SPI Flash M25P32 的TFFS文件系统的设计与实现

信息读入内存数据结构并检验的过程，这个Mount PTL过程完成后，mountvolume ()函数即将隐蔽的0扇区和DOS的启动扇区信息读入内存数据结构，这样，DOS就可以访问FTL底层扇区了。

3.2 TFFS的块映射

图3中，FTL层将DOS上连续的扇区映射到Flash上某个R／W block块中，同时在某个位置记录一个映射表(称为MAP表)，该表中记录了DOS的扇区映射到Flash中的哪个block，当DOS要进行读操作时，FTL首先查询这个MAP，以获得映射信息，然后读取相应的block信息并返回给DOS，从而实现读映射。当DOS需要写入操作时，可能存在将bit0修改为1的情况，于是FTL层将申请一个新的block块，并将新信息写入，然后修改map信息，记录这个DOS扇区已经重新映射了，从而实现写映射。所以，从逻辑上看，FTL层就实现了DOS扇区的映射和FLASH的写入管理。

3.3 垃圾收集过程

FTL格式化后，可用扇区将被不断申请使用，原有扇区被不断的废弃，系统中可用的free扇区越来越少，但这并不是由于上层DOS真的使用了这么多扇区，而是FTL为了方便管理、为了不需要每次擦除一块而付出的管理代价。所以，当系统中的可用扇区少于用户要申请写入的扇区时，FTL层就必须解决这些垃圾问题，这个过程在FTL中称为垃圾回收(garbage collect)。

当FTL中的可用sector小于用户要申请的扇区时，系统将启动垃圾收集，但系统中有很多个unit，到底收集哪个unit呢?FTL会考虑磨损均衡，它将采用一个伪随机的算法来决定收集策略：即用4／256的几率选择磨损情况少的块来收集；252／256的几率则根据垃圾最多为第一条件，当垃圾一样时，判断磨损次数小的优先选择。

3.4 FFL创建的DOS

TFFS的格式化函数需要调用tffsDevFormat来格式化，而不需要调用dosFsVolFormat来格式化；另外，在tffsDevFormat格式化参数中，需要传人的参数含有FAT个数参数，其原因是DOS是FTL层创建的，而不是在FTL基础上创建的，下面是TFFS的整个格式化过程：

tffsDevFormat→flcall(FL_FORMAT_VOLUME)→formatVolume→Format→formatFTL；

其中，函数formatFTL是执行FTL层格式化的操作函数，操作时，首先根据格式化参数和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信息和控制BAM值；之后写入unit No；最后申请每个page的空间；

上述formatFTL函数执行完以后，FTL就已经准备好，可以接受上层的扇区读写函数了(当然还没有内容可以读写)。

在函数formatVolume中，mount可进行卷操作，当内存的数据结构准备好后，FTL层即可调用函数flDosFormat来创建DOS。其中首先创建隐藏扇区，以用于记录该卷的部分信息，然后分别创建MBR、FAT和ROOT目录；这样，DOS创建完成后，再执行dosFsDevCreat函数，当然就无须格式化，找到0扇区自然就找到了MBR，因为DOS是FTL创建的。

从更深层次讲，FTL层之所以创建DOS层，是因为只有FTL层才知道有哪些扇区是可以供DOS使用的，哪些扇区是DOS不能使用的(作为FTL层管理使用)，也正是因为DOS层不了解FTL层的运作情况，所有的扇区映射关系都被FTL层隐蔽，因而导致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，都会严重浪费FTL层的映射关系运算。

4 基于M25P32 SPI Flash的TFFS设计

对于TFFS的实现，涉及到config.h、sysTffs.c、tffsConifg.c、tffsMtd.c、Makefile几个文件的配置和修改，其中编译是通过建立一个downloadalbe的tomado工程，来把这几个．c源文件编译进去生成．pl文件提供给bsp工程，而后由bsp工程把．pl文件编译进去，从而生成bootable image。

4.1 Config．h的相关配置

要在vxworks映像中加入TFFS文件系统，需要加入相关的组件，虽然也可以在该文件中直接加入相应的配置宏，但很容易造成遗漏和有些需要依赖的宏没有定义或者冲突，本文采用的方法是建一个bootable的tornado工程，而后在这个工程中通过加入TFFS和DOSFS的相关组件来编译这个工程，从而生成一个prjParams．h文件，该文件里就包含了刚刚加入的组件对应的宏，因而，组件与组件之间依赖也是安全的，不会有任何冲突，最后再在Config．h中包含这个文件即可。

4.2 sysTffs．c文件的修改

该文件用于提供socket层的bsp实现代码。如果镜像文件包含TFFS相关组件，那么，系统启动时就会按照如下过程自动调用sysTffsInit()函数：

usrRoot()→tffsDrv()→flInit()→flRegisterComponent ()→sysTffslnit ()

sysTffsInit ()函数会依次调用socket注册函数simmRegisterOfsl ()，注册