1 引言

Tornado的TrueFFS是一種與VxWorks兼容的M-Systems Flite實現方式，可為種類繁多的Flash存儲設備提供統一的塊設備接口，并具有可重入、線程安全的特點，支持大多數流行的CPU架構。具有 TrueFFS的應用程序對Flash存儲設備的讀寫就像對擁有MS-DOS文件系統的磁碟設備的操作一樣。TrueFFS屏蔽下層存儲介質的差異，為開發(fā)者提供統一的接口方式。TrueFFS使用一種基于動態(tài)維護表的Block-to-Flash(塊對應于Flash)傳輸系統實現對Flash的操作，為上層程序提供接口。這里提出一種在2片Flash上建立VxWorks下的文件系統的實現方案。

2 TrueFFS文件系統結構分析

TrueFFS(以下簡稱TFFS)由1個核心層(Core Layer)和翻譯層(Translation Layer)、MTD(Memory Technology Drivers)層、Sock-et層(Socket Layer)3個功能層組成。圖1為TmeFFS其結構圖。

翻譯層主要實現TFFS和DOS文件系統(DOSFS)之間的高級交互功能。該層包含控制Flash映射到塊、平均抹寫(wear-leveling)、碎片回收和數據完整性所需的智能化處理功能。目前有3種翻譯層模塊，選擇哪種要根據使用的Flash介質是采用NOR-based、NAND-based 或SSFDC-based技術確定閉。Socket層提供TFFS和板卡硬件(如Flash卡)的接口服務，用來向系統注冊Socket設備，檢測設備插拔，硬件寫保護等。MTD層主要實現對具體的Flash進行讀、寫、擦、ID識別等操作，并設置與Flash密切相關的一些參數。TFFS已包含支持 Intel、AMD及Samsung部分Flash器件的MTD層驅動。新的器件需要新的MTD支持，可使用一個標準接口加入這些驅動。

2個對Socket驅動和MTD至關重要的結構體分別是FLFlash和FLSocket。TFFS使用FLFlash結構體存儲數據和函數指針，這些函數用于管理Flash設備。比如TFFS使用MTD函數處理對Flash的基本讀寫操作，而FLFlash結構體則包含這些MTD函數指針。當運行一個 MTD識別程序時，系統就安裝了這些函數指針。FLFlash結構體還包含一個指向FISocket結構體的指針。TFFS使用這些FLSocket結構體來存儲數據和函數指針，而這些函數是用于處理與Flash設備的硬件接口，即Socket接口。

用TFFS注冊Socket驅動：在VxWorks中包含TFFS將使usrRoot()調用TFFSDrv()，而這將發(fā)起一個函數調用鏈，如圖2所示。

調用這些函數的目的之一就是用TFFS注冊Socket驅動函數。多數情況下，注冊工作都發(fā)生在xxxRegister()(該函數在sysTFFS.c 中定義)中。該函數可更新FLSocket結構體，同時，TFFS已對應Socket驅動中的服務程序給FLSocket結構體賦予一個設備號即卷標。 TFFs調用FLSocket結構體中引用的函數來處理與Flash設備的硬件接口。

給Flash確定一個MTD：要創(chuàng)建TFFS塊設備，必須調用TFFSDevCreate()。這一調用也將發(fā)起一個函數調用鏈，調用這些函數的目的之一是確認合適的MTD。該確認過程在flIdentifyFlash()巾。flIdentifyFlash()通過逐個執(zhí)行xxxldentify()表中的程序確定合適的MTD，相同的MTD可在多個不同的Flash卷標中同時有效。一旦找到合適的MTD，確認程序就更新FLFlash結構體中的數據及指向用于讀、寫、擦除、映射等操作的MTD程序指針。此外，確認過程還將完成在當前FLFlash結構體中涉及的FLSocket結構體的初始化。 TFFS最多可處理5個TFFS塊設備。TFFS為每個FLFlash結構體和FLSocket結構體都分配一個可能存在的Flash設備。當使用 TFFS注冊Socket驅動時，系統也同時初始化這些結構體。多數情況下，注冊也將更新FLFlash中Socket成員中涉及的FLSocket結構體，而FLFlash結構體的初始化通過運行一個MTD確認程序完成。因為確認程序依賴于FLSocket結構體中所涉及的函數，所以必須在運行MTD確認程序之前安裝好Socket驅動。

3 TFFS文件系統的建立

以NOR Flash AM29LV160TE為例，在2片Flash上建立TFFS文件系統，每個Flash的大小為2 MB，選擇第1片的前1 MB用于存放bootrom，后面的3 MB用作存放VxWorks映像和應用程序，開發(fā)工具采用Tornado2.2 for PPC。

3.1 VxWorks映像的配置

(1)在VxWorks映像中包含TrueFFS文件系統。首先在config.h文件中定義：

Tornado開發(fā)環(huán)境利用config.h中的預編譯語句實現映像中組件的添加。第1句定義使VxWorks在系統初始化時調用TFFSDrv()創(chuàng)建注冊TrueFFS所必需的結構和全局變量，并為其上掛接的兩個Flash設備注冊Socket組件驅動。第2句則配置TFFSShow()和 TFFSShowAll()兩段顯示程序，可在系統正常啟動后檢測所注冊的Flash。第3句包含與VxWorks所兼容的文件系統MS-DOS，用于包含一些可在Shell中操作的命令。

(2)為支持TFFS，在所建的BSP目錄下必須包含1個sysTffs.c文件，該文件可從Tornado的安裝目錄下找一個較相近的文件復制到所建立的BSP目錄下，然后作如下修改：

因為所選的2片Flash不在連續(xù)的空間，所以還需在sysTffsInit()函數中增加一個Socket注冊。

文件將TFFS的所有功能層鏈接到一起并與VxWorks綁定，其他無關的MTD driver包含頭均可去掉。

(3)系統用的開發(fā)板是基于PPC860的處理器。由于器件實現了虛擬內存管理，所以需要編輯sysLib.C中的sysPhys-MemDesc[]數組，將文件中Flash基地址和大小加入到MMU中，即將上面用到的地址空間映射加入內存管理單元，以供后續(xù)訪問Flash，否則訪問Flash失敗。[!--empirenews.page--]

(4)修改TFFSConfig.c文件。為便于管理，通常將src/drv/TFFS/目錄下該文件拷貝到BSP目錄下，然后再修改。在MTDidentifyRoutine mtdTable[]表中加入如下代碼：

(6)在所建立的BSP目錄中加入建立FTP服務器所需的頭文件和源文件。

(7)將Flash相關的MTD驅動和FTP服務器加入到make-file中，即：MACH_EXTRA=mx29lvMtd.o FTPlib.o

3.2 VxWorks映像的加載

(1)在Shell上用TFFSShow驗證mx29lvMtdIdentiy：

至此引導完成。Flash整個TFFS文件系統成功建立。

4 結束語

VxWorks下的TFFS文件系統方便VxWorks映像和應用程序存儲到Flash，這有利于開發(fā)者和用戶更新應用程序而無需重新燒寫booTRom，加快程序開發(fā)進程。系統中所用的2片Flash擴展了文件系統的可使用空間，所實現的系統也包括fTP服務器，通過 FTP客戶端軟件升級系統?？稍贛ICETEK的MPC860開發(fā)板上實現系統，因此，表明該系統具有穩(wěn)定性好、可靠性高的特點