vxworks驱动开发原理——TFFS文件系统（4）

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7.2.4 接口结构Flsocket

socket通常指的是插槽，比如SD卡插槽等等。它的作用就是检测卡的状态（存在与否）、为数据卡供电、提供地址map功能等等。一般来说，计算机系统有一个PCMCIA控制芯片，该芯片可以控制多个socket插槽。而结构Flsocket就是为了描述一个socket而建立的。结构Flsocket构成了一组与硬件无关的通用接口，该通用接口可以被上层直接调用而无需关注具体的硬件细节。

表7.2列出了结构Flsocket的元素。

表格 7.2 结构Flsocket中的各个元素说明

元    素		描   述
unsigned volNo		socket的序号
unsigned  serialNo		socket在socket控制器上的序列号
FLBoolean cardChanged		表明flash卡的状态发生了变化
int  VccUsers		当前Vcc的用户数
int  VppUsers		当前Vpp的用户数
PowerState VccState		Vcc供电状态
PowerState VppState		Vpp供电状态
FLBoolean remapped		当map window发生变化时变量为TRUE
void (*powerOnCallback)(void *flash)		Vcc加电的回调函数
window	unsigned int  baseAddress	物理地址（4k为一个单位）
	unsigned int currentPage	当前window的map地址
	void FAR0 * base	指向window的指针
	long int size	window的大小，2的整数次幂
	unsigned speed	响应速度，ns
	unsigned  busWidth	数据宽度，8或者16bit
FLBoolean (*cardDetected)(FLSocket vol)		检查socket中是否有卡存在 0 = 卡不存在， other = 存在
void (*VccOn)(FLSocket vol)		打开Vcc
void (*VccOff)(FLSocket vol)		关闭Vcc
FLStatus (*VppOn)(FLSocket vol)		打开Vpp，Vpp是编程电压，随着技术的发展Vpp可以和Vcc共用一个电压
void (*VppOff)(FLSocket vol)		关闭Vpp
FLStatus (*initSocket)(FLSocket vol)		进行Flsocket结构及控制器必要的初始化
void (*setWindow)(FLSocket vol)		在硬件中设置当前窗口所有的参数：基地址、窗口大小、速度及数据宽度。需要设置的数据都保存在window结构中。如果不能满足参数window.size中要求的window size，则window size就会在可能的情况下设置一个更大的size，无论如何，window.size中应该包含实际的window的size。
void (*setMappingContext)(FLSocket vol， unsigned page)		设定window mapping寄存器
FLBoolean (*getAndClearCardChangeIndicator)(FLSocket vol)		返回socket中flash卡的改变状态指示，如果已经发生了状态改变则要清除该状态
FLBoolean (*writeProtected)(FLSocket vol)		返回socket槽的写保护状态
void (*freeSocket)(FLSocket vol)		释放为这个socket动态分配的资源，这个函数将会在存在FLite的时候调用

7.2.5 函数库Flsocket

上一节分析了结构Flsocket，每个Flsocket结构变量对应一个socket。而函数库Flsocket则管理了系统中所有的socket，它在库文件中定义了

FLSocket vols[DRIVES]，

同时还定义了一个数组

#ifndef SINGLE_BUFFER

#ifdef MALLOC_TFFS

static FLBuffer *volBuffers[DRIVES];

#else

static FLBuffer volBuffers[DRIVES];

#endif

#endif

这样每个socket都有一个Flsocket结构变量和一个FLBuffer结构变量，FLBuffer变量用于暂时保存一个socket中某一sector中的信息。

函数库通过调用Flsocket结构中的函数，实现了一组与硬件无关的通用的函数接口供上层调用，如图7.5。

图7.5 函数库Flsocket与结构Flsocket的层次关系

下面是函数库Flsocket中各个函数的分析。

1. unsigned flSocketNoOf(const FLSocket vol)

