFI**: Common Flash Interface，由Intel发起的闪存接口标准，旨在提高闪存设备的互操作性和可预测性。 - **OOB**: Out Of Band，某些内存技术如NAND flash支持的额外数据区域，用于存放ECC数据或其他元数据。 - **ECC**: Error Correction Code，一种错误校正机制，用于检测并纠正闪存中的数据错误，提高数据可靠性。 - **Erasesize**: 擦除大小，即一次擦除操作能覆盖的最小数据块大小。 - **Buswidth**: MTD设备与系统间通信的总线宽度。 - **Interleave**: 交错数，指的是多块芯片并行连接以增加总线宽度的技术。 - **Devicetype**: 芯片类型，如x8、x16或x32，表示数据线的数量。 - **NAND**/**NOR**: 两种常见的闪存技术，各有特点，NAND通常用于高密度存储，而NOR则适用于快速随机访问。 - **Wearout**: 闪存的寿命限制，由于擦除次数有限，一般在1000,000次左右，过度使用会导致设备失效。 #### 体系结构概览 MTD的体系结构主要包括几个层次： 1. **硬件驱动层**：负责初始化和驱动底层的Flash硬件，包括遵循CFI接口标准的NOR Flash和NAND Flash的驱动。 2. **分区驱动层**：管理和组织多个Flash芯片，支持将物理设备映射为逻辑分区。 3. **文件系统层**：支持多种文件系统，如JFFS2、NFTL、FTL等，用于在Flash设备上进行数据的高效存储和检索。 4. **访问层**：提供对MTD设备的字符设备和块设备访问接口，允许用户空间应用程序直接读写Flash。 #### CFI与JEDEC标准 CFI标准是由Intel提出的，旨在简化Flash设备的识别和编程，它定义了一套用于设备自识别的数据结构和命令集。当一个设备被认为是CFI兼容时，可以通过读取特定地址的数据来获取设备的信息，如制造商、容量、命令集等。 JEDEC标准则是由电子电器设备联合会制定的一系列行业规范，涵盖了很多方面，包括Flash设备的电气特性、信号协议等。JEDEC标准的设备也可以被MTD识别和驱动，但可能需要专门的探测程序。 #### 探测与识别 对于CFI使能的Flash设备，识别过程涉及向设备的特定地址发送特定的指令序列，并根据返回的数据判断设备是否符合CFI标准。一旦确认，MTD会进一步读取CFI查询结构，以获取更详细的设备信息。类似地，对于遵循JEDEC标准的设备，也有相应的探测程序。 除了CFI和JEDEC设备外，MTD还支持其他非标准的Flash类型，以及非Flash的MTD设备，如ROM或absent设备，这些都有各自的探测和驱动程序。 MTD模型通过提供一套灵活且强大的框架，使得Linux能够有效地支持和管理各种复杂的内存技术设备，从而提高了系统的稳定性和性能。