Linux 开发：SD 存储操作 (linux dev sd)

随着移动设备和嵌入式系统的日益普及，SD 存储卡作为传输和存储数据的重要设备，在很多场合都得到广泛应用。作为一名 Linux 开发者，熟悉 SD 存储操作是必不可少的。在本文中，我们将从 SD 卡的物理结构、文件系统、驱动程序等几个方面介绍 Linux 开发中的 SD 存储操作。

一、SD 卡的物理结构

SD 卡主要由存储介质和控制器两部分组成。存储介质包括 NAND/NOR 闪存芯片和控制器芯片，控制器则实现了 SD 卡的控制和管理功能。对于 Linux 开发者来说，需要关注的是 SD 卡的分区和节点设备。

1. 分区

SD 卡可以分为多个分区，每个分区可以挂载到文件系统上使用。在 Linux 中，可以使用 fdisk 或 gparted 等工具对 SD 卡进行分区。

2. 节点设备

SD 卡在 Linux 中对应的节点设备为 /dev/mmcblkN（其中 N 为卡号），每个分区则对应着 /dev/mmcblkNpM（其中 M 为分区号）。

二、SD 卡的文件系统

SD 卡可以格式化为不同的文件系统类型，常见的有 FAT、NTFS、ext3/4 等。其中，FAT 文件系统是最为普遍的，适合用来存储小型的数据。

1. 格式化

在 Linux 中，可以使用 mkfs 命令格式化 SD 卡为相应的文件系统类型，例如：

mkfs.vfat /dev/mmcblk0p1

2. 挂载

挂载 SD 卡到指定的挂载点可以将其加入到系统的文件目录下，使用前需要先进行挂载操作。在 Linux 中，可以使用 mount 命令进行 SD 卡的挂载，例如：

mount -t vfat /dev/mmcblk0p1 /mnt/sdcard

三、SD 卡的驱动程序

SD 卡的驱动程序是 Linux 系统中实现 SD 卡读写操作的核心部分。常见的 SD 卡驱动程序有 MMC 框架、SDHCI 框架、cifsd 等。

以下以 MMC 框架为例，介绍 SD 卡的驱动开发。

1. 驱动加载

SD 卡的驱动程序在 Linux 内核中已经预留，并随着系统启动时自动加载。在使用 SD 卡读写时，需要先加载包含 MMC 驱动的内核模块，命令如下：

modprobe mmc_core

modprobe mmc_block

2. 驱动接口

SD 卡的驱动程序通过 MMC 框架提供对外的接口，开发者可以使用这些接口实现对 SD 卡的读写。

以下是常用的 MMC 框架函数：

mmc_alloc_host：分配 MMC 主机空间

mmc_free_host：释放 MMC 主机空间

mmc_add_host：添加 MMC 主机

mmc_remove_host：移除 MMC 主机

mmc_request_irq：请求中断服务程序

mmc_enable_sdio_irq：使能 SDIO 中断

mmc_read_single_block：读取一个数据块

mmc_write_single_block：写入一个数据块

以上介绍的是 MMC 框架下面的 SD 卡驱动方法，其他驱动框架方法类似，只需要在具体语法操作中修改即可。

结语

SD 卡作为移动设备和嵌入式系统中的一种重要存储设备，其操作对于 Linux 开发者来说是不可或缺的。了解 SD 卡的物理结构、文件系统和驱动程序是进行 SD 存储操作的前提。本文介绍了 SD 卡的相关知识，希望对初学者有所帮助。