基于M25P32 SPI Flash的TFFS設計與實現
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為了實現DOS層從邏輯上看扇區是連續的，可隨時對任意bit讀寫操作，FTL必須提供對Flash芯片的管理，包括向上層(DOS層)提供可以任意讀寫的操作接口，向下對Flash的擦除、寫入、讀取統一管理，同時還必須提供磨損均衡，以防止一個擦除塊提前損壞。
3.1 FTL的啟動過程分析
在我們調用函數tffsDevCreate創建TFFS文件系統時，會以參數FL_MOUNT_VOLUME調用函數flcall→mountvolume→flmount→mountFTL，函數mountFTL是FTL層的加載函數人口，處理過程首先是初始化FTL，然后就可按下列步驟進行：
(1)查找第一個合法的unit頭信息
合法性的判斷依據是unit header頭上的標志CISF．．FTL100和部分頭部的flag信息，由于bsp已把FS的相關信息注冊到FTL的數據結構中，所以，FTL層可以找到第一塊unit，并可以向后查，直到找到合法的unit為止。
(2)檢驗信息合法性
將所有有用的信息都讀出到內部數據結構中后，即可檢驗信息合法性。由于unit header中的Unit ID和擦除次數都相同，所以整個文件系統的共用信息都可以從首先找到的頭中讀出來。
(3)給Mount每一個unit建立page表
這是mount最重要的過程，對每個unit調用mountunit()函數，并在mountunit()函數中首先判斷，如果是非法unit，則作為交換unit，然后對每個BAM選項進行處理，并對垃圾BAM、空閑BAM進行統計，如果是緩沖的BAM數據和交換page的VBM，則將此page的邏輯扇區信息記錄到內存的page表中，以便后續映射訪問查詢使用，而對于非緩沖的BAM數據，則不作處理，另外，對于交換page的VBM，則進行記錄。考慮到上述過程，可見其系統中的page VBM和緩沖的數據BAM分布在各個unit的各個角落，需要將所有的VBM和緩沖數據BAM收集起來建立整個交換page表，這是FTL標準層設計時就要決定的。
(4)檢驗邏輯unit的完整性
當所有的unit都mount完成后，每個邏輯unit都應存在，否則mount失敗。
(5)判斷并關閉交換page
如果系統中已存在交換page，則對系統中存在的交換page進行關閉操作，以便后面檢查page的完整性。
(6)檢查page的完整性
系統中的page表必須是完整的，這個表中包含有緩沖的數據BAM映射信息和更重要的page映射信息，因此，缺少任何一個，都將導致DOS的虛擬扇區無法映射到相應的邏輯扇區。
從上述過程可見，整個mount過程是將文件系統信息讀入內存數據結構并檢驗的過程，這個Mount PTL過程完成后，mountvolume ()函數即將隱蔽的0扇區和DOS的啟動扇區信息讀入內存數據結構，這樣，DOS就可以訪問FTL底層扇區了。
3.2 TFFS的塊映射
圖3中，FTL層將DOS上連續的扇區映射到Flash上某個R／W block塊中，同時在某個位置記錄一個映射表(稱為MAP表)，該表中記錄了DOS的扇區映射到Flash中的哪個block，當DOS要進行讀操作時，FTL首先查詢這個MAP，以獲得映射信息，然后讀取相應的block信息并返回給DOS，從而實現讀映射。當DOS需要寫入操作時，可能存在將bit0修改為1的情況，于是FTL層將申請一個新的block塊，并將新信息寫入，然后修改map信息，記錄這個DOS扇區已經重新映射了，從而實現寫映射。所以，從邏輯上看，FTL層就實現了DOS扇區的映射和FLASH的寫入管理。
3.3 垃圾收集過程
FTL格式化后，可用扇區將被不斷申請使用，原有扇區被不斷的廢棄，系統中可用的free扇區越來越少，但這并不是由于上層DOS真的使用了這么多扇區，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，當系統中的可用扇區少于用戶要申請寫入的扇區時，FTL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FTL中的可用sector小于用戶要申請的扇區時，系統將啟動垃圾收集，但系統中有很多個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的幾率則根據垃圾最多為第一條件，當垃圾一樣時，判斷磨損次數小的優先選擇。
3.4 FFL創建的DOS
TFFS的格式化函數需要調用tffsDevFormat來格式化，而不需要調用dosFsVolFormat來格式化；另外，在tffsDevFormat格式化參數中，需要傳人的參數含有FAT個數參數，其原因是DOS是FTL層創建的，而不是在FTL基礎上創建的，下面是TFFS的整個格式化過程：
tffsDevFormat→flcall(FL_FORMAT_VOLUME)→formatVolume→Format→formatFTL；
其中，函數formatFTL是執行FTL層格式化的操作函數，操作時，首先根據格式化參數和BSP參數對內部數據結構初始化；然后再對每個unit進行格式化，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函數執行完以后，FTL就已經準備好，可以接受上層的扇區讀寫函數了(當然還沒有內容可以讀寫)。
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