eMMC烧录镜像分区信息剖析 |
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eMMC和一般硬盘类似，分区信息位于 mmcblk0 的 0 扇区，内核不负责分区的创建，仅仅是读0扇区MBR及分区表即来获得分区信息。 这里讨论的是非GPT的分区问题 eMMC的镜像生成需要用到genimage工具，其需要改配置文件 具体可查阅官方 https://github.com/pengutronix/genimage 比如 genimage --rootpath "genimage/root" --tmppath "genimage/tmp" --inputpath "genimage/input" --outputpath "genimage/image" --config "genimage/gen.cfg" 它会根据gen.cfg中设置的分区信息来自动生成各分区镜像及总镜像 通过genimage生成了eMMC的镜像，再烧录到eMMC后，启动板子后却发现分区不对，分了8个区（包含一个扩展分区信息）加载后发现最后一个15G的分区识别不出来, 一开始感觉是是哪里出了BUG，导致不支持扩展分区上的逻辑分区大于3个，后面发现这个方向不对，因为用fdisk去看烧录的镜像，可以正确看到所有的分区都是在的 /sbin/fdisk -l ./sdcard.img Disk ./sdcard.img：286 MiB，299895296 字节，585733 个扇区 单元：扇区 / 1 * 512 = 512 字节 扇区大小(逻辑/物理)：512 字节 / 512 字节 I/O 大小(最小/最佳)：512 字节 / 512 字节 磁盘标签类型：dos 磁盘标识符：0x00000000 设备 启动 起点 末尾 扇区 大小 Id 类型 ./sdcard.img1 * 1 12288 12288 6M c W95 FAT32 (LBA) ./sdcard.img2 12289 217088 204800 100M 0 空 ./sdcard.img3 * 217089 237568 20480 10M c W95 FAT32 (LBA) ./sdcard.img4 237569 33554431 33316863 15.9G f W95 扩展 (LBA) ./sdcard.img5 237570 368641 131072 64M 83 Linux ./sdcard.img6 368643 380930 12288 6M c W95 FAT32 (LBA) ./sdcard.img7 380932 585731 204800 100M 0 空 ./sdcard.img8 585733 33554431 32968699 15.7G 83 Linux 总共16G的eMMC 可以看到第一行起点是1,代表扇区，0扇区就是MBR (一个扇区512字节) 第四行起点是237569,第五行起点是237570，代表第四行的分区占用了1个扇区，这一行是扩展分区，它接在三个主分区后面, 大小是15.9G 5～8这4个分区都是分在扩展分区里的逻辑分区, 且逻辑分区间会有1个扇区的间隔，不同于主分区无间隔，这1个扇区是逻辑分区的分区表信息 MBR dd if=./sdcard.img of=mmc_mbr.bin bs=512 count=1 MBR可以看到三个主分区及扩展分区，逻辑分区则看不到的 /sbin/fdisk -l ./mmc_mbr.bin 读取扩展分区表失败(偏移=237569): 没有那个文件或目录 Disk ./mmc_mbr.bin：512 B，512 字节，1 个扇区 设备 启动 起点 末尾 扇区 大小 Id 类型 ./mmc_mbr.bin1 * 1 12288 12288 6M c W95 FAT32 (LBA) ./mmc_mbr.bin2 12289 217088 204800 100M 0 空 ./mmc_mbr.bin3 * 217089 237568 20480 10M c W95 FAT32 (LBA) ./mmc_mbr.bin4 237569 33554431 33316863 15.9G f W95 扩展 (LBA) 扩展分区 每次能看到2个分区的信息 逻辑分区1,2 dd if=./sdcard.img of=partition.bin bs=512 count=1 skip=237569 /sbin/fdisk -l partition.bin 读取扩展分区表失败(偏移=131073): 没有那个文件或目录 设备 启动 起点 末尾 扇区 大小 Id 类型 partition.bin1 1 131072 131072 64M 83 Linux partition.bin2 131073 143361 12289 6M f W95 扩展 (LBA) 逻辑分区2,3 dd if=./sdcard.img of=partition2.bin bs=512 count=1 skip=368642 /sbin/fdisk -l partition2.bin 读取扩展分区表失败(偏移=143362): 没有那个文件或目录 设备 启动 起点 末尾 扇区 大小 Id 类型 partition2.bin1 1 12288 12288 6M c W95 FAT32 (LBA) partition2.bin2 143362 348162 204801 100M f W95 扩展 (LBA) 逻辑分区3, 4 dd if=./sdcard.img of=partition3.bin bs=512 count=1 skip=380931 /sbin/fdisk -l partition3.bin 读取扩展分区表失败(偏移=348163): 没有那个文件或目录 Disk partition3.bin：512 B，512 字节，1 个扇区 设备 启动 起点 末尾 扇区 大小 Id 类型 partition3.bin1 1 204800 204800 100M 0 空 partition3.bin2 348163 33316862 32968700 15.7G f W95 扩展 (LBA) 烧录后，在板子上查看分区表信息，如下最后一个分区活生生被吃了,只有1到7,少了8 / # cat /proc/partitions major minor #blocks name 1 0 8192 ram0 1 1 8192 ram1 31 0 512 mtdblock0 31 1 256 mtdblock1 31 2 64 mtdblock2 31 3 512 mtdblock3 31 4 640 mtdblock4 31 5 64 mtdblock5 179 0 