基于TrueFFS的鐵路牽引自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用
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為了在兩片F(xiàn)lash上實(shí)現(xiàn)2個(gè)文件分區(qū)，可以采用以下方式：在sysTffs．c中定義新的MTD類(lèi)型，并根據(jù)實(shí)際需要定義2片F(xiàn)lash(即兩個(gè)分區(qū))的起始地址和長(zhǎng)度，并根據(jù)上述定義完成TrueFFS設(shè)備基址和窗口尺寸的設(shè)置；在sysTffsInit()函數(shù)中進(jìn)行2次rfaRegister()操作以完成2個(gè)分區(qū)的注冊(cè)；在rfaRegister()中根據(jù)注冊(cè)的TrueFFS設(shè)備個(gè)數(shù)設(shè)置本TrueFFS設(shè)備的設(shè)備號(hào)。在MTD層接口函數(shù)中一般都有一個(gè)Flash驅(qū)動(dòng)設(shè)備的參數(shù)，可以根據(jù)該參數(shù)來(lái)獲取2個(gè)TrueFFS設(shè)備的設(shè)備號(hào)，然后分別指向?qū)?yīng)的Flash地址范圍進(jìn)行相應(yīng)的操作。
MTD驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)完成后，可以根據(jù)VxWorks提供的方式完成TrueFFS的加載。在應(yīng)用程序中可以通過(guò)組件配置界面進(jìn)行加載配置，而在bootrom中則需要手動(dòng)修改相應(yīng)的配置文件。
由于系統(tǒng)的啟動(dòng)需要從boottom開(kāi)始，其編譯的結(jié)果文件必須以二進(jìn)制方式固化到程序Flash的起始位置，因此每片F(xiàn)lash起始的256 KB空間都預(yù)留出來(lái)，不參與TrueFFS系統(tǒng)的管理。這樣，F(xiàn)lash上文件的操作與bootrom啟動(dòng)代碼的保存不存在沖突。
3 bootrom的改進(jìn)
在VxWorks中，修改好的bootrom一般通過(guò)硬件調(diào)試工具固化到代碼Flash中，bootrom啟動(dòng)后通過(guò)TFTP方式實(shí)現(xiàn)編譯好的調(diào)試用VxWorks映像文件的下載過(guò)程，并完成該映像文件的啟動(dòng)。這樣就可以實(shí)現(xiàn)基于串口或網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序調(diào)試，使用更加方便靈活。
為了滿(mǎn)足系統(tǒng)的要求，bootrom還需要增加如下功能：支持2個(gè)Flash分區(qū)的TrueFFS加載；支持FTP功能；支持從TrueFFS加載及啟動(dòng)應(yīng)用程序，以及從TFTP網(wǎng)絡(luò)方式加載及啟動(dòng)調(diào)試態(tài)VxWorks映像文件兩種方式，以保證系統(tǒng)即使在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，也能夠方便地進(jìn)行仿真調(diào)試；支持Flash的格式化及True-FFS的初始化功能，一旦文件系統(tǒng)異常后，可以通過(guò)該功能進(jìn)行TrueFFS的徹底重構(gòu)。由于boottom的主要工作在bootconfig．c文件中實(shí)現(xiàn)，因此上述改進(jìn)工作也主要在該文件中進(jìn)行。
還需要完成以下工作：在對(duì)應(yīng)配置文件中加入IN-CLUDE_TFFS和INCLUDE_FTP_SERVER的定義，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)TrueFFS和FTP功能的加載；對(duì)bootloader函數(shù)進(jìn)行修改，使其不支持基于TrueFFS的應(yīng)用程序啟動(dòng)，當(dāng)需要調(diào)試時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方式加載和啟動(dòng)；增加一個(gè)類(lèi)似于bootloader的功能函數(shù)，可以以此函數(shù)為模版進(jìn)行修改，完成TrueFFS功能的初始化和加載過(guò)程，以及基本網(wǎng)絡(luò)功能和FTP功能的加載，同時(shí)在程序Flash文件分區(qū)中存在應(yīng)用程序文件的前提下，實(shí)現(xiàn)該應(yīng)用程序的加載和啟動(dòng)功能；增加2片F(xiàn)lash的格式化和TrueFFS的初始化功能函數(shù)。