返回一个FLSocket结构变量的编号（即元素volNo）。

注意：该编号是在函数flInit()中进行赋值的。其中元素volNo的数值等于该变量在数组FLSocket vols[DRIVES]的下表。

2. FLSocket *flSocketOf(unsigned volNo)

根据FLSocket结构变量的编号（数组FLSocket vols[DRIVES]的下标）找到其FLSocket结构变量的地址。

3. FLBuffer *flBufferOf(unsigned volNo)

根据Flsocket结构变量的编号Flsocket.volNo，返回其所属的FLBuffer结构变量的地址。

注意：当SINGLE_BUFFER为false时，数组FLSocket vols[DRIVES]中的每个元素即FLSocket结构变量和对应的buffer在volBuffers[DRIVES]数组中的下表是相同的。

4. FLBoolean flWriteProtected(FLSocket vol)

直接调用vol.writeProtected(&vol)返回socket的写保护状态，返回值0表明未写保护，即可写，其他值表明写保护。

5. void flResetCardChanged(FLSocket vol)

调用函数FLSocket.getAndClearCardChangeIndicator()获取卡的状态是否改变，并将变量FLSocket.cardChanged恢复为FLASE。

6. FLStatus flMediaCheck(FLSocket vol)

检查socket的状态，如果槽内有卡则需要调用vol.getAndClearCardChangeIndicator检测卡的状态是否改变，并返回相应的状态flDriveNotReady（卡不存在）、flDiskChange（状态改变）、flOK（状态不变）。

注意：flMediaCheck函数和flResetCardChanged区别在与后者在检查完状态之后将状态恢复为FLASE，而前者则不修改状态。

7. FLStatus flInitSockets(void)

该函数的作用是对socket控制器控制的所有的socket进行初始化。对每个socket来说，初始化包括如下几个方面：

调用函数flSetWindowSpeed(&vol，250)设置window的速度为250ns；

调用函数flSetWindowBusWidth(&vol，16)设置window的总线宽度为16位；

调用函数flSetWindowSize(&vol，2)设置window的大小为8K字节；

vol.cardChanged设置为flase，即初始状态；

如果宏定义SINGLE_BUFFER，说明所有的socket公用一个buffer；否则每个FLSocket结构变量都对应自己的buffer，此时如果定义了MALLOC_TFFS，则说明这个buffer空间是需要动态分配的，因此这里需要为每个socket动态分配一个buffer空间，对应的地址保存在volBuffers[DRIVERS]数组中，当然如果没有宏定义MALLOC_TFFS则volBuffers[DRIVERS]数组是静态分配的，这里就不需要分配了。见表7.3。

表格 7.3 数组volBuffers的定义和使用

		Flsocket.c函数库	Fatlite.c函数库
SINGLE_BUFFER			在文件Fatlite.c中定义FLBuffer buffer
!SINGLE_BUFFER	MALLOC_TFFS	在文件Flsocket.c中定义static FLBuffer * volBuffers[DRIVES]；而在函数flInitSocket中动态分配空间，并在flExitSocket函数中释放。	在文件Fatlite.c中定义 #define buffer (((Volume)vol).volBuffer)
	!MALLOC_TFFS	直接在文件Flsocket.c中定义static FLBuffer  volBuffers[DRIVES]，这样既不需要动态分配，也不需要动态释放。

该函数还有两件要做的事情，就是关闭Vpp及Vcc同时设置相应的状态变量。

8. unsigned flGetMappingContext(FLSocket vol)

返回vol.window.currentPage，即当前页面号。

9. void FAR0 *flMap(FLSocket vol， CardAddress address)

将flash卡内地址映射为计算机系统内的地址。其中参数address为卡内的地址。

在变量Flsocket.window.currentPage中保存了当前的映射页面，它表明当前的某个页面已经被映射到系统内存中。在实际执行过程中有几种情况：

一是原来映射的页面和address所在的页面相同，则不需要映射，只需要返回该地址对应的计算机系统的地址即可；

二是原来映射的地址和当前不同，那么就需要重新进行映射。这个映射其实也比较简单，就是修改socket寄存器中offset中的数值，将其对应窗口的起始页对应为卡上地址为address所在的页面。具体的内容可以参考函数pcSetMappingContext。

