OpenWRT新框架的flash layout

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唔，新框架下，同时支持了一个只读的文件系统（SquashFS）和一个可读写的文件系统(jffs2)。所以，这些是怎么处理的，需要进一步了解。

关于flash

在大多数嵌入式系统中，flash是其主要的程序和data的存储空间。因为flash的速度原因，在系统运行时，这些程序和data还要再被搬移到RAM中去，运行时，CPU事实上是从RAM中取程序和data。著名的uboot就是专门负责把操作系统搬移到RAM中去的，至于存储在文件系统中的data和其他程序，则是由操作系统负责去加载。

根据其内部结构不同，flash有两种：NandFlash，NorFlash。以前大家比较倾向于使用NorFlash，因为其没有坏块，所以使用也相对的容易一点，OpenWRT对NorFlash的支持已经很完美。不过，因为大容量的NandFlash价格很有优势，所以，现在许多需要大容量Flash的设备（> 32M Bytes）都选择NandFlash；缺点是，它会有坏块。很遗憾的时，OpenWRT对NandFlash的支持并不好，如果非要使用的话，可以使用UBIFS来支持Nandflash。

然后，根据其连接到CPU的方式不同，我们使用的驱动类型也有不同，主要有：Raw flash和FTL flash。Raw flash是指那些直接连接到soc（CPU）的，可以直接通过地址线寻址就可读出数据的挂载方式。而FTL flash则是通过一块额外的控制器来连接到系统的Flash，比如USB，SSD，MMC, eMMC, SD, CompactFlash等。这个时候，我们需要一个FTL (Flash Translation Layer)来获取flash中的数据。

Flash中文件系统的Partitioning

上一段我们提到uboot，kernel，filesystem什么的。这里主要是讲讲OpenWRT中，这些是怎样被组织在flash设备内的。我们可以通过一张图，来这个问题有一个整体的了解。通常情况下，OpenWRT设备中，具体的配置都是大同小异，可以相互参考的：

上面的图中，我们可以看到。flash被分成了5大块，分别存放着不同的信息，他们分别是：u-boot, kernel, SquashFS, JFFS2, art。

从图里面我们可以明显区分的时，这几部分，都是放在不同的mtd块下面，那么，什么是MTD？MTD是media technology device的缩写，从操作系统来看，它是为raw flash设备提供的一个抽象映射，使得内核可以对这些设备进行统一操作。目前知道的是，mtd已经是标准内核的一部分，api在“include/linux/mtd/mtd.h”中可以看到，同时提供character(/dev/mtdXX)和block(/dev/mtdblockXX)两种设备驱动，另外，还有一个用户空间的shell工具mtd(比如，烧写flash：mtd -r write linux.trx linux)。

所以，为了让结构更加的清晰，我们可以分层来考虑整个的存储映射：

1. Layer0：也就是我们的整块Flash，这里是一块8MB的m25Q64，它是通过spi接口与我们的soc相连。

2. Layer1：我们把整个flash分区为三大区，第一个是用来存放uboot的mtd0，第二个是用来存放真个“Firmware”的mtd5，第三个是用来存放Atheros Radio测试数据的mtd4。其中，mtd0中除了存放uboot外，还有一个数据空间，存放有Wi-Fi的MAC和WPS-PIN等信息，如果没有在这里设置MAC，Wi-Fi将无法正常工作；ART测试数据如果不完整，设备也无法正常工作，但是，似乎和具体设备无关，只要是一类设备，该数据是可以通用的。

3. Layer2：我们又把整个mtd5分为mtd1（kernel）和mtd2（rootfs）。kernel被编译出来后，现实经过lazma压缩，得到的文件再经过gzip压缩，然后mtd1放到的就是最终得到的文件了。

4. Layer3：虽然，我们把真个mtd2当做是系统的rootfs，但是，其实它又是被分成两块不同的部分被挂载的。唔，我们可以看出，这里其实是打了个擦边球。首先，SquashFS被放在mtd2开始的地方，所以，在系统启动的时候，SquashFS被当做是rootfs挂载；我们不要忘了，SquashFS是只读文件系统，那么它的大小是固定的，所以，用来放置SquashFS的mtd2上其实还有一块大小固定的空间，然后，这块大小固定的空间被命名为mtd3. mtd3上挂载了jffs2格式的文件包，即上面说的rootfs_data。

手上的系统

ok，了解了上面的分布，我们来看看手上系统是怎样进行分区的。首先是查看/proc/mtd:

# cat /proc/mtd 
dev:    size   erasesize  name
mtd0: 00020000 00010000 "u-boot"
mtd1: 000fc144 00010000 "kernel"
mtd2: 006d3ebc 00010000 "rootfs"
mtd3: 00140000 00010000 "rootfs_data"
mtd4: 00010000 00010000 "art"
mtd5: 007d0000 00010000 "firmware"

另外，还可以在启动信息中找到如下信息（可以用dmesg来“回放”）：

[    0.490000] 5 tp-link partitions found on MTD device spi0.0
[    0.490000] Creating 5 MTD partitions on "spi0.0":
[    0.500000] 0x000000000000-0x000000020000 : "u-boot"
[    0.500000] 0x000000020000-0x00000011c144 : "kernel"
[    0.510000] mtd: partition "kernel" must either start or end on erase block boundary or by
[    0.520000] 0x00000011c144-0x0000007f0000 : "rootfs"
[    0.530000] mtd: partition "rootfs" must either start or end on erase block boundary or by
[    0.540000] mtd: device 2 (rootfs) set to be root filesystem
[    0.540000] 1 squashfs-split partitions found on MTD device rootfs
[    0.550000] 0x0000006b0000-0x0000007f0000 : "rootfs_data"
[    0.560000] 0x0000007f0000-0x000000800000 : "art"
[    0.560000] 0x000000020000-0x0000007f0000 : "firmware"

然后，我们再看看，哪些文件是被放在squashFS的，哪些是被放在jffs2下的：

# cd /
root@Easy-link:/# ls rom
bin      etc      mnt      proc     root     sys      usr      www
dev      lib      overlay  rom      sbin     tmp      var
root@Easy-link:/# ls overlay/
etc   mnt   root
root@Easy-link:/# cd overlay/etc/
root@Easy-link:/overlay/etc# ls
config        ethers        rc.d          uci-defaults
dropbear      init.d        samba

所以，这里，我们能够编辑和修改的目录，只有etc下的几个特定目录（主要是为了系统配置），mnt，以及root。而其他的文件，全部是被编译到SquashFS里面的，在SquashFS被完成后，我们是无法进行修改的。

参考：

1. http://wiki.openwrt.org/doc/techref/flash.layout

2. http://www.linux-mtd.infradead.org/doc/general.html

3. http://www.osslab.com.tw/Hardware/Open_Embedded_System/MIPS/Atheros/WR-703N

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原文地址：http://www.cnblogs.com/pied/p/3850721.html