VxWorks文件系統、Flash的TFFS設計與實(shí)現
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3.3 垃圾收集過(guò)程
FTL格式化后，可用扇區將被不斷申請使用，原有扇區被不斷的廢棄，系統中可用的free扇區越來(lái)越少，但這并不是由于上層DOS真的使用了這么多扇區，而是FTL為了方便管理、為了不需要每次擦除一塊而付出的管理代價(jià)。所以，當系統中的可用扇區少于用戶(hù)要申請寫(xiě)入的扇區時(shí)，FTL層就必須解決這些垃圾問(wèn)題，這個(gè)過(guò)程在FTL中稱(chēng)為垃圾回收(garbage collect)。
當FTL中的可用sector小于用戶(hù)要申請的扇區時(shí)，系統將啟動(dòng)垃圾收集，但系統中有很多個(gè)unit，到底收集哪個(gè)unit呢?FTL會(huì )考慮磨損均衡，它將采用一個(gè)偽隨機的算法來(lái)決定收集策略：即用4／256的幾率選擇磨損情況少的塊來(lái)收集；252／256的幾率則根據垃圾最多為第一條件，當垃圾一樣時(shí)，判斷磨損次數小的優(yōu)先選擇。
3.4 FFL創(chuàng )建的DOS
TFFS的格式化函數需要調用tffsDevFormat來(lái)格式化，而不需要調用dosFsVolFormat來(lái)格式化；另外，在tffsDevFormat格式化參數中，需要傳人的參數含有FAT個(gè)數參數，其原因是DOS是FTL層創(chuàng )建的，而不是在FTL基礎上創(chuàng )建的，下面是TFFS的整個(gè)格式化過(guò)程：
tffsDevFormat→flcall(FL_FORMAT_VOLUME)→formatVolume→Format→formatFTL；
其中，函數formatFTL是執行FTL層格式化的操作函數，操作時(shí)，首先根據格式化參數和BSP參數對內部數據結構初始化；然后再對每個(gè)unit進(jìn)行格式化，在擦除后，即可寫(xiě)入unitheader信息和控制BAM值；之后寫(xiě)入unit No；最后申請每個(gè)page的空間；
上述formatFTL函數執行完以后，FTL就已經(jīng)準備好，可以接受上層的扇區讀寫(xiě)函數了(當然還沒(méi)有內容可以讀寫(xiě))。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/151704.htm
在函數formatVolume中，mount可進(jìn)行卷操作，當內存的數據結構準備好后，FTL層即可調用函數flDosFormat來(lái)創(chuàng )建DOS。其中首先創(chuàng )建隱藏扇區，以用于記錄該卷的部分信息，然后分別創(chuàng )建MBR、FAT和ROOT目錄；這樣，DOS創(chuàng )建完成后，再執行dosFsDevCreat函數，當然就無(wú)須格式化，找到0扇區自然就找到了MBR，因為DOS是FTL創(chuàng )建的。
從更深層次講，FTL層之所以創(chuàng )建DOS層，是因為只有FTL層才知道有哪些扇區是可以供DOS使用的，哪些扇區是DOS不能使用的(作為FTL層管理使用)，也正是因為DOS層不了解FTL層的運作情況，所有的扇區映射關(guān)系都被FTL層隱蔽，因而導致DOS層無(wú)法在上層作出有利于Flash擦寫(xiě)等優(yōu)化動(dòng)作，如大文件寫(xiě)入時(shí)的字節數更新，FAT表更新等操作，都會(huì )嚴重浪費FTL層的映射關(guān)系運算。
4 基于M25P32 SPI Flash的TFFS設計
對于TFFS的實(shí)現，涉及到config.h、sysTffs.c、tffsConifg.c、tffsMtd.c、Makefile幾個(gè)文件的配置和修改，其中編譯是通過(guò)建立一個(gè)downloadalbe的tomado工程，來(lái)把這幾個(gè)．c源文件編譯進(jìn)去生成．pl文件提供給bsp工程，而后由bsp工程把．pl文件編譯進(jìn)去，從而生成bootable image。
4.1 Config．h的相關(guān)配置