15267840 mmcblk0 179 1 6144 mmcblk0p1 179 2 102400 mmcblk0p2 179 3 10240 mmcblk0p3 179 4 1 mmcblk0p4 179 5 65536 mmcblk0p5 179 6 6144 mmcblk0p6 179 7 102400 mmcblk0p7 179 24 4096 mmcblk0boot1 179 12 4096 mmcblk0boot0 /proc/partitions这个是由内核生成的，可以定位到是内核出了问题，只能从源码上着手分析了 eMMC kernel加载过程 mmc_blk_probe->block.c mmc_add_disk-> add_disk->genhd.c register_disk-> blkdev_get->block_dev.c __blkdev_get-> rescan_partitions->partition-generic.c check_partition add_partition // 这里添加分区信息 123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172//add_partition是由rescan_partition调用的 //block/partition-generic.c int rescan_partitions(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev) { /* add partitions */ for (p = 1; p < state->limit; p++) { // 注意这里state->limit限制了分区数 part = add_partition(disk, p, from, size, state->parts[p].flags, &state->parts[p].info); } } // state->limit分区数限制是从哪里来的呢，是从下面这个disk_max_parts来的 static inline int disk_max_parts(struct gendisk *disk) { if (disk->flags & GENHD_FL_EXT_DEVT) return DISK_MAX_PARTS; return disk->minors; // 到这里就变成由minors限定了 } // 这里会把disk_max_parts返回的值赋值给state->limit //block/partitions/check.c static struct parsed_partitions *allocate_partitions(struct gendisk *hd) { struct parsed_partitions *state; int nr; state = kzalloc(sizeof(*state), GFP_KERNEL); if (!state) return NULL; nr = disk_max_parts(hd); // 获取最大分区数 state->parts = vzalloc(nr * sizeof(state->parts[0])); if (!state->parts) { kfree(state); return NULL; } state->limit = nr; // 这里对数量做了限制 return state; } // limit由minors来的，那么minors又是从哪里赋值来的呢，看下面这个函数 //drivers/mmc/card/block.c // 这里predev_minor从CONFIG_MMC_BLOCK_MINORS赋值来的,看到有CONFIG_XX就可以猜测是内核的配置中设置的 // 所以如果eMMC镜像写入后，kernel再加载出来分区数少了，很可能是这个CONFIG_MMC_BLOCK_MINORS的值设置小了 // 原因大致是定位到了，接下来是为了验证这个猜想, 看代码 static int perdev_minors = CONFIG_MMC_BLOCK_MINORS; static struct mmc_blk_data *mmc_blk_alloc_req(struct mmc_card *card, struct device *parent, sector_t size, bool default_ro, const char *subname, int area_type) { md->disk = alloc_disk(perdev_minors); // 在这里由perdev_minors赋值来的, alloc_disk的函数名就叫minors } // 这里看函数原型 //block/genhd.c struct gendisk *alloc_disk(int minors) { return alloc_disk_node(minors, NUMA_NO_NODE); } EXPORT_SYMBOL(alloc_disk); struct gendisk *alloc_disk_node(int minors, int node_id) { disk->minors = minors; // 这里就是minors的真正赋值的地方 }修改kernel config中的 CONFIG_MMC_BLOCK_MINORS 为9后就正常了（只要大于8就行）, 原始的配置就是8, 所以就少了一个分区 / # cat /proc/partitions major minor #blocks name 1 0 8192 ram0 1 1 8192 ram1 31 0 512 mtdblock0 31 1 256 mtdblock1 31 2 64 mtdblock2 31 3 512 mtdblock3 31 4 640 mtdblock4 31 5 64 mtdblock5 179 0 15267840 mmcblk0 179 1 6144 mmcblk0p1 179 2 102400 mmcblk0p2 179 3 10240 mmcblk0p3 179 4 1 mmcblk0p4 179 5 65536 mmcblk0p5 179 6 6144 mmcblk0p6 179 7 102400 mmcblk0p7 179 8 14974973 mmcblk0p8 179 24 4096 mmcblk0boot1 179 12 4096 mmcblk0boot0 正常 作者：帅得不敢出门 |
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