1) 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),用户通过访问此设备节点即可访问MTD字符设备和块设备。
2) MTD设备层:分为MTD字符设备(mtdchar.c)和MTD块设备(mtdblock.c),建立在MTD原始设备层之上,为应用程序提供访问Flash的接口。
3) MTD原始设备层:MTD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的Flash的数据,例如分区。
4) 硬件驱动层:Flash 硬件驱动层负责Flash硬件设备的读、写、擦除。
2、Linux MTD系统接口
在引入MTD后,底层Flash驱动直接与MTD原始设备层交互,利用其提供的接口注册设备和分区。
mtd_info是表示MTD原始设备的结构体,每个分区也被认为是一个mtd_info。例如:如果有两个MTD原始设备,而每个上有3个分区,在系统中就共有6个mtd_info结构体,这些mtd_info的指针被存放在名为mtd_table的数组里。
struct mtd_info {
u_char type; /*内存技术的类型*/
u_int32_t flags; /*标志位*/
u_int32_t size; /*mtd设备的大小*/
u_int32_t erasesize; /*主要的擦除块大小*/
u_int32_t writesize; /*最小的可写单元的字节数*/
u_int32_t oobsize; /*OOB字节数*/
u_int32_t oobavail; /*可用的OOB字节数*/
char *name; /*分区的名字*/
int index; /*分区的索引号*/
struct nand_ecclayout *ecclayout; /*ECC布局结构体指针*/
//不同的erasesize的区域
int numeraseregions; /*不同的erasesize的区域的数目*/
struct mtd_erase_region_info *eraseregions;
//擦除函数
int (*erase) (struct mtd_info *mtd, struct erase_info *instr);
//读写函数
int (*read) (struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len, size_t *retlen, u_char *buf);
int (*write) (struct mtd_info *mtd, loff_t to, size_t len, size_t *retlen, const u_char *buf);
//oob读写函数
int (*read_oob) (struct mtd_info *mtd, loff_t from,
struct mtd_oob_ops *ops);
int (*write_oob) (struct mtd_info *mtd, loff_t to,
struct mtd_oob_ops *ops);
//设备锁
int (*lock) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, size_t len);
int (*unlock) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, size_t len);
//电源管理函数
int (*suspend) (struct mtd_info *mtd);
void (*resume) (struct mtd_info *mtd);
//坏块管理函数
int (*block_isbad) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);
int (*block_markbad) (struct mtd_info *mtd, loff_t ofs);
void *priv; /*私有数据*/
};
1) mtd_info的type字段给出底层物理设备的类型,包括MTD_RAM、MTD_ROM、MTD_NORFLASH、MTD_NANDFLASH等。
2) flags字段标志可以是MTD_WRITEABLE、MTD_BIT_WRITEABLE、MTD_NO_ERASE、MTD_POWERUP_LOCK等的组合。
3) mtd_info中的的read()、write()、read_oob()、write_oob()、erase()是MTD设备驱动要实现的主要函数。但是在NOR和NAND的驱动代码中几乎看不到mtd_info的成员函数,这是因为Linux在MTD的下层实现了针对NOR Flash和NAND Flash的通用的mtd_info成员函数。
Flash驱动中使用如下的两个函数注册和注销MTD设备:
int add_mtd_device(struct mtd_info *mtd);
int del_mtd_device (struct mtd_info *mtd);
mtd_part结构体用于表示分区(某一个分区),其mtd_info结构体成员用于描述该分区,它会被加入到mtd_table中。
struct mtd_part {
struct mtd_info mtd; //分区的信息
struct mtd_info *master; //该分区的主分区
u_int32_t offset; //该分区的偏移地址
int index; //分区号
struct list_head list;
int registered;
};
在MTD原始设备层中维护着一个mtd_part链表mtd_partitions(Flash的整个分区)。
struct mtd_partition {
char *name; //标识字符串
u_int32_t size; //分区大小
u_int32_t offset; //主MTD空间内的偏移
u_int32_t mask_flags; //掩码标志
struct nand_ecclayout *ecclayout; //OOB布局
struct mtd_info **mtdp;
};
Flash驱动中使用如下两个函数注册和注销分区:
int add_mtd_partitions(struct mtd_info *master,
const struct mtd_partition *parts,
int nbparts);
int del_mtd_partitions(struct mtd_info *master);
① add_mtd_partitions()会对每一个新建分区建立一个新的mtd_part结构体,将其加入mtd_partition中,并调用add_mtd_device()将此分区作为MTD设备加入mtd_table。