MTD簡介, /dev/mtd與/dev/mtdblok的區別

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Character or block device?
Character指的是keyboard，mouse這類device。可以向這些device讀東西出來，但不能做seek，也沒有size的觀念。而block device則可seek，也有size，一個block通常是512 bytes。
而flash的bahavior像block device，其不同點為:
1. block device的write/erash是沒有區別的
2. block device是由sector組成，而MTD則是erase block
3. hardware處理bad block，而MTD需要software
因此就有了MTD這個特別的device type。
Note: USB stick, MMC, SD, CompactFlash也稱為flash，但這些都不是flash device。他們內部有flash chip，但除了chip，還有一層模擬為block device的translation layer，且這個translation實作在硬體上，所以應視為hard drive。

MTD subsystem
MTD (Memory Techology Device)是一個subsystem，用來簡化底層的flash device (ROM/NAND/OneNAND/NOR)的driver。在MTD下，driver只需提供read/write/erase的功能，而不需知道其上是使用FTL (Flash Translation Layer)，還是FFS (Flash File System)。
FTL是用來模擬Flash device為block device，因此可以在上面create filesystem。而FFS則是為flash device設計的filesystem。各有其優缺點，可見Wiki。
為了讓既有的filesystem (fat/ext/xfs...)能用在flash device上，就需要FTL這個software layer。mtdblock就是其中一種FTL。要注意的是使用FTL時，如果改了其中一個sector，就必須讀一整個eraseblock到 memory，然後erase，最後再把整個eraseblock寫回，顯然cost很高。因此通常建議使用mtdblock_ro，也可再加上 squashfs。將mtdblock mount成rw前，一定要多想一下是否值得這樣做。
mtdblock也沒有wear leveling。

Linux系统中/dev/mtd 與/dev/mtdblock 的區別

MTD(memory technology device內存技朮設備)是用於訪問memory設備（ROM、flash）的Linux的子系統。MTD的主要目的是為了使新的memory設備的驅 動更加簡單，為此它在硬件和上層之間提供了一個抽象的接口。MTD的所有源代碼在/drivers/mtd子目錄下。我將CFI接口的MTD設備分為四層 （從設備節點直到底層硬件驅動），這四層從上到下依次是：設備節點、MTD設備層、MTD原始設備層和硬件驅動層。
MTD字符驅動程序允許直接訪問flash器件，通常用來在flash上創建文件系統，也可以用來直接訪問不頻繁修改的數據。
MTD塊設備驅動程序可以讓flash器件偽裝成塊設備，實際上它通過把整塊的erase block放到ram里面進行訪問，然后再更新到flash，用戶可以在這個塊設備上創建通常的文件系統。
1. /dev/mtdN 是Linux 中的MTD架搆中，系統自己實現的mtd分區所對應的字符設備(將mtd設備分成多個區，每個區就為一個字符設備)，其里面添加了一些ioctl，支持很多命令，如MEMGETINFO，MEMERASE等。
而mtd-util中的flash_eraseall等工具，就是以這些ioctl為基礎而實現的工具，實現一些關於Flash的操作。比如，mtd 工具中的 flash_eraseall中的：
if (ioctl(fd, MEMGETINFO, &meminfo) != 0) {
   fprintf(stderr, "%s: %s: unable to get MTD device info/n", exe_name, mtd_device);
   return 1;
}
其中，MEMGETINFO，就是Linux MTD中的drivers/mtd/mtdchar.c中的：

static int mtd_ioctl(struct inode *inode, struct file *file,
       u_int cmd, u_long arg)
{

。。。。。
case MEMGETINFO:
   info.type = mtd->type;
   info.flags = mtd->flags;
   info.size = mtd->size;
   info.erasesize = mtd->erasesize;
   info.writesize = mtd->writesize;
   info.oobsize = mtd->oobsize;
   /* The below fields are obsolete */
   info.ecctype = -1;
   info.eccsize = 0;
   if (copy_to_user(argp, &info, sizeof(struct mtd_info_user)))
    return -EFAULT;
   break;
。。。

}

而/dev/mtdblockN，是Nand Flash驅動中，驅動用add_mtd_partitions()添加MTD設備分區（其實就是將mtd設備進行不衕的分區，當mtd設備還是一樣的，所以mtdblock分區與mtd分區肯定是對應的），而生成的對應的塊設備。
根據以上內容，也就更加明白，為什么不能用nandwrite,flash_eraseall,flash_erase等工具去對/dev/mtdblockN去操作了。因為/dev/mtdblock中不包含對應的ioctl，也就沒有定義對應的命令，不支持你這么操作。
2. mtd char 設備的主設備號是90，而mtd block設備的主設備號是31：

