Linux MTD 子系统详解

MTD (Memory Technology Devices) 是 Linux 内核中用于管理各种非易失性存储设备的子系统，专门针对原始闪存设备(如 NOR Flash、NAND Flash)而设计。

MTD 基本概念

MTD 子系统提供了一致的接口来访问不同类型的闪存设备，主要特点包括：

• 专为闪存特性设计（擦除块、坏块管理等）
• 位于块设备层之下，文件系统层之上
• 支持多种闪存类型：NOR、NAND、OneNAND 等

MTD 主要组件

1. MTD 核心：提供基础框架和API
2. MTD 设备驱动：与具体硬件交互
3. MTD 工具：用户空间工具集
4. MTD 文件系统：如 JFFS2、UBIFS、YAFFS2

常见 MTD 相关命令

# 查看系统中注册的MTD设备
cat /proc/mtd

# 使用mtdinfo查看MTD设备信息
mtdinfo /dev/mtd0

# 擦除MTD分区
flash_erase /dev/mtd0 0 0

# 写入数据到MTD设备
nandwrite /dev/mtd0 image.bin

# 从MTD设备读取数据
nanddump /dev/mtd0 -f dump.bin

MTD 设备节点

在 Linux 系统中，MTD 设备通常表现为：

• /dev/mtdX - MTD 字符设备
• /dev/mtdblockX - MTD 块设备

MTD 与块设备的区别

1. 访问方式：MTD 直接操作闪存，块设备通过 FTL 层
2. 坏块处理：MTD 需要显式处理，块设备自动处理
3. 磨损均衡：MTD 需要文件系统支持，块设备由 FTL 处理
4. 性能：MTD 更接近硬件，效率更高

典型应用场景

• 嵌入式系统启动加载程序(UBoot)存储
• 嵌入式 Linux 根文件系统
• 物联网设备固件存储
• 工业设备配置存储

MTD 子系统是嵌入式 Linux 开发中非常重要的组成部分，特别是在使用原始闪存作为存储介质的设备中。