基于INTEL StrataFlash在VxWorks上構建TrueFFS文件系統

一 前言

VxWorks是美國WindRiver公司于1983年推出的一種嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(RTOS)，它以突出的可靠性，實(shí)時(shí)性，可裁減性等特點(diǎn)被廣泛應用于航空，航天，軍事，通信，安防等領(lǐng)域。

在嵌入式系統中，通常用flash作為永久存儲介質(zhì)，用來(lái)存儲系統引導程序、操作系統映像、用戶(hù)應用程序以及系統的配置參數等?；?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/VxWorks">VxWorks 操作系統，在flash上建立TureFFS文件系統，可以使用戶(hù)操作flash時(shí)，就像操作硬盤(pán)一樣，支持文件的建立、拷貝、刪除等操作。

StrataFlash系列flash是2005年初INTEL公司推出的在技術(shù)上有重大突破的產(chǎn)品，它開(kāi)創(chuàng )了在單個(gè)晶體管中存儲兩位數據的存儲技術(shù)，從而大大地降低了成本，一經(jīng)推出，迅速被廣泛采用。在其上構建TrueFFS文件系統，可以為其他開(kāi)發(fā)者提供有益的借鑒。

二 TrueFFS文件系統介紹

TrueFFS文件系統為種類(lèi)繁多的flash存儲設備提供了統一的塊設備接口，它具有可重入性、線(xiàn)程安全等特點(diǎn)。在TrueFFS的支持下，應用程序對flash設備的操作就好像對有DOS文件系統支持的硬盤(pán)設備的操作一樣。

TrueFFS文件系統包括一個(gè)核心層（Core Layer）和三個(gè)功能層：轉換層（Translation Layer）、驅動(dòng)層（Memory Technology Driver (MTD) Layer）、套接層（Socket Layer）,共四層。層次結構如圖 1所示。

核心層的主要功能是使其他各層互相連接，為其他層的通信提供通道以及完成一些象碎片收集，定時(shí)器管理等全局任務(wù)。WindRiver公司通常以二進(jìn)制代碼的形式提供核心層模塊，開(kāi)發(fā)者不需對核心層進(jìn)行任何修改。

轉換層主要負責維護一個(gè)文件系統的邏輯塊和flash中刪除塊之間的映射圖。這個(gè)映射圖主要是用來(lái)實(shí)現對flash的平衡磨損策略，以及進(jìn)行錯誤恢復。所謂平衡磨損是指，flash的壽命通常是有限的，每個(gè)塊的擦寫(xiě)次數大概在十萬(wàn)次左右（實(shí)際上要少的多），因此在擦寫(xiě)時(shí)不能一直對某一個(gè)塊重復擦寫(xiě)，即使是對同一個(gè)數據改寫(xiě)時(shí)也是這樣，一個(gè)數據改寫(xiě)前在這個(gè)塊中存放，改寫(xiě)后可能就存放到另外一塊了，而且flash是先寫(xiě)后刪，這就可以在寫(xiě)入發(fā)生錯誤時(shí)進(jìn)行錯誤恢復了。轉換層也是以二進(jìn)制代碼的形式提供的。

驅動(dòng)層是對不同種類(lèi)的flash提供底層的操作，如映射(map)，讀（read），寫(xiě)（write）,刪（erase)等。構建TrueFFS文件系統的主要工作就是針對不同類(lèi)型的flash芯片編寫(xiě)相應的驅動(dòng)層代碼。

套接層是提供TrueFFS和硬件之間的接口，提供訪(fǎng)問(wèn)特定硬件的訪(fǎng)問(wèn)進(jìn)程。包括套接字注冊，電源管理，寫(xiě)保護等。WindRiver公司為開(kāi)發(fā)者提供一個(gè)套接層模板，需要針對特定的硬件進(jìn)行修改。

三 INTEL StrataFlash系列FLASH上構建TrueFFS文件系統

本文以INTEL StrataFlash系列中常用的32Mbit 28F320J3A為例說(shuō)明構建TrueFFS文件系統的過(guò)程。

1 修改相關(guān)系統文件

修改config.h文件，此文件一般存放在BSP文件夾中，在此文件中定義支持TrueFFS功能以及其他相關(guān)功能的宏，包括：

#define INCLUDE_TFFS

#ifdef INCLUDE_TFFS

#define INCLUDE_DOSFS

#define INCLUDE_SHOW_ROUTINES

#endif

修改sysTffs.c文件，此文件一般存放在BSP文件夾中，此文件定義哪個(gè)MTD驅動(dòng)和轉換層模塊被包含到TrueFFS中，以及定義flash的基地址和大小，會(huì )有以下定義出現：

#define INCLUDE_MTD_I28FJ3A

#define INCLUDE_TL_FTL

#define FLASH_BASE_ADRS 0x10000000

#defineFLASH_SIZE 0x00400000

修改sysLib.c文件，此文件一般存放在BSP文件夾中，在數組sysPhysMemDesc[]中加入FLASH_BASE_ADRS、 FLASH_SIZE所指定的地址段，MMU屬性設為VM_STATE_WRITABLE和VM_STATE_CACHEABLE_NOT等。