Tornado的TrueFFS是一種與VxWorks兼容的M-Systems Flite實現(xiàn)方式,可為種類繁多的
FLASH存儲設(shè)備提供統(tǒng)一的塊設(shè)備
接口,并具有可重入、線程安全的特點,支持大多數(shù)流行的
CPU架構(gòu)。具有 TrueFFS的應(yīng)用程序?qū)?a title="FLASH" target="_blank">FLASH存儲設(shè)備的讀寫就像對擁有MS-DOS文件系統(tǒng)的磁碟設(shè)備的操作一樣。TrueFFS屏蔽下層存儲介質(zhì)的差異,為開發(fā)者提供統(tǒng)一的接口方式。TrueFFS使用一種基于動態(tài)維護(hù)表的Block-to-
FLASH(塊對應(yīng)于
FLASH)
傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)對
FLASH的操作,為上層程序提供接口。這里提出一種在2片
FLASH上建立VxWorks下的文件系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。
2 TrueFFS文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析
TrueFFS(以下簡稱TFFS)由1個核心層(Core Layer)和翻譯層(Translation Layer)、MTD(Memory Technology Drivers)層、Sock-et層(Socket Layer)3個功能層組成。圖1為TmeFFS其結(jié)構(gòu)圖。
翻譯層主要實現(xiàn)TFFS和DOS文件系統(tǒng)(DOSFS)之間的高級交互功能。該層包含控制FLASH映射到塊、平均抹寫(wear-leveling)、碎片回收和數(shù)據(jù)完整性所需的智能化處理功能。目前有3種翻譯層模塊,選擇哪種要根據(jù)使用的FLASH介質(zhì)是采用NOR-based、NAND-based 或SSFDC-based技術(shù)確定閉。Socket層提供TFFS和板卡硬件(如FLASH卡)的接口服務(wù),用來向系統(tǒng)注冊Socket設(shè)備,檢測設(shè)備插拔,硬件寫保護(hù)等。MTD層主要實現(xiàn)對具體的FLASH進(jìn)行讀、寫、擦、ID識別等操作,并設(shè)置與FLASH密切相關(guān)的一些參數(shù)。TFFS已包含支持 Intel、AMD及Samsung部分FLASH器件的MTD層驅(qū)動。新的器件需要新的MTD支持,可使用一個標(biāo)準(zhǔn)接口加入這些驅(qū)動。
2個對Socket驅(qū)動和MTD至關(guān)重要的結(jié)構(gòu)體分別是FLFLASH和FLSocket。TFFS使用FLFLASH結(jié)構(gòu)體存儲數(shù)據(jù)和函數(shù)指針,這些函數(shù)用于管理FLASH設(shè)備。比如TFFS使用MTD函數(shù)處理對FLASH的基本讀寫操作,而FLFLASH結(jié)構(gòu)體則包含這些MTD函數(shù)指針。當(dāng)運行一個 MTD識別程序時,系統(tǒng)就安裝了這些函數(shù)指針。FLFLASH結(jié)構(gòu)體還包含一個指向FISocket結(jié)構(gòu)體的指針。TFFS使用這些FLSocket結(jié)構(gòu)體來存儲數(shù)據(jù)和函數(shù)指針,而這些函數(shù)是用于處理與FLASH設(shè)備的硬件接口,即Socket接口。
用TFFS注冊Socket驅(qū)動:在VxWorks中包含TFFS將使usrRoot()調(diào)用TFFSDrv(),而這將發(fā)起一個函數(shù)調(diào)用鏈,如圖2所示。
調(diào)用這些函數(shù)的目的之一就是用TFFS注冊Socket驅(qū)動函數(shù)。多數(shù)情況下,注冊工作都發(fā)生在xxxRegister()(該函數(shù)在sysTFFS.c 中定義)中。該函數(shù)可更新FLSocket結(jié)構(gòu)體,同時,TFFS已對應(yīng)Socket驅(qū)動中的服務(wù)程序給FLSocket結(jié)構(gòu)體賦予一個設(shè)備號即卷標(biāo)。 TFFs調(diào)用FLSocket結(jié)構(gòu)體中引用的函數(shù)來處理與FLASH設(shè)備的硬件接口。
