嵌入式Linux存储技术：从MTD到JFFS2

本讲义主要探讨了嵌入式Linux系统的存储技术，涵盖了嵌入式存储的发展、挑战，以及Linux对各种存储设备的支持，特别是针对Flash存储器的MTD驱动程序、字符设备驱动、块设备驱动、翻译层（如FTL、NFTL）以及JFFS2文件系统。 嵌入式存储的发展与挑战： 随着科技的进步，低功耗、高密度和大容量的Flash芯片在嵌入式系统中得到了广泛应用。Flash存储器分为Nor Flash和Nand Flash两种类型，前者提供线性访问接口，后者则采用基于命令的访问方式。然而，Flash存储也存在挑战，如有限的擦写寿命（10k-100k次）、非统一的擦除单位以及潜在的数据安全问题。 MTD驱动程序： Memory Technology Device (MTD) 驱动程序是Linux内核中专门用于处理非易失性存储设备如Flash芯片的接口。它提供了字符设备驱动和块设备驱动，使得应用程序可以直接访问或以磁盘驱动器的方式使用Flash。此外，MTD还包括Flash Translation Layer (FTL)和Non-Volatile File System (NFTL)，它们作为软件层来抽象存储操作，但可能不提供磨损均衡、电源故障保护或坏块管理功能。 MTD字符设备驱动： 字符设备驱动直接让应用软件访问Flash，常用于擦除、格式化文件系统或复制整个分区等基础操作。 MTD块设备驱动： 块设备驱动允许将Flash芯片视为磁盘，从而能够在其上使用常规的文件系统，如FAT16/FAT32或EXT2，提供更丰富的数据管理功能。 MTD翻译层： FTL和NFTL作为MTD的一部分，虽然能帮助抽象存储操作，但它们并不总是包含高级特性，如磨损均衡和电源故障安全保护，这意味着在某些情况下，数据完整性可能会受到威胁。 JFFS2文件系统： 专为Flash设计的JFFS2文件系统，不仅将Flash模拟为块设备，还提供了完整的文件系统功能。JFFS2解决了电源故障可能导致的数据损坏问题，并通过均匀分布擦除和编程操作来延长Flash的使用寿命。此外，JFFS2还支持即时压缩，进一步优化存储效率。 总结来说，《嵌入式Linux系统的存储技术》讲义深入剖析了嵌入式环境下的存储解决方案，尤其是针对Flash存储的管理和优化，对于理解和开发基于Linux的嵌入式系统存储方案具有重要的指导价值。