三是如果currentPage对应的地址为UNDEFINED_MAPPING，此时还要调用函数vol.setWindow(&vol)进行必要的初始化，如设定窗口对应的计算机系统的开始页和结束页，然后再执行第二种情况的映射。

注意：Flsocket.remapped变量为TRUE表明重新映射结束。

10. void flSetWindowBusWidth(FLSocket vol， unsigned width)

设定FLSocket.window.busWidth，此时原来映射的页面即失效了，需要将vol.window.currentPage修改为UNDEFINED_MAPPING。

11. void flSetWindowSpeed(FLSocket vol， unsigned nsec)

设定FLSocket.window.speed，此时原来映射的页面即失效了，需要将vol.window.currentPage修改为UNDEFINED_MAPPING。

12. void flSetWindowSize(FLSocket vol， unsigned sizeIn4KBunits)

设定FLSocket.window.size，此时原来映射的页面即失效了，需要将vol.window.currentPage修改为UNDEFINED_MAPPING。需要注意的是，参数sizeIn4Kbunits是以4KB为单位的，而FLSocket.window.size则是以1字节为单位的；FLSocket.window.baseAddress则是以4KB为单位的。

13. void flSocketSetBusy(FLSocket vol， FLBoolean state)

该函数定义了socket层的setbusy操作，根据参数state为TFFS_ON或者TFFS_OFF进行不同的操作。

如果TFFS_ON，则说明需要对socket进行操作，这时候置vol.window.currentPage = UNDEFINED_MAPPING，且vol.remapped = TRUE，表明需要remap。

如果TFFS_OFF，则说明当前socket的操作完毕，执行函数flIntervalRoutine(&vol)。

14. void flNeedVcc(FLSocket vol)

注册Vcc用户，如果当前Vcc是off的，那么这时候就需要打开。

15. void flDontNeedVcc(FLSocket vol)

注销一个Vcc用户。如果注销后用户数为0，那么这时候就需要关闭Vcc，这个函数并没有马上关闭，而是在函数flIntervalRoutine中完成的。

16. FLStatus flNeedVpp(FLSocket vol)

注册Vpp用户，如果当前Vpp是off的，那么这时候就需要打开。

17. void flDontNeedVpp(FLSocket vol)

注销一个Vpp用户。如果注销后用户数为0，那么这时候就需要关闭Vpp，这个函数并没有马上关闭，而是在函数flIntervalRoutine中完成的。

18. void flSetPowerOnCallback(FLSocket vol， void (*routine)(void *flash)， void *flash)

设定回调函数vol.powerOnCallback。该函数在加电的时候由socket层调用。该函数通常是在flash一级定义的。

19. void flIntervalRoutine(FLSocket vol)

这是个周期执行的函数，由数库Fatlite中的函数flInit()启动对socketIntervalRoutine()函数的周期性调用，每个socketIntervalRoutine()执行周期都会调用flIntervalRoutine()函数。

它的作用是分别检查Vcc和Vpp的用户数，如果用户数为0，则需要关闭相应的Vcc和Vpp电源；它的另一个作用是检查卡的存在状态。

20. void flExitSocket(FLSocket vol)

对socket进行复位：调用flMap函数reset map寄存器；调用flDontNeedVcc函数将Vcc用户数减一，这是因为可能不止一个程序使用到Vcc，即使当前进行不再使用Vcc了，可能还有其他的进行需要Vcc；紧接着要调用函数flSocketSetBusy，它主要完成两部分工作，一是调用函数flIntervalRoutine(&vol，TFFS_OFF)检查Vcc和Vpp的用户数，检查卡的状态。

此外，该函数还要调用指针函数vol.freeSocket(&vol)释放先前分配的各种资源，如果在宏定义MALLOC_TFFS且！SINGLE_BUFFER的条件下，volBuffers[vol.volNo]是在函数flInitSockets中分配的，那么这时候还要释放这部分内存空间。