給FLASH確定一個MTD:要創(chuàng)建TFFS塊設(shè)備,必須調(diào)用TFFSDevCreate()。這一調(diào)用也將發(fā)起一個函數(shù)調(diào)用鏈,調(diào)用這些函數(shù)的目的之一是確認(rèn)合適的MTD。該確認(rèn)過程在flIdentifyFLASH()巾。flIdentifyFLASH()通過逐個執(zhí)行xxxldentify()表中的程序確定合適的MTD,相同的MTD可在多個不同的FLASH卷標(biāo)中同時有效。一旦找到合適的MTD,確認(rèn)程序就更新FLFLASH結(jié)構(gòu)體中的數(shù)據(jù)及指向用于讀、寫、擦除、映射等操作的MTD程序指針。此外,確認(rèn)過程還將完成在當(dāng)前FLFLASH結(jié)構(gòu)體中涉及的FLSocket結(jié)構(gòu)體的初始化。 TFFS最多可處理5個TFFS塊設(shè)備。TFFS為每個FLFLASH結(jié)構(gòu)體和FLSocket結(jié)構(gòu)體都分配一個可能存在的FLASH設(shè)備。當(dāng)使用 TFFS注冊Socket驅(qū)動時,系統(tǒng)也同時初始化這些結(jié)構(gòu)體。多數(shù)情況下,注冊也將更新FLFLASH中Socket成員中涉及的FLSocket結(jié)構(gòu)體,而FLFLASH結(jié)構(gòu)體的初始化通過運行一個MTD確認(rèn)程序完成。因為確認(rèn)程序依賴于FLSocket結(jié)構(gòu)體中所涉及的函數(shù),所以必須在運行MTD確認(rèn)程序之前安裝好Socket驅(qū)動。
3 TFFS文件系統(tǒng)的建立
以NOR FLASH AM29LV160TE為例,在2片FLASH上建立TFFS文件系統(tǒng),每個FLASH的大小為2 MB,選擇第1片的前1 MB用于存放bootrom,后面的3 MB用作存放VxWorks映像和應(yīng)用程序,開發(fā)工具采用Tornado2.2 for PPC。
3.1 VxWorks映像的配置
(1)在VxWorks映像中包含TrueFFS文件系統(tǒng)。首先在config.h文件中定義:
Tornado開發(fā)環(huán)境利用config.h中的預(yù)編譯語句實現(xiàn)映像中組件的添加。第1句定義使VxWorks在系統(tǒng)初始化時調(diào)用TFFSDrv()創(chuàng)建注冊TrueFFS所必需的結(jié)構(gòu)和全局變量,并為其上掛接的兩個FLASH設(shè)備注冊Socket組件驅(qū)動。第2句則配置TFFSShow()和 TFFSShowAll()兩段顯示程序,可在系統(tǒng)正常啟動后檢測所注冊的FLASH。第3句包含與VxWorks所兼容的文件系統(tǒng)MS-DOS,用于包含一些可在Shell中操作的命令。
(2)為支持TFFS,在所建的BSP目錄下必須包含1個sysTffs.c文件,該文件可從Tornado的安裝目錄下找一個較相近的文件復(fù)制到所建立的BSP目錄下,然后作如下修改:
因為所選的2片FLASH不在連續(xù)的空間,所以還需在sysTffsInit()函數(shù)中增加一個Socket注冊。
文件將TFFS的所有功能層鏈接到一起并與VxWorks綁定,其他無關(guān)的MTD driver包含頭均可去掉。
(3)系統(tǒng)用的開發(fā)板是基于PPC860的處理器。由于器件實現(xiàn)了虛擬內(nèi)存管理,所以需要編輯sysLib.C中的sysPhys-MemDesc[]數(shù)組,將文件中FLASH基地址和大小加入到MMU中,即將上面用到的地址空間映射加入內(nèi)存管理單元,以供后續(xù)訪問FLASH,否則訪問FLASH失敗。
(4)修改TFFSConfig.c文件。為便于管理,通常將src/drv/TFFS/目錄下該文件拷貝到BSP目錄下,然后再修改。在MTDidentifyRoutine mtdTable[]表中加入如下代碼:
(6)在所建立的BSP目錄中加入建立FTP服務(wù)器所需的頭文件和源文件。
(7)將FLASH相關(guān)的MTD驅(qū)動和FTP服務(wù)器加入到make-file中,即:MACH_EXTRA=mx29lvMtd.o FTPlib.o
3.2 VxWorks映像的加載
(1)在Shell上用TFFSShow驗證mx29lvMtdIdentiy:
至此引導(dǎo)完成。FLASH整個TFFS文件系統(tǒng)成功建立。
4 結(jié)束語
VxWorks下的TFFS文件系統(tǒng)方便VxWorks映像和應(yīng)用程序存儲到FLASH,這有利于開發(fā)者和用戶更新應(yīng)用程序而無需重新燒寫booTRom,加快程序開發(fā)進(jìn)程。系統(tǒng)中所用的2片FLASH擴(kuò)展了文件系統(tǒng)的可使用空間,所實現(xiàn)的系統(tǒng)也包括fTP服務(wù)器,通過 FTP客戶端軟件升級系統(tǒng)。可在MICETEK的MPC860開發(fā)板上實現(xiàn)系統(tǒng),因此,表明該系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好、可靠性高的特點。