Contiki学习笔记：Coffee遇到若干问题(解决及待解决)

摘要：

    本文给出若干在分析Coffee文件系统遇到的问题(解决及待解决)，如找不到创建新文件的方法，语法方面的问题。

一、创建新文件方法

    最近在分析Coffee文件系统，没找到创建一个新文件的方法，很是纳闷。有函数cfs_open、cfs_close、cfs_read、cfs_write、cfs_seek、cfs_remove，但没有创建文件相关的函数。通常的设计，会在打开文件进行判断，若文件不存在会创建新文件，但coffee文件系统的cfs_open(const char *name, int flags)只有3个标志：CFS_READ、CFS_WRITE、CFS_APPEND，也没有类似Linux中打开文件O_CREAT的标志。于是深入源码，cfs_open函数(文件路径contiki/core/cfs/cfs_coffee.c)在找不到name对应文件的情况下，就退出了。文件都创建不了，何谈读出写入。

解决：

    感谢网友回复，提示我cfs_open包含着创建文件。我已深入分析cfs_open源码，并整理成文档：

《Contiki学习笔记：Coffee文件系统打开文件cfs_open》

《Contiki学习笔记：Coffee文件系统创建文件》

新问题：
    但调试过程中，发现新的问题。创建新文件主体函数reserve调用find_contiguous_pages函数，寻找满足的页，find_contiguous_pages调用HDR_FREE(hdr)宏判断物理页是否可用(若物理页文件头file_header中flags的A位为0，则返回真)，问题就在这里，Coffee格式化(擦除)时整个文件头都是0xFF，也就是说格式化后的flags每一位都是1，显然HDR_FREE(hdr)返回1，没法创建文件。

    我尝试着把HDR_FREE(hdr)改成!HDR_FREE(hdr)，返回正确fd。但读写时又有新的问题，写入数据与读出数据不同(我怀疑压根就没写入)。所以呢，接下来把cfs_read和cfs_write也分析清楚，必要时将FLASH读写擦函数也分析下。

二、语法问题

在contiki\core\cfs\cfs_coffee.c文件下的merge_log函数，有这么一条语句，以致编译出错，如下：

char buf[hdr.log_record_size == 0 ? COFFEE_PAGE_SIZE : hdr.log_record_size];

错误提示如下(开发环境是IAR)：

    C语言语法规则，声明数组应该是：数组名[常量表达式]，显然上面不是常量表达式。奇怪的是，我在InstantContiki 2.5环境下，居然可以编译通过(随便找一个硬件平台编译)。如此看来，这个问题应该是跟编译器相关了。

    像这样的问题，在Contiki源码中，多处出现，罗列如下：

uint16_t indices[batch_size];  //在文件cfs-coffee.c的get_record_index函数

uint16_t indices[preferred_batch_size]; //在文件cfs-coffee.c的find_next_record函数

char copy_buf[log_record_size];

 初步解决：

    我的解决方法是，索性将这条语句简化为：char buf[COFFEE_PAGE_SIZE]; 编译就通过了，但可能会带来副作用。

三、CFS_APPEND并不包含CFS_WIRTE

    Coffee官方论文[1]声称指定了CFS_APPEND意味着指向CFS_WRITE，从源码分析，显然必须得指定CFS_WRITE才能写入。Coffee写入文件cfs_write，首先得判断fd的有效性和写权限检查，如下：

if(!(FD_VALID(fd) && FD_WRITABLE(fd)))
{
    return  - 1;
}

#define FD_WRITABLE(fd) (coffee_fd_set[(fd)].flags & CFS_WRITE)

    FD_WRITABLE判断该文件是否以CFS_WRITE打开，可见如果想从文件末尾写，则需同时指定CFS_WRITE和CFS_APPEND。

解决：

(1) 记住这个用法，当需要从文件末尾写时，同时指定CFS_WRITE和CFS_APPEND

(2)修改FD_WRITABLE宏，使CFS_APPEND隐含着CFS_WRITE，修改后如下：

#define FD_WRITABLE(fd) (coffee_fd_set[(fd)].flags & CFS_WRITE & CFS_APPEND)

其他没发现的问题……

请不吝啬给予指教！可以发邮件，也可以直接在本文末尾回复(匿名也可回复)，不胜感激。

参考资料：

[1] Tsiftes Nicolas,Dunkels Adam,He Zhitao.Enabling large-scale storage in sensor networks with the coffee file system[J].International Conference on Information Processing in Sensor Networks.2009,349-360