cramfs文件系统识别nand坏块的解决方法

最新推荐文章于 2016-05-24 19:58:16 发布

转载最新推荐文章于 2016-05-24 19:58:16 发布 · 732 阅读

linux 专栏收录该内容

23 篇文章

订阅专栏

本文详细介绍了Cramfs文件系统在处理多个连续坏块时的问题，并提供了针对此问题的解决方法。通过修改坏块映射表的初始化逻辑，实现了正确处理连续坏块的功能。此外，还指导了如何在Ubuntu系统中获取和使用mkcramfs工具，以及如何将Cramfs文件镜像烧写到NAND闪存分区的完整步骤。最后，针对可能出现的Cramfs不识别NAND闪存坏块的问题，提出了一个关键的补丁方案，确保Cramfs能够正确处理NAND闪存中的坏块。

近日在对坏块驱动的坏块检测及标记等api修改的过程中，发现在cramfs文件系统所在flash中标记多个坏块后，文件系统启动出现问题。提示：
cramfs: bad compressed blocksize 2447430638
cramfs: bad compressed blocksize 2447430638

后在网上找到了一个解决办法，但是在测试时发现，该patch只能解决单个坏块的情况，对于多个坏块连续存在时，文件系统启动仍有问题。从其能解决单个坏块问题的现象分析，说明其基本处理思路是正确的。不能解决多个坏块连续存在的问题，应该是其在计算处理坏块偏移的算法有问题。
这段代码是对坏块映射表进行INIT的，经分析发现，其在检测到坏块后，直接偏移増加一个block给坏块表对应项，但是如果有连续坏块时，下一个坏块其实被赋给了坏块表，这样在cramfs加载时，仍然会read flash错误。
for(i = 0; i < blocks; i++){
if (mtd->block_isbad(mtd, (loff_t)i*mtd->erasesize))
offset += mtd->erasesize;
block_map[i] = offset;
}：
更改如下：
for(i = 0; i < blocks; i++){
while(mtd->block_isbad(mtd, ((loff_t)i*mtd->erasesize + offset)))
offset += mtd->erasesize;
block_map[i] = offset;
}：
即可；

1.内核支持:
   CONFIG_CRAMFS=y

2.制作文件
   1)获取mkcramfs工具
     如果是ubuntu的话: apt-get install mkcramfs
     否则从 http://sourceforge.net/projects/cramfs/ 下载源码编译
   2)制作cramfs文件镜像
      mkcramfs ./rootfs rootfs.cramfs

3.uboot烧写cramfs文件到nand的分区
      tftp $loadaddr rootfs.cramfs
      nand erase [addr] [size]
           --- addr 为cramfs分区的起始地址
           --- size 为cramfs分区的大小
      nand write $loadaddr [addr] $filesize
           --- 把文件烧写到nand里面去
      setenv bootargs console=ttyS0,115200n8 init=/init rw root=1f04 rootfstype=cramfs
           --- 1f04代表nand的第四个分区，我这使用的是这个分区.
      boot
   如果运气的好的话，cramfs能起来了。

4. 如果遇到如下错误：
   1) cramfs: bad root offset 108
      可能是uboot烧写nand使用的ecc与内核使用的ecc不一致造成的。

   2) cramfs: bad compressed blocksize 3822651956
      cramfs: bad compressed blocksize 3822651956
      Failed to execute /init. Attempting defaults...
      cramfs: bad compressed blocksize 2447430638
      cramfs: bad compressed blocksize 2447430638
      Error -3 while decompressing!
      c05c7319(1969)->cfff0000(4096)
      可能是由于nand有坏块。 uboot烧写时跳过坏块，而cramfs却没有识别到这写坏块。

5) 解决cramfs不识别nand坏块的patch：
   本人使用的android的 2.6.32内核
   # uname -a
     Linux (none) 2.6.32 #25 Tue Jul 12 19:03:04 CST 2011 armv7l GNU/Linux
遵循尽量少该原则，我们只需改动修改 fs/cramfs/inode.c 文件.

