vxworks的TFFS分析.docx

Vxworks的tffs分析Tffs简介 Vxworks的tffs位于dosfs文件系统和底层硬件中，其存在的目的是：dosfs文件系统是针对磁盘的FAT文件系统，而我们大部分嵌入式设备存储设备是flash，flash和磁盘在物理特性上差别很大；首先磁盘和flash的读写方式不一样，磁盘可以一个字节一个字节的修改，而flash在写之前必须先擦除；flash的擦除和写有次数限制（大部分flash设备是10万次）；tffs的存在使得dosfs对flash操作犹如对flash操作一样，这样tffs就屏蔽了底层设备的差异。 Tffs有以下几个特性：：Wear-leveing算法：此算法的目的在于均衡flash损耗，使得flash各个块的擦除和写次数平衡。碎片回收：TrueFFS 使用一种被称为碎片回收（garbage collection）的机制来回收那些不再包含有效数据的块。该机制从一个预擦除单元（source era se unit）内拷贝所有的有效数据块到另一个新的被称为转移单元（transfer unit）的擦除单元。TrueFFS 然后更新 block-to-flash映射表再擦除这个废旧的预擦除单元。错误恢复：此功能使用了写后删除技术（erase after write），使得数据唯一性，不会产生中间数据。下图是整dosfs+tffs文件系统架构：可以看到dosfs是位于tffs上层的，tffs包含三层：翻译层、MTD层和socket层。我们增加tffs特性时需要修改MTD层和socket层。翻译层由vxworks提供，不需要修改。下面介绍各层的作用。翻译层：主要实现 TrueFFS和 dosFs之间的高级交互功能。它也包含了控制 flash映射到块、wear-leveling、碎片回收和数据完整性所需的智能化处理功能。MTD层：即设备驱动层，包含flash读、写、擦除、ID识别等驱动。Socket层：用来提供tffs和板卡硬件（如flash卡）的接口服务，如果我们的flash设备是固定在板卡上的则socket比较简单，修改较少。如果需要实现热插拔则比较复杂，需要从新写。Vxworks的BSP开发方法BSP开发一般分两种按照我的理解分两种：公共特性的BSP开发和特有特性的BSP开发。公共特性的开发对我们平台来说是各个产品需要做适配的工作，并且不需要修改或者修改很少的vxworks内核代码，在内核配置中增加需要相应的特性即可。但增加特性后，会在BSP目录下的config.h文件增加INCLUDE宏；并且在usrboot()即内核启动程序中添加相应的初始化函数。下面以增加tffs特性为例：在内核配置tffs后，config.h会增加INCLUDE_TFFS宏，并在prjconfig.C(此文件也是根据配置生成的)的usrIosExtraInit()函数增加tffsDrv()和usrTffsConfig()函数。特有特性的BSP开发是各个产品负责的，每个产品由于硬件配置不一样，所以BSP特性也需要做相应的改变。这种特有特性开发则需要我们将和BSP相关的.c和.h放在自己的BSP目录下，修改产品的初始化代码，自己添加相关BSP初始化（取代了公共特性开发中vxworks帮我们自动添加的步骤）。下面以增加tffs特性为例：我们不需要配置内核支持tffs特性，取代的是将systffs.c、systffs.h放在BSP目录下，在初始化中添加tffsDrv()和usrTffsConfig()函数。TFFS中两大数据结构：FLSOCKET和FLFLASHFLFLASH是MTD层维护的数据结构，它的定义如下：struct tFlash{ FlashTypetype;/* Flash device type (JEDEC id) */ long interasableBlockSize;/* Smallest physically erasable size (with interleaving taken in account) */ long intchipSize;/* chip size */ intnoOfChips;/* no of chips in array */ intinterleaving;/* chip interleaving*/ unsignedflags;/* Special capabilities options*/ void *mtdVars;/* Points to MTD private area*/ FLSocket *socket;/* Socket of this drive */ void FAR0 *(*map)(FLFlash *, CardAddress, int); FLStatus(*r