20、开发板启动过程详解

开发板启动过程详解

1. 闪存分区与内存管理

为了更方便地管理内存，闪存分区的概念应运而生，它类似于磁盘驱动器上的分区。通过闪存分区，会预留一小部分闪存，并为其分配起始地址、长度和名称。这样一来，我们可以使用名称而非十六进制数字来引用起始地址，而且当分区的大小或位置发生变化时，引用分区名称的代码无需修改。

内核也会利用分区表来管理闪存内存。在 Linux 中，用于访问闪存的设备是 /dev/mtdN ，其中 N 是闪存分区的序号，从 0 开始。第一个闪存分区为 0，后续分区的编号依次递增。内存技术设备（MTD）是 Linux 中 EEPROM 存储设备的通用术语。

闪存主要有 NOR 和 NAND 两种类型。尽管 MTD 软件接口为这两种类型提供了统一的接口，但它们存在很大差异。从功能角度来看，NAND 内存无法进行随机读写，NAND 设备中的每个块（设备内存的细分部分）必须按顺序访问。例如，在 NAND 设备上，驱动程序若要写入块 100 的第 5 个字节，必须先写入第 0 到第 4 个字节。此外，NOR 内存和 NAND 内存对错误的容忍度也不同：NAND 设备可能存在一些坏块，驱动软件必须能够处理这些坏块；而 NOR 内存设计为没有坏区。

需要注意的是，由于 NAND 内存不像 RAM 那样支持随机访问，因此不能在 NAND 内存中执行代码。执行代码的方式是将闪存内存地址映射到原本的 RAM 内存中，而 NAND 无法像 NOR 内存那样对单个字节进行随机访问。

在启动时，内核需要知道哪个设备包含根文件系统。如果内核使用基于闪存的根文件系统，那么其中一个分区就包含根文件系统。