標題：嵌入式Linux的DiskOnChip設備驅動開發

　　在以計算機技術、通訊技術相結合的信息時代的快速發展和互聯網廣泛應用的形勢下，3C（Computer，Communication，Consumer）合一的趨勢已經形成，其結果必然就是將計算機工業的中心從計算產品轉移到嵌入式信息產品。

　　然而由于嵌入式系統的應用要求及成本因素決定了嵌入式系統在系統資源，包括硬件資源和軟件資源方面都是非常精簡和高效的。因此在嵌入式系統中的存儲設備一般不會采用硬盤等大容量高功耗設備，而改用諸如CompactFlash，EPROM等存儲介質。因此本文就M-systems公司開發的新一代閃存FlashDiskOnChip 2000，介紹在基于嵌入式Linux系統上文件系統和塊設備的支持及驅動。

　　2　硬件系統結構

　　電子盤的內部存儲介質Flash是近幾年來發展最快的一種存儲芯片，他具有E2PROM可擦寫的特點，又同時具有EPROM廉價的特點，他是一種高性能、低功耗、電可擦除的存儲器件。根據其以上一些特點，電子盤已廣泛應用于信息存儲、機頂盒、網絡計算以及嵌入式計算機等領域。

　　M-system公司推出的DiskOnChip 2000系列是新一代閃存磁盤（Flash Disk）。為標準32腳DIP封裝，他與標準的E2PROM完全兼容。一般的閃存器（FlashMemory）只包含存儲器部分，而控制器要另加。為了對閃存磁盤進行管理，DiskOnChip中已裝有MSystem公司的閃存文件系統（TrueFFS）軟件。這使得他使用簡單，工作中不需要任何其他特殊復雜的算法。他的讀／寫與硬盤完全相同，因此他可以作為獨立硬盤使用，并與其他磁盤兼容。可以直接引導計算機系統而不需要其他系統盤。他適用于3．3 V和5 V電源，功耗很小，對于那些空間受限，小型便攜式裝置，DiskOnChip將是最佳選擇。DOC2000結構主要由系統接口單元（SystemIterface）、系統引導模塊（BootBlock）、閃存控制單元（FlashControl）以及和Flash存儲介質等組成，其結構如圖1所示。

　　其中系統接口單元為DOC2000提供了類似SRAM的接口，使之能夠通過CPU的本地總線、ISA總線以及SRAM總線建立與操作系統的連接。DOC提供片選信號（CE＃）、讀寫信號（WE＃）、使能信號（OE＃）以及13位寬的地址線（A［0：12］）和8位寬的數據總線（D［0：7］）。系統接口在主總線信號（讀、寫、地址和片選）的控制下產生相應的控制信號送入閃存磁盤，其內部的ROM提供一種IPL碼，此碼在計算機啟動過程中將閃存文件系統軟件裝入PC內存。他在PC的擴展BIOS中安排了8 kB以上的存儲區域，其地址為0C000H～0EFFFH。計算機開機自檢后，DiskOnChip作為PC的BIOS標準操作的一部分，BIOS搜尋ROM擴展碼，找到后BIOS執行閃存磁盤內的初始化碼，此碼將閃存文件系統軟件裝入內存。閃存磁盤也將被安裝為系統的一個磁盤，然后將傳輸器控制回到BIOS碼。當操作系統要確認適合系統的磁盤時，閃存磁盤軟件即模仿一個硬盤做出反應。

　　3　TrueFFS與Linux的文件系統

　　TrueFFS是M-system公司開發出來的專用于電子盤設備的專利技術。TrueFFS是Tornadoll開發環境中的一個集成的快速閃存文件系統，通過TrueFFS對DOC塊設備的磁盤仿真功能，從而方便了嵌入式Linux系統對電子盤的讀寫、分區、格式化等一系列操作。通過對操作系統的I／O控制調用。Linux可以通過VFS訪問TureFFS的外部接口。

　　Linux文件系統最優秀的地方是對多種文件系統的支持（這里的上層結構是指VFS系統和具體的文件系統，即除buffer管理系統以外的部分）。為了實現這種特色，就必須有一個抽象的層次來統一描述各種文件系統，Linux中就用VFS來實現了這個抽象層；同時，各種具體的文件系統又必須有一個和VFS交互的手段，如圖2所示。