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          在U-Boot中實現(xiàn)對Yaffs鏡像的支持

          作者: 時間:2018-09-12 來源:網絡 收藏

          0 引 言
          是目前廣泛使用的嵌入式操作系統(tǒng)通用引導程序,具有功能豐富強大,支持多種操作系統(tǒng)和 CPU體系,易于功能擴展和移植,源碼開放等多種優(yōu)點。能夠同時支持啟動加載模式和下載模式。在下載模式下,可以通過自帶的 nand read/write等命令,配合.Jffs 2等參數(shù),實現(xiàn)cramfs,Jffs 2等文件系統(tǒng)的讀寫,方便開發(fā)過程的調試。文件系統(tǒng)是專門針對NAND FLASH設計的可讀寫型文件系統(tǒng),在NAND FLASH上性能穩(wěn)定優(yōu)異。U-Boot自身沒有實現(xiàn)對文件系統(tǒng)讀寫的直接支持。由于文件系統(tǒng)的特殊結構,需要對nand命令做一定的修改,從而實現(xiàn)其在NANDFLASH上對Yaffs的讀寫。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201809/388999.htm

          1 相關工作簡介
          1.1 Yaffs文件系統(tǒng)結構簡述
          目前,嵌入式系統(tǒng)中常用的FLASH文件系統(tǒng)有Cramfs,Jffs 2,Yaffs,exfat等。Cramfs是一種壓縮型只讀型文件系統(tǒng),其在系統(tǒng)啟動時解壓至內存中運行。Jffs 2,Yaffs,Exfat等是可讀寫型文件系統(tǒng),Jffs 2一般應用于NOR型FLASH;Exfat不是開源的文件系統(tǒng)實現(xiàn),一般應用于Windows CE操作系統(tǒng)中。Yaffs是一種專門針對NAND FLASH設計的可讀寫型文件系統(tǒng),它能針對嵌入式存儲器的功能要求提供損耗平衡、掉電保護等。Yaffs文件系統(tǒng)的源代碼開放,在多種嵌入式操作系統(tǒng)中移植十分方便。
          通常一個NAND FLASH存儲設備由若干塊組成;1個塊由若干頁組成。一般128 MB以下容量的NAND FLASH芯片,一頁大小為528 B,依次分為2個256 B的主數(shù)據(jù)區(qū)和16 B的額外空間;128 MB以上容量的NAND FLASH芯片,一頁大小通常為2 KB。由于NAND FLASH出現(xiàn)位反轉的概率較大,一般在讀寫時需要使用ECC進行錯誤檢驗和恢復。
          Yaffs文件系統(tǒng)的設計充分考慮到NAND FLASH以頁為存取單位等的特點,將文件組織成固定大小的段(Chunk)。以528 B的頁為例,Yaffs文件系統(tǒng)使用前512 B存儲數(shù)據(jù)、16 B的額外空間,用以存放數(shù)據(jù)的ECC和文件系統(tǒng)的組織信息等(稱為OOB數(shù)據(jù))。通過OOB數(shù)據(jù),不但能實現(xiàn)錯誤檢測和壞塊處理;同時可以避免加載時對整個存儲介質的掃描,加快了文件系統(tǒng)的加載速度。一個頁面的具體結構如表1所示。

          由此可知,與其他文件系統(tǒng)相比,在生成Yaffs鏡像時就包含了OOB數(shù)據(jù),所以在燒寫Yaffs鏡像時,不需要計算ECC,僅依次寫入512 B的數(shù)據(jù)和16 B的OOB數(shù)據(jù)即可。同時,Yaffs鏡像要使用分區(qū)上的第一個塊來存儲一個名為Yaffs_ObjectHeader的結構體。該結構體記錄了該分區(qū)中的文件、路徑以及相關的鏈接,所以在燒寫時還需要跳過第一個可用的塊。Yaffs文件系統(tǒng)目前常用的版本為Yaffs 2,性能在許多方面都有了很大的提高。
          1.2 U-Boot對常見文件系統(tǒng)的支持
          在實際開發(fā)過程中,一般使用引導程序,比如U-Boot,完成文件向FLASH中的燒寫和啟動引導等工作。U-Boot能夠支持Cramfs,Jffs 2文件系統(tǒng)的燒寫。這些文件系統(tǒng)是針對NOR型FLASH設計的,所有文件數(shù)據(jù)就是簡單的線性表組織形式。對于目前大量使用的NAND型FLASH,由于帶有用于數(shù)據(jù)校驗等功能的OOB區(qū),所以Yaffs文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組織形式不再是線性表的形式。
          U-Boot沒有提供對Yaffs文件系統(tǒng)的讀寫支持。但由于該文件系統(tǒng)的讀寫過程與其他文件系統(tǒng)的讀寫類似,因此可以通過修改U-Boot的FLASH讀寫命令,增加處理00B區(qū)域數(shù)據(jù)的功能,即可以實現(xiàn)對Yaffs文件系統(tǒng)的讀寫支持。


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          關鍵詞: U-Boot Yaffs 鏡像

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