# ls /dev/mtd* -l crw-r-----    1 root     root      90,   0 May 30 2007 /dev/mtd0
crw-r-----    1 root     root      90,   2 May 30 2007 /dev/mtd1
crw-r-----    1 root     root      90,   4 Jul 17 2009 /dev/mtd2
crw-r-----    1 root     root      90,   6 May 30 2007 /dev/mtd3
crwxrwxrwx    1 root     root      90,   8 May 30 2007 /dev/mtd4
crwxrwxrwx    1 root     root      90, 10 May 30 2007 /dev/mtd5
crwxrwxrwx    1 root     root      90, 12 May 30 2007 /dev/mtd6
crwxrwxrwx    1 root     root      90, 14 May 30 2007 /dev/mtd7
crwxrwxrwx    1 root     root      90, 16 May 30 2007 /dev/mtd8
crwxrwxrwx    1 root     root      90, 18 May 30 2007 /dev/mtd9
# ls /dev/mtdblock* -lbrw-r-----    1 root     root      31,   0 May 30 2007 /dev/mtdblock0
brw-r-----    1 root     root      31,   1 May 30 2007 /dev/mtdblock1
brw-r-----    1 root     root      31,   2 May 30 2007 /dev/mtdblock2
brw-r-----    1 root     root      31,   3 May 30 2007 /dev/mtdblock3
brwxrwxrwx    1 root     root      31,   4 May 30 2007 /dev/mtdblock4
brwxrwxrwx    1 root     root      31,   5 May 30 2007 /dev/mtdblock5
brwxrwxrwx    1 root     root      31,   6 May 30 2007 /dev/mtdblock6
brwxrwxrwx    1 root     root      31,   7 May 30 2007 /dev/mtdblock7
brwxrwxrwx    1 root     root      31,   8 May 30 2007 /dev/mtdblock8
brwxrwxrwx    1 root     root      31,   9 May 30 2007 /dev/mtdblock9

此設備號，定義在/include/linux/mtd/mtd.h中 ：

#define MTD_CHAR_MAJOR   90
#define MTD_BLOCK_MAJOR 31

3. 其中，mtd的塊設備的大小，可以通過查看分區信息獲得：

# cat /proc/partitions
major minor #blocks name

31     0       1024 mtdblock0
31     1       8192 mtdblock1
31     2     204800 mtdblock2
31     3      65536 mtdblock3
31     4     225280 mtdblock4

上面中顯示的塊設備大小，是block的數目，每個block是1KB。
而每個字符設備，其實就是對應著上面的每個塊設備。即/dev/mtd0對應/dev/mtdblock0，其他以此類推。換句話說，mtdblockN的一些屬性，也就是mtdN的屬性，比如大小。
4。對每個mtd字符設備的操作，比如利用nandwrite去對/dev/mtd0寫數據，實際就是操作/dev/mtdblock0。
而這些操作里面涉及到的偏移量offset，都指的是此mtd 分區內的偏移。比如向/dev/mtd1的offset為0的位置寫入數據，實際操作的是物理偏移offset=/dev/mtd0的大小=1MB=0x100000。
5.mtd的字符設備和塊設備的命名規則，可以參考下表：

Table 7-1. MTD /dev entries, corresponding MTD user modules, and relevant device major numbers

/dev entry	Accessible MTD user module	Device type	Major number
mtdN	char device	char	90
mtdrN	char device	char	90
mtdblockN	block device, read-only block device, JFFS, and JFFS2	block	31
nftlLN	NFTL	block	93
ftlLN	FTL	block	44

Table 7-2. MTD /dev entries, minor numbers, and naming schemes

/dev entry	Minor number range	Naming scheme
mtdN	0 to 32 per increments of 2	N = minor / 2
mtdrN	1 to 33 per increments of 2	N = (minor - 1) / 2
mtdblockN	0 to 16 per increments of 1	N = minor
nftlLN	0 to 255 per sets of 16	L = set;[2] N = minor - (set - 1) x 16; N is not appended to entry name if its value is zero.
ftlLN	0 to 255 per sets of 16	Same as NFTL.

The Linux MTD,YAFFS Howto上面這樣寫道：
Erase the mtdblock0
/>eraseall /dev/mtd0Create the mount directory and mount
/>mkdir -p /mnt/flash0
/>mount -t yaffs /dev/mtdblock0 /mnt/flash0為什么eraseall對mtd0操作？而不對mtdblock0操作？nand不是塊設備嘛，mtdblock就是塊設備呀。mtd0,mtd1與mtdblock0,mtdblock1是不是一一對應的？