导言
在VxWorks的运用体系中，依据flash的文件体系一般都选用DOS+FAT+FTL的结构。
一般状况下，磁盘文件体系大多是依据sector的文件体系，磁盘依照物理上分为柱面、磁盘、扇区，扇区是依据块的文件体系操作的根本存储单位，磁盘的容量都是依据这些数据计算出来的，每个扇区巨细一般都是512bytes。
VxWorks文件体系中的DOSFS是MS-DOS兼容的文件体系，可依据块对物理介质进行操作。由于Flash的物理特性，对Flash作依据块(不同于Flash的擦除块)的操作有必要由软件作封装完成，这便是TFFS所起的效果。
1 VxWorks文件体系的整体结构
VxWorks文件体系的整体结构以及TFFS在整个文件体系的方位如图l所示。
Tomado下的TFFS文件体系是Tornado的一个可选组件，它可为品种繁复的Flash设备供给一个一致的块设备接口。在Tornado2.2版别中自带的TFFS版别为2.0，在文件体系中，TFFS的功用相当于磁盘驱动，经过TFFS可使上层的DOSFS或RTll文件体系像操作一般的规范磁盘相同来操作Flash。
2 TFFS文件体系的分层
图2所示为TFFS文件体系的分层图。图中的Core Layer内核层可将其他层连接起来协同作业；翻译层首要完成DOS和TFFS之间的交互、办理文件体系和Flash各个物理块的联系，一起支撑TFFS的各种功用，如磨损均衡、过错康复等；MTD层履行底层的程序驱动(map、read、write、erase等)；socket层的称号来源于能够插拔的socket存储卡，首要供给与详细的硬件板相关的驱动。
3 FTL层剖析
FTL是TFFS文件体系的中心，它是PCMCIS的一项规范，意思是Flash Translation Laycr Specification，这品种型的文件体系是现在嵌入式体系中最盛行的，许多公司都供给这种文件体系的相关处理方案。
PTL为DOS BPB／FAT与Flash之间的中间层，FTL运用现成的依据块的文件体系(例如DOSFS)来完成运用层的操作，实质上便是在Flash设备上模仿磁盘块设备的完成，为依据块的文件体系供给一致的接口。FTL经过以下几步来模仿磁盘驱动：首要是在Flash擦除块之外界说小的读写块(相当于磁盘扇区)；其次是逻辑扇区(对块文件体系如DOSFS出现的地址)和物理地址(Flash的实践地址)之间的转化；然后办理Flash，使得能在闲暇的当地写入数据。其间心便是将DOS上的扇区映射到Flash上去。
为了完成DOS层从逻辑上看扇区是接连的，可随时对恣意bit读写操作，FTL有必要供给对Flash芯片的办理，包括向上层(DOS层)供给能够恣意读写的操作接口，向下对Flash的擦除、写入、读取一致办理，一起还有必要供给磨损均衡，以避免一个擦除块提早损坏。
3.1 FTL的发动进程剖析
在咱们调用函数tffsDevCreate创立TFFS文件体系时，会以参数FL_MOUNT_VOLUME调用函数flcall→mountvolume→flmount→mountFTL，函数mountFTL是FTL层的加载函数人口，处理进程首要是初始化FTL，然后就可按下列进程进行：
(1)查找榜首个合法的unit头信息
合法性的判别依据是unit header头上的标志CISF．．FTL100和部分头部的flag信息，由于bsp已把FS的相关信息注册到FTL的数据结构中，所以，FTL层能够找到榜首块unit，并能够向后查，直到找到合法的unit停止。
(2)查验信息合法性
将一切有用的信息都读出到内部数据结构中后，即可查验信息合法性。由于unit header中的Unit ID和擦除次数都相同，所以整个文件体系的共用信息都能够从首要找到的头中读出来。
(3)给Mount每一个unit树立page表
这是mount最重要的进程，对每个unit调用mountunit()函数，并在mountunit()函数中首要判别，假如是不合法unit，则作为交流unit，然后对每个BAM选项进行处理，并对废物BAM、闲暇BAM进行计算，假如是缓冲的BAM数据和交流page的VBM，则将此page的逻辑扇区信息记载到内存的page表中，以便后续映射拜访查询运用，而关于非缓冲的BAM数据，则不作处理，别的，关于交流page的VBM，则进行记载。考虑到上述进程，可见其体系中的page VBM和缓冲的数据BAM散布在各个unit的各个旮旯，需求将一切的VBM和缓冲数据BAM搜集起来树立整个交流page表，这是FTL规范层规划时就要决议的。