要在vxworks映像中加入TFFS文件系統，需要加入相關(guān)的組件，雖然也可以在該文件中直接加入相應的配置宏，但很容易造成遺漏和有些需要依賴(lài)的宏沒(méi)有定義或者沖突，本文采用的方法是建一個(gè)bootable的tornado工程，而后在這個(gè)工程中通過(guò)加入TFFS和DOSFS的相關(guān)組件來(lái)編譯這個(gè)工程，從而生成一個(gè)prjParams．h文件，該文件里就包含了剛剛加入的組件對應的宏，因而，組件與組件之間依賴(lài)也是安全的，不會(huì )有任何沖突，最后再在Config．h中包含這個(gè)文件即可。
4.2 sysTffs．c文件的修改
該文件用于提供socket層的bsp實(shí)現代碼。如果鏡像文件包含TFFS相關(guān)組件，那么，系統啟動(dòng)時(shí)就會(huì )按照如下過(guò)程自動(dòng)調用sysTffsInit()函數：
usrRoot()→tffsDrv()→flInit()→flRegisterComponent ()→sysTffslnit ()
sysTffsInit ()函數會(huì )依次調用socket注冊函數simmRegisterOfsl ()，注冊函數數量視需要構建的文件系統數量而定，本文構建了1個(gè)文件系統ofsl，并在simmRegisterOfsl()函數中對文件系統的基地址進(jìn)行了設置，同時(shí)對FLSocket()結構體中的毀掉處理函數進(jìn)行了掛接，掛接函數也在該文件中實(shí)現，如卡上電、斷電、寫(xiě)保護等。
對sysTffsFormaOfsl()函數的格式化參數可根據自己的需要進(jìn)行修改。
4.3 tffsConfig．c和tffSMtd．c文件的修改
tffsConfig．c文件的修改就是在mtdTalbe []表中注冊Flash識別函數iUnifiedIdentifyOfsl()；而tffsConfig．c文件則用于實(shí)現iUnifiedldentifyOfsl()函數，iUnifiedIdentifyOfsl()函數對FLFlash結構體中的回調函數進(jìn)行了掛接，如flash的讀、寫(xiě)、擦除等，掛接函數的具體實(shí)現可在Dry_MvSFlash．cpp文件中以一個(gè)類(lèi)的方式提供針對M25P32 spi Flash操作的所有驅動(dòng)接口。
4.4 TFFS文件系統的安裝
通過(guò)上面的過(guò)程，socket層和mtd層就都準備好了，下面便可以安裝tffs文件系統。安裝時(shí)，首先用sysTffsFormatOfsl()函數按照上面設定的參數格式化TFFS文件系統，而后通過(guò)usrTffsConfig(0，0，”ofsl”)函數接口在已建好的TFFS上掛接DOS文件系統，成功后，即可通過(guò)open、read、write等來(lái)操作Flash上的文件系統，也可以通過(guò)FTP方式用IE訪(fǎng)問(wèn)該文件系統中的內容。
4.5 Makefile文件的修改
對于Makefile的修改非常簡(jiǎn)單，因為幾個(gè)和TFFS相關(guān)的源文件都是以．pl的方式被鏈人bsp工程的，所以只需要在makefile文件中把這個(gè)文件加入即可，即在makefile中加了如下的宏定義：
MACH_EXTRA+=．．／ArmPri／ARMARCH5gnu／ArmBspPrj．pl
5 結束語(yǔ)
本文對VxWorks下TFFS文件系統的層次結構和FTL層的啟動(dòng)過(guò)程、塊映射算法、垃圾回收算法以及用FTL創(chuàng )建DOSFS進(jìn)行了分析，給出了在M25P32 SPI Flash上創(chuàng )建TFFS文件系統和將TFFS掛在DOSFS的實(shí)現方法。通過(guò)對TFFS核心層FIL的分析給出的TFFS實(shí)現方法，可以從更基礎的層面來(lái)認識VxWorks中的TFFS文件系統，從而給TFFS文件系統的問(wèn)題定位和實(shí)現帶來(lái)新的方法。
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