//------------------------------ 在文件中添加以下内容 --------------------------------
#include <linux/mtd/mtd.h>

struct cramfs_nand_info
{
    unsigned int erasesize_shift;
    uint32_t *block_map;
    uint32_t size;
};

static unsigned int cramfs_nand_transfer_offset(struct super_block *sb, unsigned int offset)
{
struct cramfs_sb_info *sbi = sb->s_fs_info;
struct cramfs_nand_info *nandinfo;

nandinfo = (struct cramfs_nand_info *)(sbi + 1);

if (!nandinfo->erasesize_shift || !nandinfo->block_map)
return offset;

if (offset > nandinfo->size)
return offset;

return (offset + nandinfo->block_map[offset >> nandinfo->erasesize_shift]);
}

static void cramfs_fill_nand(struct super_block *sb)
{
    struct cramfs_sb_info *sbi = sb->s_fs_info;
    struct cramfs_nand_info *nandinfo;
    uint32_t *block_map = NULL;
    uint32_t offset = 0;

nandinfo = (struct cramfs_nand_info *)(sbi + 1);

    if(MAJOR(sb->s_dev) == MTD_BLOCK_MAJOR)
    {
        struct mtd_info *mtd;
        int blocks, i;

        mtd = get_mtd_device(NULL, MINOR(sb->s_dev));
        if(!mtd)
            return;

if(mtd->type != MTD_NANDFLASH)
return;

blocks = mtd->size >> mtd->erasesize_shift;

        printk("cramfs_fill_nand blocks is %d-----------------------\n\n\n\n", blocks);
        block_map = kmalloc(blocks * sizeof(uint32_t), GFP_KERNEL);
        if (!block_map)
            return ;

        for(i = 0; i < blocks; i++)
        {
            if (mtd->block_isbad(mtd, (loff_t)i * mtd->erasesize))
                offset += mtd->erasesize;
            block_map[i] = offset;
        }

        nandinfo->erasesize_shift = mtd->erasesize_shift;
        nandinfo->block_map = block_map;
        nandinfo->size = (uint32_t) mtd->size;
    }
}

//------------------------------ 在文件中修改以下内容 --------------------------------
/************** 修改function : cramfs_fill_super **************/
    sbi = kzalloc(sizeof(struct cramfs_sb_info), GFP_KERNEL);
    sbi = kzalloc(sizeof(struct cramfs_sb_info) + sizeof(struct cramfs_nand_info), GFP_KERNEL);
    if (!sbi)
        return -ENOMEM;
    sb->s_fs_info = sbi;

/* add patch for skipping bad nand block */
cramfs_fill_nand(sb);

    /* Invalidate the read buffers on mount: think disk change.. */
    mutex_lock(&read_mutex);
    for (i = 0; i < READ_BUFFERS; i++)
        buffer_blocknr[i] = -1;

/************** 修改function : cramfs_read **************/
if (!len)
return NULL;

/* calc the real offset in nand */
offset = cramfs_nand_transfer_offset(sb, offset);

blocknr = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
offset &= PAGE_CACHE_SIZE - 1;

解决方法的原理是：在nand没有坏块的情况下，cramfs是连续的放在nand的data区域，cramfs文件系统中数据的offset == nand中数据区域的offset。我们暂且把cramfs系统称作FS(offset), 把nand中数据区域的offset称作 NAND(offset)。如果说nand存在坏块了，uboot烧写cramfs镜像就不是连续存放了，此时 FS(offset) != NAND(offset)。因此，想要让cramfs对nand的坏块支持，就需要写一个映射函数f把FS(offset)映射到NAND(offset) 该函数形式为： f(FS(offset)) = NAND(offset)。映射函数的算法是：创建一个block的映射表，FS(offset)也以块为单位坐落于block映射表中。如果FS(offset)坐落的那个block是坏块，则使其映射表及其后的所有block表值都加上块大小。换算公式为: NAND(offset) = FS(offset) + block_map[ FS(offset) / block_size ];
我们想要的映射函数使用C语言实现出来就是上面的 cramfs_nand_transfer_offset 这个函数。 cramfs_fill_nand只是为映射函数的实现做提前准备的。