基于INTEL StrataFlash在VxWorks上構(gòu)建TrueFFS文件系統(tǒng)

一 前言

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

在嵌入式系統(tǒng)中，通常用flash作為永久存儲介質(zhì)，用來存儲系統(tǒng)引導(dǎo)程序、操作系統(tǒng)映像、用戶應(yīng)用程序以及系統(tǒng)的配置參數(shù)等。基于VxWorks 操作系統(tǒng)，在flash上建立TureFFS文件系統(tǒng)，可以使用戶操作flash時，就像操作硬盤一樣，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，它開創(chuàng)了在單個晶體管中存儲兩位數(shù)據(jù)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(gòu)建TrueFFS文件系統(tǒng)，可以為其他開發(fā)者提供有益的借鑒。

二 TrueFFS文件系統(tǒng)介紹

TrueFFS文件系統(tǒng)為種類繁多的flash存儲設(shè)備提供了統(tǒng)一的塊設(shè)備接口，它具有可重入性、線程安全等特點。在TrueFFS的支持下，應(yīng)用程序?qū)lash設(shè)備的操作就好像對有DOS文件系統(tǒng)支持的硬盤設(shè)備的操作一樣。

TrueFFS文件系統(tǒng)包括一個核心層（Core Layer）和三個功能層：轉(zhuǎn)換層（Translation Layer）、驅(qū)動層（Memory Technology Driver (MTD) Layer）、套接層（Socket Layer）,共四層。層次結(jié)構(gòu)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，定時器管理等全局任務(wù)。WindRiver公司通常以二進制代碼的形式提供核心層模塊，開發(fā)者不需對核心層進行任何修改。

轉(zhuǎn)換層主要負(fù)責(zé)維護一個文件系統(tǒng)的邏輯塊和flash中刪除塊之間的映射圖。這個映射圖主要是用來實現(xiàn)對flash的平衡磨損策略，以及進行錯誤恢復(fù)。所謂平衡磨損是指，flash的壽命通常是有限的，每個塊的擦寫次數(shù)大概在十萬次左右（實際上要少的多），因此在擦寫時不能一直對某一個塊重復(fù)擦寫，即使是對同一個數(shù)據(jù)改寫時也是這樣，一個數(shù)據(jù)改寫前在這個塊中存放，改寫后可能就存放到另外一塊了，而且flash是先寫后刪，這就可以在寫入發(fā)生錯誤時進行錯誤恢復(fù)了。轉(zhuǎn)換層也是以二進制代碼的形式提供的。

驅(qū)動層是對不同種類的flash提供底層的操作，如映射(map)，讀（read），寫（write）,刪（erase)等。構(gòu)建TrueFFS文件系統(tǒng)的主要工作就是針對不同類型的flash芯片編寫相應(yīng)的驅(qū)動層代碼。

套接層是提供TrueFFS和硬件之間的接口，提供訪問特定硬件的訪問進程。包括套接字注冊，電源管理，寫保護等。WindRiver公司為開發(fā)者提供一個套接層模板，需要針對特定的硬件進行修改。

三 INTEL StrataFlash系列FLASH上構(gòu)建TrueFFS文件系統(tǒng)

本文以INTEL StrataFlash系列中常用的32Mbit 28F320J3A為例說明構(gòu)建TrueFFS文件系統(tǒng)的過程。

1 修改相關(guān)系統(tǒng)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MTD驅(qū)動和轉(zhuǎn)換層模塊被包含到TrueFFS中，以及定義flash的基地址和大小，會有以下定義出現(xiàn)：

#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(shù)組sysPhysMemDesc[]中加入FLASH_BASE_ADRS、 FLASH_SIZE所指定的地址段，MMU屬性設(shè)為VM_STATE_WRITABLE和VM_STATE_CACHEABLE_NOT等。