VxWorks文件系統(tǒng)和Flash的TFFS設(shè)計與實現(xiàn)
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3.3 垃圾收集過程
FTL格式化后，可用扇區(qū)將被不斷申請使用，原有扇區(qū)被不斷的廢棄，系統(tǒng)中可用的free扇區(qū)越來越少，但這并不是由于上層DOS真的使用了這么多扇區(qū)，而是FTL為了方便管理、為了不需要每次擦除一塊而付出的管理代價。所以，當(dāng)系統(tǒng)中的可用扇區(qū)少于用戶要申請寫入的扇區(qū)時，F(xiàn)TL層就必須解決這些垃圾問題，這個過程在FTL中稱為垃圾回收(garbage collect)。
當(dāng)FTL中的可用sector小于用戶要申請的扇區(qū)時，系統(tǒng)將啟動垃圾收集，但系統(tǒng)中有很多個unit，到底收集哪個unit呢?FTL會考慮磨損均衡，它將采用一個偽隨機的算法來決定收集策略：即用4／256的幾率選擇磨損情況少的塊來收集；252／256的幾率則根據(jù)垃圾最多為第一條件，當(dāng)垃圾一樣時，判斷磨損次數(shù)小的優(yōu)先選擇。
3.4 FFL創(chuàng)建的DOS
TFFS的格式化函數(shù)需要調(diào)用tffsDevFormat來格式化，而不需要調(diào)用dosFsVolFormat來格式化；另外，在tffsDevFormat格式化參數(shù)中，需要傳人的參數(shù)含有FAT個數(shù)參數(shù)，其原因是DOS是FTL層創(chuàng)建的，而不是在FTL基礎(chǔ)上創(chuàng)建的，下面是TFFS的整個格式化過程：
tffsDevFormat→flcall(FL_FORMAT_VOLUME)→formatVolume→Format→formatFTL；
其中，函數(shù)formatFTL是執(zhí)行FTL層格式化的操作函數(shù)，操作時，首先根據(jù)格式化參數(shù)和BSP參數(shù)對內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)初始化；然后再對每個unit進(jìn)行格式化，在擦除后，即可寫入unitheader信息和控制BAM值；之后寫入unit No；最后申請每個page的空間；
上述formatFTL函數(shù)執(zhí)行完以后，F(xiàn)TL就已經(jīng)準(zhǔn)備好，可以接受上層的扇區(qū)讀寫函數(shù)了(當(dāng)然還沒有內(nèi)容可以讀寫)。 本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/149241.htm
在函數(shù)formatVolume中，mount可進(jìn)行卷操作，當(dāng)內(nèi)存的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)準(zhǔn)備好后，F(xiàn)TL層即可調(diào)用函數(shù)flDosFormat來創(chuàng)建DOS。其中首先創(chuàng)建隱藏扇區(qū)，以用于記錄該卷的部分信息，然后分別創(chuàng)建MBR、FAT和ROOT目錄；這樣，DOS創(chuàng)建完成后，再執(zhí)行dosFsDevCreat函數(shù)，當(dāng)然就無須格式化，找到0扇區(qū)自然就找到了MBR，因為DOS是FTL創(chuàng)建的。
從更深層次講，F(xiàn)TL層之所以創(chuàng)建DOS層，是因為只有FTL層才知道有哪些扇區(qū)是可以供DOS使用的，哪些扇區(qū)是DOS不能使用的(作為FTL層管理使用)，也正是因為DOS層不了解FTL層的運作情況，所有的扇區(qū)映射關(guān)系都被FTL層隱蔽，因而導(dǎo)致DOS層無法在上層作出有利于Flash擦寫等優(yōu)化動作，如大文件寫入時的字節(jié)數(shù)更新，F(xiàn)AT表更新等操作，都會嚴(yán)重浪費FTL層的映射關(guān)系運算。
4 基于M25P32 SPI Flash的TFFS設(shè)計
對于TFFS的實現(xiàn)，涉及到config.h、sysTffs.c、tffsConifg.c、tffsMtd.c、Makefile幾個文件的配置和修改，其中編譯是通過建立一個downloadalbe的tomado工程，來把這幾個．c源文件編譯進(jìn)去生成．pl文件提供給bsp工程，而后由bsp工程把．pl文件編譯進(jìn)去，從而生成bootable image。