(4)查验逻辑unit的完好性
当一切的unit都mount完成后，每个逻辑unit都应存在，不然mount失利。
(5)判别并封闭交流page
假如体系中已存在交流page，则对体系中存在的交流page进行封闭操作，以便后边查看page的完好性。
(6)查看page的完好性
体系中的page表有必要是完好的，这个表中包括有缓冲的数据BAM映射信息和更重要的page映射信息，因此，短少任何一个，都将导致DOS的虚拟扇区无法映射到相应的逻辑扇区。
从上述进程可见，整个mount进程是将文件体系信息读入内存数据结构并查验的进程，这个Mount PTL进程完成后，mountvolume ()函数行将荫蔽的0扇区和DOS的发动扇区信息读入内存数据结构，这样，DOS就能够拜访FTL底层扇区了。
3.2 TFFS的块映射
图3中，FTL层将DOS上接连的扇区映射到Flash上某个R／W block块中，一起在某个方位记载一个映射表(称为MAP表)，该表中记载了DOS的扇区映射到Flash中的哪个block，当DOS要进行读操作时，FTL首要查询这个MAP，以取得映射信息，然后读取相应的block信息并回来给DOS，然后完成读映射。当DOS需求写入操作时，或许存在将bit0修正为1的状况，所以FTL层将请求一个新的block块，并将新信息写入，然后修正map信息，记载这个DOS扇区现已从头映射了，然后完成写映射。所以，从逻辑上看，FTL层就完成了DOS扇区的映射和FLASH的写入办理。
3.3 废物搜集进程
FTL格式化后，可用扇区将被不断请求运用，原有扇区被不断的抛弃，体系中可用的free扇区越来越少，但这并不是由于上层DOS真的运用了这么多扇区，而是FTL为了便利办理、为了不需求每次擦除一块而支付的办理价值。所以，当体系中的可用扇区少于用户要请求写入的扇区时，FTL层就有必要处理这些废物问题，这个进程在FTL中称为废物收回(garbage collect)。
当FTL中的可用sector小于用户要请求的扇区时，体系将发动废物搜集，但体系中有许多个unit，究竟搜集哪个unit呢?FTL会考虑磨损均衡，它将选用一个伪随机的算法来决议搜集战略：即用4／256的几率挑选磨损状况少的块来搜集；252／256的几率则依据废物最多为榜首条件，当废物相一起，判别磨损次数小的优先挑选。
3.4 FFL创立的DOS
TFFS的格式化函数需求调用tffsDevFormat来格式化，而不需求调用dosFsVolFormat来格式化；别的，在tffsDevFormat格式化参数中，需求传人的参数含有FAT个数参数，其原因是DOS是FTL层创立的，而不是在FTL根底上创立的，下面是TFFS的整个格式化进程：
tffsDevFormat→flcall(FL_FORMAT_VOLUME)→formatVolume→Format→formatFTL；
其间，函数formatFTL是履行FTL层格式化的操作函数，操作时，首要依据格式化参数和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，在擦除后，即可写入unitheader信息和操控BAM值；之后写入unit No；最终请求每个page的空间；
上述formatFTL函数履行完今后，FTL就现已预备好，能够承受上层的扇区读写函数了(当然还没有内容能够读写)。
在函数formatVolume中，mount可进行卷操作，当内存的数据结构预备好后，FTL层即可调用函数flDosFormat来创立DOS。其间首要创立躲藏扇区，以用于记载该卷的部分信息，然后别离创立MBR、FAT和ROOT目录；这样，DOS创立完成后，再履行dosFsDevCreat函数，当然就无须格式化，找到0扇区天然就找到了MBR，由于DOS是FTL创立的。
