vxworks驱动开发原理——TFFS文件系统（2）

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7.2 TrueFFS系统静态分析

7.2.1 TrueFFS系统概述

TrueFFS是和VxWorks兼容的一种M-SystemsFlite实现方式，它为种类繁多的flash存储设备提供了统一的块设备接口，并且具有可重入、线程安全的特点，支持大多数流行的CPU构架。有了Tornado的TrueFFS，应用程序对flash存储设备的读写就好象它们对拥有MS-DOS文件系统的磁碟设备的操作一样。

如图7.2所示，TrueFFS由三个功能层，翻译层（translationlayer），MTD层（MTDlayer），socket层（socketlayer）组成。每一层都实现了一些列的通用接口。

图7.2 TrueFFS的功能层

翻译层（TL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、wear-leveling、碎片回收和数据完整性所需的智能化处理功能。VxWorks有两种不同的翻译层模块可供选择：FTL和SSFDC。它为上层提供了一系列的通用接口，通过这些通用接口，计算机系统就可以像访问普通内存一样对flash卡进行访问，而不必关注socket层和MTD层的内容。

不同的计算机可以采用不同的socket层控制芯片，这些芯片主要用于控制flash卡的卡槽的管理，因为计算机系统对flash的访问实际是对于socket卡槽的访问控制。由于芯片的不同，其访问控制的方法也是不同的，而Socket层软件的作用，就是提供实现了一组通用的socket控制器访问控制接口，通过这些接口，TL层则可以直接使用通用接口对socket控制器进行访问控制，而无需关注其细节。

MTD层（MemoryTechnologyDrivers）主要是实现对具体的flash卡进行读、写、擦、ID识别等驱动，并设置与flash密切相关的一些参数。比如不同的sd卡（如intel和amd卡），它的读、写、擦除时序可能不同，因此要首先识别不同的卡，然后才能对这些卡进行不同的读、写、擦除等操作。该层实现了一组与flash卡生产厂商无关的一组通用的访问控制接口。

图7.3描述了TrueFFS系统中各主要函数库的层次关系。

图7.3 TrueFFS系统中各函数库的层次关系

首先我们用一幅图来详细描述flash驱动文件的层次关系。通过函数flMount，将MTD，socket、tl层连接起来，而调用flMount的函数则是由Dos文件系统函数mountVolume来完成。

      下面将依次分析各个函数库。

7.2.2 接口结构Flflash

mtd层主要有两个函数库组成：Flflash和amd92lvMtd文件。其中头文件Flflash.h文件提供了一个通用的接口：FLFlash结构，该结构为上层提供了一个通用的函数接口，这个函数接口包括flash卡芯片的结构，类型以及驱动等等；而Flflash函数库则是该通用接口的一个简单的缺省的实现，对于特定类型的flash卡则需要专门的驱动来实现，因此这里不再描述函数库Flflash，只对函数库amd92lvMtdhsk和结构FLFlash进行分析。

表7.1对结构Flflash中的各个元素进行了详细说明。

表格 7.1 结构Flflash中的各个元素说明

元    素	描   述
FlashType type	设备类型编码(JEDEC id)
long int erasableBlockSize	最小可擦除单元的大小
long int chipSize	单个flash的芯片的大小
int noOfChips	flash卡中芯片的数量。 flash卡容量=单个芯片的容量×芯片数量
int interleaving	关于flash卡内部芯片地址的描述，它描述了一个芯片上相邻两个字节的地址差异，在硬件上表现为地址线的连接情况
unsigned    flags	用于特殊的标记，Bits 0-7 可被FLite使用。本文件amd92lvMtd.c里没有使用
void * mtdVars	指向该flash所在socket的MTD专有区域如果MTD使用该变量的话，则需要有MTD识别函数对该变量进行初始化，文件amd92lvMtd.c没有使用
FLSocket * socket	指向该flash卡所在的socket的FLSocket结构
void FAR0 * (*map)(...)	将flash卡上的一段数据映射到指定的内存中，对NOR类型的flash卡来说，可以像访问普通内存一样访问flash卡，因此可以不进行map，直接从卡上的相应地址读取即可（但是仍然需要从flash卡地址到内存地址的转换，即返回参数中flash卡内地址CardAddress对应的在计算机系统的地址），而对于NAND类型的flash卡来说，则是需要利用复杂的操作将flash卡中对应地址的数据复制到系统内存的位置，最后返回系统内存的地址。
void FAR0 * (*read)(...)	从flash卡上指定位置读取一定数量的数据，保存在参数指定的系统内存中。它需要首先进行map操作。
void FAR0 * (*write)(...)	将指定的内存中的数据写入到flash卡向指定的地址中，写之前已经擦除过了。
void FAR0 * (*erase)(...)	擦除一个或多个物理连续的区块。
void FAR0 * (*setPowerOnCallback)(...)	注册加电回调函数。通常不同。