4.1 Config．h的相關(guān)配置
要在vxworks映像中加入TFFS文件系統(tǒng)，需要加入相關(guān)的組件，雖然也可以在該文件中直接加入相應(yīng)的配置宏，但很容易造成遺漏和有些需要依賴的宏沒有定義或者沖突，本文采用的方法是建一個bootable的tornado工程，而后在這個工程中通過加入TFFS和DOSFS的相關(guān)組件來編譯這個工程，從而生成一個prjParams．h文件，該文件里就包含了剛剛加入的組件對應(yīng)的宏，因而，組件與組件之間依賴也是安全的，不會有任何沖突，最后再在Config．h中包含這個文件即可。
4.2 sysTffs．c文件的修改
該文件用于提供socket層的bsp實現(xiàn)代碼。如果鏡像文件包含TFFS相關(guān)組件，那么，系統(tǒng)啟動時就會按照如下過程自動調(diào)用sysTffsInit()函數(shù)：
usrRoot()→tffsDrv()→flInit()→flRegisterComponent ()→sysTffslnit ()
sysTffsInit ()函數(shù)會依次調(diào)用socket注冊函數(shù)simmRegisterOfsl ()，注冊函數(shù)數(shù)量視需要構(gòu)建的文件系統(tǒng)數(shù)量而定，本文構(gòu)建了1個文件系統(tǒng)ofsl，并在simmRegisterOfsl()函數(shù)中對文件系統(tǒng)的基地址進(jìn)行了設(shè)置，同時對FLSocket()結(jié)構(gòu)體中的毀掉處理函數(shù)進(jìn)行了掛接，掛接函數(shù)也在該文件中實現(xiàn)，如卡上電、斷電、寫保護(hù)等。
對sysTffsFormaOfsl()函數(shù)的格式化參數(shù)可根據(jù)自己的需要進(jìn)行修改。
4.3 tffsConfig．c和tffSMtd．c文件的修改
tffsConfig．c文件的修改就是在mtdTalbe []表中注冊Flash識別函數(shù)iUnifiedIdentifyOfsl()；而tffsConfig．c文件則用于實現(xiàn)iUnifiedldentifyOfsl()函數(shù)，iUnifiedIdentifyOfsl()函數(shù)對FLFlash結(jié)構(gòu)體中的回調(diào)函數(shù)進(jìn)行了掛接，如flash的讀、寫、擦除等，掛接函數(shù)的具體實現(xiàn)可在Dry_MvSFlash．cpp文件中以一個類的方式提供針對M25P32 spi Flash操作的所有驅(qū)動接口。
4.4 TFFS文件系統(tǒng)的安裝
通過上面的過程，socket層和mtd層就都準(zhǔn)備好了，下面便可以安裝tffs文件系統(tǒng)。安裝時，首先用sysTffsFormatOfsl()函數(shù)按照上面設(shè)定的參數(shù)格式化TFFS文件系統(tǒng)，而后通過usrTffsConfig(0，0，”ofsl”)函數(shù)接口在已建好的TFFS上掛接DOS文件系統(tǒng)，成功后，即可通過open、read、write等來操作Flash上的文件系統(tǒng)，也可以通過FTP方式用IE訪問該文件系統(tǒng)中的內(nèi)容。
4.5 Makefile文件的修改
對于Makefile的修改非常簡單，因為幾個和TFFS相關(guān)的源文件都是以．pl的方式被鏈人bsp工程的，所以只需要在makefile文件中把這個文件加入即可，即在makefile中加了如下的宏定義：
MACH_EXTRA+=．．／ArmPri／ARMARCH5gnu／ArmBspPrj．pl
5 結(jié)束語
本文對VxWorks下TFFS文件系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)和FTL層的啟動過程、塊映射算法、垃圾回收算法以及用FTL創(chuàng)建DOSFS進(jìn)行了分析，給出了在M25P32 SPI Flash上創(chuàng)建TFFS文件系統(tǒng)和將TFFS掛在DOSFS的實現(xiàn)方法。通過對TFFS核心層FIL的分析給出的TFFS實現(xiàn)方法，可以從更基礎(chǔ)的層面來認(rèn)識VxWorks中的TFFS文件系統(tǒng)，從而給TFFS文件系統(tǒng)的問題定位和實現(xiàn)帶來新的方法。
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