• [ Linux Busybox ] flash_eraseall 命令解析

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    文件路径：busybox-1.20.2/miscutils/flash_eraseall.c

    相关结构体

    MTD 相关信息结构体

    struct mtd_info_user {
    __u8 type;              // MTD 设备类型
    __u32 flags;            // MTD设备属性标志
    __u32 size;             // mtd设备的大小
    __u32 erasesize;        // MTD设备的擦除单元大小，对于 NandFlash来说就是 Block的大小
    __u32 writesize;        // MTD设备的读写单元大小，对于 NandFlash来说就是page 的大小
    __u32 oobsize;          // oob区域大小
    __u64 padding;          // 有效的oob区域大小
};

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    flash_eraseall 函数实现

    假如内核位于第二个分区，即mtd2，在擦除该分区时使用的命令是：./flash_eraseall /dev/mtd2

    int flash_eraseall_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
{
    struct jffs2_unknown_node cleanmarker;
    mtd_info_t meminfo;
    int fd, clmpos, clmlen;
    erase_info_t erase;
    struct stat st;
    unsigned int flags;
    char *mtd_name;

    opt_complementary = "=1";
    flags = BBTEST | getopt32(argv, "jq");    // 获取命令行中参数

    mtd_name = argv[optind];
    fd = xopen(mtd_name, O_RDWR);        // 打开设备/dev/mtd2
    fstat(fd, &st);        
    if (!S_ISCHR(st.st_mode))            // 判断设备/dev/mtd2 是否为字符设备
        bb_error_msg_and_die("%s: not a char device", mtd_name);

    xioctl(fd, MEMGETINFO, &meminfo);        // 获取内存信息，参看结构体1
    erase.length = meminfo.erasesize;
    if (meminfo.type == MTD_NANDFLASH)
        flags |= IS_NAND;

    clmpos = 0;
    clmlen = 8;
    if (flags & OPTION_J) {                // jffs2格式化分区
        uint32_t *crc32_table;

        crc32_table = crc32_filltable(NULL, 0);

        cleanmarker.magic = cpu_to_je16(JFFS2_MAGIC_BITMASK);
        cleanmarker.nodetype = cpu_to_je16(JFFS2_NODETYPE_CLEANMARKER);
        if (!(flags & IS_NAND))
            cleanmarker.totlen = cpu_to_je32(sizeof(struct jffs2_unknown_node));
        else {
            struct nand_oobinfo oobinfo;

            xioctl(fd, MEMGETOOBSEL, &oobinfo);

            /* Check for autoplacement */
            if (oobinfo.useecc == MTD_NANDECC_AUTOPLACE) {
                /* Get the position of the free bytes */
                clmpos = oobinfo.oobfree[0][0];
                clmlen = oobinfo.oobfree[0][1];
                if (clmlen > 8)
                    clmlen = 8;
                if (clmlen == 0)
                    bb_error_msg_and_die("autoplacement selected and no empty space in oob");
            } else {
                /* Legacy mode */
                switch (meminfo.oobsize) {
                case 8:
                    clmpos = 6;
                    clmlen = 2;
                    break;
                case 16:
                    clmpos = 8;
                    /*clmlen = 8;*/
                    break;
                case 64:
                    clmpos = 16;
                    /*clmlen = 8;*/
                    break;
                }
            }
            cleanmarker.totlen = cpu_to_je32(8);
        }

        cleanmarker.hdr_crc = cpu_to_je32(
            crc32_block_endian0(0, &cleanmarker, sizeof(struct jffs2_unknown_node) - 4, crc32_table)
        );
    }

    /* Don't want to destroy progress indicator by bb_error_msg's */
    applet_name = xasprintf("\n%s: %s", applet_name, mtd_name);

    for (erase.start = 0; erase.start < meminfo.size;    // 循环擦除flash芯片，按块大小擦除 meminfo.erasesize
         erase.start += meminfo.erasesize) {
        if (flags & BBTEST) {
            int ret;
            loff_t offset = erase.start;

            ret = ioctl(fd, MEMGETBADBLOCK, &offset);        //通过offset，判定该偏移处是否是坏块
            if (ret > 0) {
                if (!(flags & OPTION_Q))                    //  判断是否为静默模式（不打印信息）
                    bb_info_msg("\nSkipping bad block at 0x%08x", erase.start);
                continue;
            }
            if (ret < 0) {            // block块表是不可用的某些flash类型，如NOR
                /* Black block table is not available on certain flash
                 * types e.g. NOR
                 */
                if (errno == EOPNOTSUPP) {
                    flags &= ~BBTEST;
                    if (flags & IS_NAND)
                        bb_error_msg_and_die("bad block check not available");
                } else {
                    bb_perror_msg_and_die("MEMGETBADBLOCK error");
                }
            }
        }
        //更新擦除进度条
        if (!(flags & OPTION_Q))
            show_progress(&meminfo, &erase);

        // 块擦除操作
        xioctl(fd, MEMERASE, &erase);

        /* format for JFFS2 ? */
        if (!(flags & OPTION_J))
            continue;

        /* write cleanmarker */
        if (flags & IS_NAND) {
            struct mtd_oob_buf oob;

            oob.ptr = (unsigned char *) &cleanmarker;
            oob.start = erase.start + clmpos;
            oob.length = clmlen;
            xioctl(fd, MEMWRITEOOB, &oob);
        } else {
            xlseek(fd, erase.start, SEEK_SET);
            /* if (lseek(fd, erase.start, SEEK_SET) < 0) {
                bb_perror_msg("MTD %s failure", "seek");
                continue;
            } */
            xwrite(fd, &cleanmarker, sizeof(cleanmarker));
            /* if (write(fd, &cleanmarker, sizeof(cleanmarker)) != sizeof(cleanmarker)) {
                bb_perror_msg("MTD %s failure", "write");
                continue;
            } */
        }
        if (!(flags & OPTION_Q))
            printf(" Cleanmarker written at %x.", erase.start);
    }
    if (!(flags & OPTION_Q)) {
        show_progress(&meminfo, &erase);
        bb_putchar('\n');
    }

    if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP)
        close(fd);
    return EXIT_SUCCESS;
}

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    注：
    cleanmarker是用于标记一个块是否完整地被擦除的。 在Flash存储器中，只有在块完整地擦除后才能进行写入操作。这是因为在某些特殊情况下，比如系统在擦除周期末尾重启，可能导致Flash中的位不稳定，即读出的值可能在不同时间点不一致。为了解决这个问题，引入了cleanmarker来标记块是否真正完整地擦除。

    在制作jffs2文件系统时，由于文件系统会对块进行管理，因此不再需要使用cleanmarker标记。 在制作文件系统时，可以使用-n或–no-cleanmarker选项来表示不使用cleanmarker。这意味着在第一次挂载文件系统时，cleanmarker并不重要。而在使用mtd工具flash_eraseall对Flash进行格式化时，应该使用 -j 参数来带上cleanmarker标记。这样，在擦除完Flash后，会在oob（out-of-band）区域设置相应的cleanmark位，表示该块已经完整擦除。这样，在以后对该块进行操作时，jffs2文件系统可以发现该块已经被擦除，从而避免浪费时间重新擦除已经是0xff的块。

    flash_eraseall 实现流程图

    在这里插入图片描述

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_43564241/article/details/134275886