基于TFFS的成像聲吶文件系統(tǒng)設計

　　3 TrueFFS系統(tǒng)設計

　　3.1 功能層的實現(xiàn)

　　為了使生成的VxWorks映像支持TrueFFS系統(tǒng)，需要對如下文件進行配置：

　　config.h用來定義系統(tǒng)包含的配置，這使得VxWorks的初始化代碼調(diào)用tffsDrv()來創(chuàng)建管理TrueFFS所需的結(jié)構和全局變量，并在運行MTD確認程序之前為所有掛接了的Flash設備注冊socket組件驅(qū)動。在鏈接時，通過解析與tffsDrv()相關聯(lián)的符號可以將TrueFFS所必須的軟件模塊鏈接到VxWorks映像中。

　　xxxMtd.c是MTD驅(qū)動文件，主要包含了針對所使用的具體Flash設備所編寫的底層驅(qū)動函數(shù)，由于我們使用的Flash是SPANSION公司的S29GL512P10TFIR20芯片，Tornado或者Workbench并未提供相應的MTD驅(qū)動，需要自己編寫，具體在3.2節(jié)中進行了闡述。

　　sysTffs.c文件將TrueFFS三個功能層鏈接到一起，并與VxWorks關聯(lián)并決定應該包含哪個翻譯層和MTD模塊，本文Flash芯片采用的是NOR-based技術，包含INCLUDE_TL_FTL組件即可。

　　tffsConfig.c文件在mtdTable[]表中注冊自己的MTD。如果你新寫了一個MTD并希望TrueFFS可以識別它，就需要在此表中添加它的注冊信息。

　　Makefile文件用來添加TrueFFS的目標文件。

　　3.2 MTD驅(qū)動的編寫

　　MTD和具體的Flash存儲器相關，實現(xiàn)讀、寫、擦除、映射等操作，這里我們針對S29GL512P10TFIR20芯片編寫了驅(qū)動文件的入口函數(shù)、Flash映射函數(shù)、Flash擦除函數(shù)、Flash寫函數(shù)。擦除和寫函數(shù)是編寫MTD驅(qū)動時最關鍵的兩個函數(shù)。

　　MTD入口函數(shù)主要用來探測設備并識別設備ID。若返回的設備ID是其支持的設備ID，則對FLFlash結(jié)構成員進行初始化;否則返回失敗。

　　Flash地址映射函數(shù)將系統(tǒng)傳遞給map函數(shù)的Flash片內(nèi)地址轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)地址。一般直接在片內(nèi)地址的基礎上加上Flash的基地址即可。

　　Flash擦除函數(shù)主要用于擦除TrueFFS管理的Flash區(qū)域。Flash的擦除操作是成塊進行的，擦除前先要對扇區(qū)進行解鎖，然后寫入擦除建立和擦除扇區(qū)命令，擦除成功后，內(nèi)容應該均為1，以此來判斷是否擦除成功。

　　Flash寫函數(shù)主要實現(xiàn)寫Flash操作。寫入前首先要對扇區(qū)解鎖，然后判斷是否是改寫操作，若是則需要進行擦除操作，否則直接寫命令、寫數(shù)據(jù)。最后需要判斷數(shù)據(jù)是否寫完。

　　MTD驅(qū)動文件的編寫需要注意幾個方面：(1)Flash芯片的數(shù)據(jù)手冊中給出指令地址是按字而言的，在本文中不能直接使用，需要左移一位。(2)擦除和寫操作是需要屏蔽中斷的，可以用intLock()函數(shù)來屏蔽中斷，用intUnlock()函數(shù)來使能中斷。(3)可以在各個操作函數(shù)中添加打印信息以方便調(diào)試。

　　4 嵌入式文件系統(tǒng)的創(chuàng)建

　　一旦VxWorks包含了TrueFFS系統(tǒng)，啟動時usrRoot()會調(diào)用tffsDev()進行設備初始化，通過xxxRegister()函數(shù)注冊socket驅(qū)動。此過程如圖 5所示。

　　4.1 Flash設備的識別

　　在TrueFFS中包含了INCLUDE_TFFS_SHOW 和INCLUDE_SHOW_ROUTINES后，就可以在shell中使用tffsShow()和tffsShowAll()任意一個顯示程序來識別Flash設備。

　　4.2 格式化TrueFFS

　　在實際加載使用TrueFFS之前，需要格式化TrueFFS。格式化是否成功，在于你的MTD驅(qū)動代碼是否正確。因此可以用格式化操作來調(diào)試MTD層。在shell中輸入tffsDevFormat命令來格式化TrueFFS，tffsDevFormat最終會調(diào)用s29gl512MTDErase()和s29gl512MTDWrite()函數(shù)。這兩個函數(shù)是MTD層的主要的兩個函數(shù)。格式化成功則返回0，否則返回-1。

　　4.3 掛載DOS設備名

　　格式化TrueFFS成功之后，就可以給Flash設備掛接DOS設備名了。在usrTffs.c文件中提供了一個標準的初始化函數(shù)usrTffsConfig()，可用來在TrueFFS塊設備上建立dosFs文件系統(tǒng)。加載完成后，就可以使用加載點來訪問文件系統(tǒng)了。

　　5 文件系統(tǒng)測試

　　一般為了調(diào)試MTD驅(qū)動的方便，在VxWorks映像中建立文件系統(tǒng)而非在BootRom中建立文件系統(tǒng)。先通過網(wǎng)絡加載VxWorks映像。在shell中調(diào)試MTD驅(qū)動，創(chuàng)建TrueFFS系統(tǒng)。然后使用dosFs文件系統(tǒng)的相關命令如copy等將VxWorks映像拷貝到TrueFFS文件系統(tǒng)中，改變config.h中的啟動引導行，從文件系統(tǒng)加載。修改完后，重新編譯生成bootrom_uncmp.bin，并把它燒寫到Flash中然后重新啟動，在超級終端中即可看到如圖 6和圖 7所示的啟動畫面。

　　6 結(jié)束語

　　本文首先介紹了VxWorks系統(tǒng)的啟動流程和加載方式，分析了網(wǎng)絡加載的缺點和建立Flash文件系統(tǒng)的必要性;接著介紹了VxWorks下支持的文件系統(tǒng)，選擇了適用于硬件平臺和系統(tǒng)需求的TrueFFS文件系統(tǒng);然后分析了TrueFFS文件系統(tǒng)需要配置的文件以及驅(qū)動層的編寫;最后在文件配置好的基礎上創(chuàng)建TrueFFS文件系統(tǒng)并對文件系統(tǒng)進行了測試，成功基于文件系統(tǒng)加載了VxWorks映像，將系統(tǒng)的啟動時間縮短到了20s，提高了產(chǎn)品的用戶體驗。