从更深层次讲，FTL层之所以创立DOS层，是由于只要FTL层才知道有哪些扇区是能够供DOS运用的，哪些扇区是DOS不能运用的(作为FTL层办理运用)，也正是由于DOS层不了解FTL层的运作状况，一切的扇区映射联系都被FTL层荫蔽，因此导致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，都会严峻糟蹋FTL层的映射联系运算。
4 依据M25P32 SPI Flash的TFFS规划
关于TFFS的完成，涉及到config.h、sysTffs.c、tffsConifg.c、tffsMtd.c、Makefile几个文件的装备和修正，其间编译是经过树立一个downloadalbe的tomado工程，来把这几个．c源文件编译进去生成．pl文件供给给bsp工程，然后由bsp工程把．pl文件编译进去，然后生成bootable image。
4.1 Config．h的相关装备
要在vxworks映像中参加TFFS文件体系，需求参加相关的组件，尽管也能够在该文件中直接参加相应的装备宏，但很简略形成遗失和有些需求依靠的宏没有界说或许抵触，本文选用的办法是建一个bootable的tornado工程，然后在这个工程中经过参加TFFS和DOSFS的相关组件来编译这个工程，然后生成一个prjParams．h文件，该文件里就包括了刚刚参加的组件对应的宏，因此，组件与组件之间依靠也是安全的，不会有任何抵触，最终再在Config．h中包括这个文件即可。
4.2 sysTffs．c文件的修正
该文件用于供给socket层的bsp完成代码。假如镜像文件包括TFFS相关组件，那么，体系发动时就会依照如下进程主动调用sysTffsInit()函数：
usrRoot()→tffsDrv()→flInit()→flRegisterComponent ()→sysTffslnit ()
sysTffsInit ()函数会顺次调用socket注册函数simmRegisterOfsl ()，注册函数数量视需求构建的文件体系数量而定，本文构建了1个文件体系ofsl，并在simmRegisterOfsl()函数中对文件体系的基地址进行了设置，一起对FLSocket()结构体中的销毁处理函数进行了挂接，挂接函数也在该文件中完成，如卡上电、断电、写保护等。
对sysTffsFormaOfsl()函数的格式化参数可依据自己的需求进行修正。
4.3 tffsConfig．c和tffSMtd．c文件的修正
tffsConfig．c文件的修正便是在mtdTalbe []表中注册Flash辨认函数iUnifiedIdentifyOfsl()；而tffsConfig．c文件则用于完成iUnifiedldentifyOfsl()函数，iUnifiedIdentifyOfsl()函数对FLFlash结构体中的回调函数进行了挂接，如flash的读、写、擦除等，挂接函数的详细完成可在Dry_MvSFlash．cpp文件中以一个类的办法供给针对M25P32 spi Flash操作的一切驱动接口。
4.4 TFFS文件体系的装置
经过上面的进程，socket层和mtd层就都预备好了，下面便能够装置tffs文件体系。装置时，首要用sysTffsFormatOfsl()函数依照上面设定的参数格式化TFFS文件体系，然后经过usrTffsConfig(0，0，”ofsl”)函数接口在已建好的TFFS上挂接DOS文件体系，成功后，即可经过open、read、write等来操作Flash上的文件体系，也能够经过FTP办法用IE拜访该文件体系中的内容。
4.5 Makefile文件的修正
关于Makefile的修正十分简略，由于几个和TFFS相关的源文件都是以．pl的办法被链人bsp工程的，所以只需求在makefile文件中把这个文件参加即可，即在makefile中加了如下的宏界说：
MACH_EXTRA+=．．／ArmPri／ARMARCH5gnu／ArmBspPrj．pl
5 结束语
本文对VxWorks下TFFS文件体系的层次结构和FTL层的发动进程、块映射算法、废物收回算法以及用FTL创立DOSFS进行了剖析，给出了在M25P32 SPI Flash上创立TFFS文件体系和将TFFS挂在DOSFS的完成办法。经过对TFFS中心层FIL的剖析给出的TFFS完成办法，能够从更根底的层面来知道VxWorks中的TFFS文件体系，然后给TFFS文件体系的问题定位和完成带来新的办法。
