基于INTEL StrataFlash在VxWorks上構建TrueFFS文件系統

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(RTOS)，它以突出的可靠性，實時性，可裁減性等特點被廣泛應用于航空，航天，軍事，通信，安防等領域。

在嵌入式系統中，通常用flash作為永久存儲介質，用來存儲系統引導程序、操作系統映像、用戶應用程序以及系統的配置參數等。基于VxWorks 操作系統，在flash上建立TureFFS文件系統，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公司推出的在技術上有重大突破的產品，它開創了在單個晶體管中存儲兩位數據的存儲技術，從而大大地降低了成本，一經推出，迅速被廣泛采用。在其上構建TrueFFS文件系統，可以為其他開發者提供有益的借鑒。

二 TrueFFS文件系統介紹

TrueFFS文件系統為種類繁多的flash存儲設備提供了統一的塊設備接口，它具有可重入性、線程安全等特點。在TrueFFS的支持下，應用程序對flash設備的操作就好像對有DOS文件系統支持的硬盤設備的操作一樣。

TrueFFS文件系統包括一個核心層（Core Layer）和三個功能層：轉換層（Translation Layer）、驅動層（Memory Technology Driver (MTD) Layer）、套接層（Socket Layer）,共四層。層次結構如圖 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。WindRiver公司通常以二進制代碼的形式提供核心層模塊，開發者不需對核心層進行任何修改。

轉換層主要負責維護一個文件系統的邏輯塊和flash中刪除塊之間的映射圖。這個映射圖主要是用來實現對flash的平衡磨損策略，以及進行錯誤恢復。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擦寫，即使是對同一個數據改寫時也是這樣，一個數據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，這就可以在寫入發生錯誤時進行錯誤恢復了。轉換層也是以二進制代碼的形式提供的。

驅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。構建TrueFFS文件系統的主要工作就是針對不同類型的flash芯片編寫相應的驅動層代碼。

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上構建TrueFFS文件系統

本文以INTEL StrataFlash系列中常用的32Mbit 28F320J3A為例說明構建TrueFFS文件系統的過程。

1 修改相關系統文件

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驅動和轉換層模塊被包含到TrueFFS中，以及定義flash的基地址和大小，會有以下定義出現：

#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，在數組sysPhysMemDesc[]中加入FLASH_BASE_ADRS、 FLASH_SIZE所指定的地址段，MMU屬性設為VM_STATE_WRITABLE和VM_STATE_CACHEABLE_NOT等。