Linux内核MTD驱动程序与SD卡驱动程序
flash闪存设备和SD插卡设备是嵌入式设备用到的主要存储设备，它们相当于PC机的硬盘。在嵌入设备特别是手持设备中，flash闪存是焊接在嵌入设备主板上的flash闪存芯片。在嵌入设备上有MMC/SD卡控制器及插槽，可通过MMC/SD来扩充存储空间。
嵌入设备的存储设备的空间划分及所有逻辑设备和文件系统示例列出如下图：
图：嵌入设备的存储空间划分及文件系统示例图
在嵌入设备上的flash芯片上blob和zImage直接按内存线性地址存储管理，对于flash芯片上留出的供用户使用的存储空间，使用MTDBLOCK块设备和JFFS2文件系统。对于flash芯片的分区表信息则以MTDCHAR字符设备来存储管理。 在嵌入设备上的MMC/SD插卡则由MMCBLOCK驱动程序和VFAT文件系统进行存储管理。本章分析了MTD设备和MMC/SD驱动程序。
Figure 3-1. UBI/MTD Integration
目录 [隐藏] ? 1 MTD内存技术设备 1.1 MTD内存技术设备层次结构 o 1.2 设备层和原始设备层的函数调用关系 o o o 1.3 MTD相关结构 1.4 MTD块设备初始化 o 1.5 MTD块设备的读写操作 o o 1.6 MTD核心初始化 1.7 MTD字符设备 o 1.8 具体flash芯片的探测及映射 o 1.9 驱动程序实例分析 ? 2 SD/MMC卡块设备驱动程序 o 2.1 MMC抽象设备层相关结构 2.1.1 （1）设备描述结构 ? 2.1.2 （2） 读写请求相关结构 ? o 2.2 MMC抽象设备层MMC块设备驱动程序 ? 2.2.1 （1）MMC块设备驱动程序初始化 ? ? 2.2.2 （2）MMC块设备驱动程序探测函数 2.2.3 （3）MMC卡请求的处理 o 2.3 具体MMC控制器驱动程序示例 ? ? 2.3.1 （1）amba控制器驱动程序相关结构 2.3.2 （2）amba控制器的初始化 ? 2.3.3 （3）设备探测函数mmci_probe ? 2.3.4 （4）amba控制器操作函数 MTD内存技术设备
Linux中MTD子系统在系统的硬件驱动程序和文件系统之间提供通用接口。在MTD上常用的文件文件系统是JFFS2日志闪存文件系统版本2（Journaling Flash File System）。JFFS2用于微型嵌入式设备的原始闪存芯片的文件系统。JFFS2文件系统是日志结构化的，这意味着它基本上是一长列节点。每个节点包含有关文件的部分信息 ― 可能是文件的名称、也许是一些数据。与Ext2文件系统相比，JFFS2因为有以下这些优点：
JFFS2在扇区级别上执行闪存擦除／写／读操作要比Ext2文件系统好。JFFS2提供了比Ext2fs更好的崩溃／掉电安全保护。当需要更改少量数据时，Ext2文件系统将整个扇区复制到内存（DRAM）中，在内存中合并新数据，并写回整个扇区。这意味着为了更改单个字，必须对整个扇区（64 KB）执行读／擦除／写例程 ，这样做的效率非常低。JFFS2是附加文件而不是重写整个扇区，并且具有崩溃／掉电安全保护这一功能。
JFFS2是是为FLASH定制的文件系统，JFFS1实现了日志功能，JFFS2实现了压缩功能。它的整个设计提供了更好的闪存管理。JFFS2的 缺点很少，主要是当文件系统已满或接近满时，JFFS2会大大放慢运行速度。这是因为垃圾收集的问题。
MTD驱动程序是专门为基于闪存的设备所设计的，它提供了基于扇区的擦除和读写操作的更好的接口。MTD子系统支持众多的闪存设备，并且有越来越多的驱动程序正被添加进来以用于不同的闪存芯片。
MTD子系统提供了对字符设备MTD_CHAR和块设备MTD_BLOCK的支持。MTD_CHAR提供对闪存的原始字符访问，象通常的IDE硬盘一样，在MTD_BLOCK块设备上可创建文件系统。MTD_CHAR字符设备文件是 /dev/mtd0、mtd1、mtd2等，MTD_BLOCK块设备文件是 /dev/mtdblock0、mtdblock1等等。
NAND和NOR是制作Flash的工艺，CFI和JEDEC是flash硬件提供的接口，linux通过这些用通用接口抽象出MTD设备。JFFS2文件系统就建立在MTD设备上。 NOR flash带有SRAM接口，可以直接存取内部的每一个字节。NAND器件使用串行I/O口来存取数据， 8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。NAND读和写操作用512字节的块。
MTD内存技术设备层次结构
MTD(memory technology device内存技术设备) 在硬件和文件系统层之间的提供了一个抽象的接口，MTD是用来访问内存设备（如：ROM、flash）的中间层，它将内存设备的共有特性抽取出来，从而使增加新的内存设备驱动程序变得更简单。MTD的源代码都在/drivers/mtd目录中。
MTD中间层细分为四层，按从上到下依次为：设备节点、MTD设备层、MTD原始设备层和硬件驱动层。MTD中间层层次结构图如下：
图1 MTD中间层层次结构图
Flash硬件驱动层对应的是不同硬件的驱动程序，它负责驱动具体的硬件。例如：符合CFI接口标准的Flash芯片驱动驱动程序在drivers/mtd/chips目录中，NAND型Flash的驱动程序在/drivers/mtd/nand中。
在原始设备层中，各种内存设备抽象化为原始设备，原始设备实际上是一种块设备，MTD字符设备的读写函数也调用原始设备的操作函数来实现。MTD使用MTD信息结构mtd_info来描述了原始设备的操作函数、各种信息，所有原始设备的信息也用一个全局的结构数组来描述，列出如下（在drivers/mtd/mtdcore.c中）：
struct mtd_info *mtd_table[MAX_MTD_DEVICES];
每个原始设备可能分成多个设备分区，设备分区是将一个内存分成多个块，每个设备分区用一个结构mtd_part来描述，所有的分区组成一个链表
mtd_partitions，这个链表的声明列出如下（在drivers/mtd/mtdpart.c中）： /* Our partition linked list */ static LIST_HEAD(mtd_partitions);
MTD原始设备到具体设备之间存在的一些映射关系数据在drivers/mtd/maps/目