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VxWorks文件系统、Flash的TFFS设计与实现

时间:2015-03-14  来源:扁平线圈电感厂家  点击:


(4)检验逻辑unit的完整性

当所有的unit都mount完成后,每个逻辑unit都应存在,否则mount失败。

(5)判断并关闭交换page

如果系统中已存在交换page,则对系统中存在的交换page进行关闭操作,以便后面检查page的完整性。

(6)检查page的完整性

系统中的page表必须是完整的,这个表中包含有缓冲的数据BAM映射信息和更重要的page映射信息,因此,缺少任何一个,都将导致DOS的虚拟扇区无法映射到相应的逻辑扇区。

从上述过程可见,整个mount过程是将文件系统信息读入内存数据结构并检验的过程,这个Mount PTL过程完成后,mountvolume ()函数即将隐蔽的0扇区和DOS的启动扇区信息读入内存数据结构,这样,DOS就可以访问FTL底层扇区了。

3.2 TFFS的块映射

图3中,FTL层将DOS上连续的扇区映射到Flash上某个R/W block块中,同时在某个位置记录一个映射表(称为MAP表),该表中记录了DOS的扇区映射到Flash中的哪个block,当DOS要进行读操作时,FTL首先查询这个MAP,以获得映射信息,然后读取相应的block信息并返回给DOS,从而实现读映射。当DOS需要写入操作时,可能存在将bit0修改为1的情况,于是FTL层将申请一个新的block块,并将新信息写入,然后修改map信息,记录这个DOS扇区已经重新映射了,从而实现写映射。所以,从逻辑上看,FTL层就实现了DOS扇区的映射和FLASH的写入管理。



3.3 垃圾收集过程

FTL格式化后,可用扇区将被不断申请使用,原有扇区被不断的废弃,系统中可用的free扇区越来越少,但这并不是由于上层DOS真的使用了这么多扇区,而是FTL为了方便管理、为了不需要每次擦除一块而付出的管理代价。所以,当系统中的可用扇区少于用户要申请写入的扇区时,FTL层就必须解决这些垃圾问题,这个过程在FTL中称为垃圾回收(garbage collect)。

当FTL中的可用sector小于用户要申请的扇区时,系统将启动垃圾收集,但系统中有很多个unit,到底收集哪个unit呢?FTL会考虑磨损均衡,它将采用一个伪随机的算法来决定收集策略:即用4/256的几率选择磨损情况少的块来收集;252/256的几率则根据垃圾最多为第一条件,当垃圾一样时,判断磨损次数小的优先选择。

3.4 FFL创建的DOS

TFFS的格式化函数需要调用tffsDevFormat来格式化,而不需要调用dosFsVolFormat来格式化;另外,在tffsDevFormat格式化参数中,需要传人的参数含有FAT个数参数,其原因是DOS是FTL层创建的,而不是在FTL基础上创建的,下面是TFFS的整个格式化过程:

tffsDevFormat→flcall(FL_FORMAT_VOLUME)→formatVolume→Format→formatFTL;

其中,函数formatFTL是执行FTL层格式化的操作函数,操作时,首先根据格式化参数和BSP参数对内部数据结构初始化;然后再对每个unit进行格式化,在擦大功率电感除后,即可写入unitheader信息和控制BAM值;之后写入unit No;最后申请每个page的空间;

上述formatFTL函数执行完以后,FTL就已经准备好,可以接受上层的扇区读写函数了(当然还没有内容可以读写)。

在函数formatVolume中,mount可进行卷操作,当内存的数据结构准备好后,FTL层即可调用函数flDosFormat来创建DOS。其中首先创建隐藏扇区,以用于记录该卷的部分信息,然后分别创建MBR、FAT和ROOT目录;这样,DOS创建完成后,再执行dosFsDevCreat函数,当然就无须格式化,找到0扇区自然就找到了MBR,因为DOS是FTL创建的。

从更深层次讲,FTL层之所以创建DOS层,是因为只有FTL层才知道有哪些扇区是可以供DOS使用的,哪些扇区是DOS不能使用的(作为FTL层管理使用),也正是绕行电感因为DOS层不了解FTL层的运作情况,所有的扇区映射关系都被FTL层隐蔽,因而导致DOS层无法在上层作出有利于Flash擦写等优化动作,如大文件写入时的字节数更新,FAT表更新等操作,都会严重浪费FTL层的映射关系运算。

4 基于M25P32 SPI Flash的TFFS设计电感磁环

对于TFFS的实现,涉及到config.h、sysTffs.c、tffsConifg.c、tffsMtd.c、Makefile几个文件的配置和修改,其中编译是通过建立一个do电感厂家wnloadalbe的tomado工程,来把这几个.c源文件编译进去生成.pl文件提供给bsp工程,而后由bsp工程把.pl文件编译进去,从而电感生产厂家生成bootable image。

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