對(duì)bootCmdLoop任務(wù)執(zhí)行流程進(jìn)行調(diào)整，改進(jìn)后的流程如圖4所示。
在bootCmdLoop進(jìn)入超級(jí)終端界面循環(huán)操作過(guò)程后，可以通過(guò)相關(guān)命令完成基于網(wǎng)絡(luò)方式的調(diào)試態(tài)VxWorks映像文件的加載和啟動(dòng)，也可以根據(jù)實(shí)際需要增加Flash格式化、自動(dòng)進(jìn)入超級(jí)終端界面標(biāo)志命令設(shè)置、軟件復(fù)位等功能。經(jīng)過(guò)上述改進(jìn)，可以實(shí)現(xiàn)bootrom上運(yùn)行態(tài)應(yīng)用程序及調(diào)試態(tài)VxWorks映像文件的靈活加載和啟動(dòng)，不僅避免了現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行系統(tǒng)為進(jìn)行調(diào)試而重新寫(xiě)入bootrom的問(wèn)題，而且方便應(yīng)用程序的動(dòng)態(tài)更新。
4 應(yīng)用程序的動(dòng)態(tài)更新
為了便于產(chǎn)品的維護(hù)和升級(jí)，本系統(tǒng)需要支持基于FTP的應(yīng)用程序動(dòng)態(tài)更新，而VxWorks提供了各種類(lèi)型應(yīng)用程序的加載啟動(dòng)方式。由于應(yīng)用程序最終在動(dòng)態(tài)RAM中執(zhí)行，因此在TrueFFS和FTP功能具備的前提下，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的動(dòng)態(tài)更新非常方便。
經(jīng)過(guò)改造后，bootrom和最終應(yīng)用程序中都實(shí)現(xiàn)了TrueFFS和FTP功能，因此在bootrom和最終應(yīng)用程序執(zhí)行時(shí)都可以完成應(yīng)用程序加載。另外，由于具備了bootrom中更新應(yīng)用程序的功能，即使由于應(yīng)用程序異常導(dǎo)致無(wú)法運(yùn)行，復(fù)位后重新進(jìn)入bootrom仍然可以進(jìn)行新程序的更新，從而增強(qiáng)了系統(tǒng)的健壯性。
需要注意的是，通過(guò)TrueFFS方式加載啟動(dòng)的最終應(yīng)用程序也是default類(lèi)型的，而不是rom類(lèi)型的。如果下載到文件系統(tǒng)中的應(yīng)用程序是rom類(lèi)型，則會(huì)導(dǎo)致bootrom無(wú)法成功加載該文件，因?yàn)槠鋵?shí)現(xiàn)方式與仿真調(diào)試過(guò)程基本類(lèi)似。
結(jié) 語(yǔ)
經(jīng)過(guò)測(cè)試，采用上述實(shí)現(xiàn)方案后，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。通過(guò)FTP工具，可以靈活地對(duì)2片F(xiàn)lash上文件分區(qū)中的文件進(jìn)行讀寫(xiě)操作，2 MB左右的應(yīng)用程序文件可在30 s內(nèi)下載到Flash中。整個(gè)系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程穩(wěn)定可靠，對(duì)于2 MB左右的應(yīng)用程序，從裝置上電到bootrom啟動(dòng)，再到應(yīng)用程序正常開(kāi)始運(yùn)行，基本可在十幾秒內(nèi)完成。本方案對(duì)于基于VxWorks系統(tǒng)的嵌入式產(chǎn)品有一定的借鑒意義。
評(píng)論