基于TFFS的成像声呐文件系统设计

　　3 TrueFFS系统设计

　　3.1 功能层的实现

　　为了使生成的VxWorks映像支持TrueFFS系统，需要对如下文件进行配置：

　　config.h用来定义系统包含的配置，这使得VxWorks的初始化代码调用tffsDrv()来创建管理TrueFFS所需的结构和全局变量，并在运行MTD确认程序之前为所有挂接了的Flash设备注册socket组件驱动。在链接时，通过解析与tffsDrv()相关联的符号可以将TrueFFS所必须的软件模块链接到VxWorks映像中。

　　xxxMtd.c是MTD驱动文件，主要包含了针对所使用的具体Flash设备所编写的底层驱动函数，由于我们使用的Flash是SPANSION公司的S29GL512P10TFIR20芯片，Tornado或者Workbench并未提供相应的MTD驱动，需要自己编写，具体在3.2节中进行了阐述。

　　sysTffs.c文件将TrueFFS三个功能层链接到一起，并与VxWorks关联并决定应该包含哪个翻译层和MTD模块，本文Flash芯片采用的是NOR-based技术，包含INCLUDE_TL_FTL组件即可。

　　tffsConfig.c文件在mtdTable[]表中注册自己的MTD。如果你新写了一个MTD并希望TrueFFS可以识别它，就需要在此表中添加它的注册信息。

　　Makefile文件用来添加TrueFFS的目标文件。

　　3.2 MTD驱动的编写

　　MTD和具体的Flash存储器相关，实现读、写、擦除、映射等操作，这里我们针对S29GL512P10TFIR20芯片编写了驱动文件的入口函数、Flash映射函数、Flash擦除函数、Flash写函数。擦除和写函数是编写MTD驱动时最关键的两个函数。

　　MTD入口函数主要用来探测设备并识别设备ID。若返回的设备ID是其支持的设备ID，则对FLFlash结构成员进行初始化;否则返回失败。

　　Flash地址映射函数将系统传递给map函数的Flash片内地址转换为系统地址。一般直接在片内地址的基础上加上Flash的基地址即可。

　　Flash擦除函数主要用于擦除TrueFFS管理的Flash区域。Flash的擦除操作是成块进行的，擦除前先要对扇区进行解锁，然后写入擦除建立和擦除扇区命令，擦除成功后，内容应该均为1，以此来判断是否擦除成功。

　　Flash写函数主要实现写Flash操作。写入前首先要对扇区解锁，然后判断是否是改写操作，若是则需要进行擦除操作，否则直接写命令、写数据。最后需要判断数据是否写完。

　　MTD驱动文件的编写需要注意几个方面：(1)Flash芯片的数据手册中给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)擦除和写操作是需要屏蔽中断的，可以用intLock()函数来屏蔽中断，用intUnlock()函数来使能中断。(3)可以在各个操作函数中添加打印信息以方便调试。

　　4 嵌入式文件系统的创建

　　一旦VxWorks包含了TrueFFS系统，启动时usrRoot()会调用tffsDev()进行设备初始化，通过xxxRegister()函数注册socket驱动。此过程如图 5所示。

　　4.1 Flash设备的识别

　　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()任意一个显示程序来识别Flash设备。

　　4.2 格式化TrueFFS

　　在实际加载使用TrueFFS之前，需要格式化TrueFFS。格式化是否成功，在于你的MTD驱动代码是否正确。因此可以用格式化操作来调试MTD层。在shell中输入tffsDevFormat命令来格式化TrueFFS，tffsDevFormat最终会调用s29gl512MTDErase()和s29gl512MTDWrite()函数。这两个函数是MTD层的主要的两个函数。格式化成功则返回0，否则返回-1。

　　4.3 挂载DOS设备名

　　格式化TrueFFS成功之后，就可以给Flash设备挂接DOS设备名了。在usrTffs.c文件中提供了一个标准的初始化函数usrTffsConfig()，可用来在TrueFFS块设备上建立dosFs文件系统。加载完成后，就可以使用加载点来访问文件系统了。

　　5 文件系统测试

　　一般为了调试MTD驱动的方便，在VxWorks映像中建立文件系统而非在BootRom中建立文件系统。先通过网络加载VxWorks映像。在shell中调试MTD驱动，创建TrueFFS系统。然后使用dosFs文件系统的相关命令如copy等将VxWorks映像拷贝到TrueFFS文件系统中，改变config.h中的启动引导行，从文件系统加载。修改完后，重新编译生成bootrom_uncmp.bin，并把它烧写到Flash中然后重新启动，在超级终端中即可看到如图 6和图 7所示的启动画面。

　　6 结束语

　　本文首先介绍了VxWorks系统的启动流程和加载方式，分析了网络加载的缺点和建立Flash文件系统的必要性;接着介绍了VxWorks下支持的文件系统，选择了适用于硬件平台和系统需求的TrueFFS文件系统;然后分析了TrueFFS文件系统需要配置的文件以及驱动层的编写;最后在文件配置好的基础上创建TrueFFS文件系统并对文件系统进行了测试，成功基于文件系统加载了VxWorks映像，将系统的启动时间缩短到了20s，提高了产品的用户体验。