基于TFFS的成像聲吶文件系統設計

　　3 TrueFFS系統設計

　　3.1 功能層的實現

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

　　config.h用來定義系統包含的配置，這使得VxWorks的初始化代碼調用tffsDrv()來創建管理TrueFFS所需的結構和全局變量，并在運行MTD確認程序之前為所有掛接了的Flash設備注冊socket組件驅動。在鏈接時，通過解析與tffsDrv()相關聯的符號可以將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動函數，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驅動，需要自己編寫，具體在3.2節中進行了闡述。

　　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驅動的編寫

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

　　MTD入口函數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結構成員進行初始化;否則返回失敗。

　　Flash地址映射函數將系統傳遞給map函數的Flash片內地址轉換為系統地址。一般直接在片內地址的基礎上加上Flash的基地址即可。

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

　　Flash寫函數主要實現寫Flash操作。寫入前首先要對扇區解鎖，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、寫數據。最后需要判斷數據是否寫完。

　　MTD驅動文件的編寫需要注意幾個方面：(1)Flash芯片的數據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()函數來屏蔽中斷，用intUnlock()函數來使能中斷。(3)可以在各個操作函數中添加打印信息以方便調試。

　　4 嵌入式文件系統的創建

　　一旦VxWorks包含了TrueFFS系統，啟動時usrRoot()會調用tffsDev()進行設備初始化，通過xxxRegister()函數注冊socket驅動。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驅動代碼是否正確。因此可以用格式化操作來調試MTD層。在shell中輸入tffsDevFormat命令來格式化TrueFFS，tffsDevFormat最終會調用s29gl512MTDErase()和s29gl512MTDWrite()函數。這兩個函數是MTD層的主要的兩個函數。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usrTffsConfig()，可用來在TrueFFS塊設備上建立dosFs文件系統。加載完成后，就可以使用加載點來訪問文件系統了。

　　5 文件系統測試

　　一般為了調試MTD驅動的方便，在VxWorks映像中建立文件系統而非在BootRom中建立文件系統。先通過網絡加載VxWorks映像。在shell中調試MTD驅動，創建TrueFFS系統。然后使用dosFs文件系統的相關命令如copy等將VxWorks映像拷貝到TrueFFS文件系統中，改變config.h中的啟動引導行，從文件系統加載。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 結束語

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