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uClinux下Nor Flash的JFFS2文件系统构建

时间:2023-05-01 08:56:02 计算机论文 我要投稿
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uClinux下Nor Flash的JFFS2文件系统构建

摘要:目前的嵌入式系统多使用FLASH作为主存,因此,如何有效管理FLASH上的数据非常重要。文章以SST39VF160芯片为例,讨论了在Nor Flash上建立uClinux的JFFS2文件系统的一般步骤,从而为FLASH上的数据管理提供了理想的选择方式。

    关键词:uClinux;Nor Flash;MTD;JFFS2;文件系统

嵌入式系统正随着Internet的发展而在各个领域得到广泛的应用,作为嵌入式应用的核心,嵌入式Linux以其自由软件特性正日益被人们看好。Linux具有内核小、效率高、源代码开放等优点,还内涵了完整的TCP/IP网络协议,因此非常适于嵌入式系统的应用。而作为专门运行于没有MMU的微处理器的嵌入式操作系统,uClinux更是得到广泛应用。

当前的嵌入式系统开发,需要方便灵活的使用Flash。NOR和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。Intel于1988年首先开发出NOR flash技术,彻底改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局面。NOR的特点是芯片内执行?XIP? eXe-cute In Place?,这样应用程序可以直接在flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。NOR的传输效率很高,在1~4MB的小容量时具有很高的成本效益,因此在嵌入式系统得到广泛的应用。

1 JFFS2文件系统简介

uClinux通常默认ROMFS作为根文件系统,它相对于一般的EXT2文件系统具有节约空间的优点。但是ROMFS是一种只读的文件系统,不支持动态擦写保存。虽然对于需要动态保存的数据可以采用虚拟ram盘的方法来保存,但当系统掉电后,ram盘的内容将全部丢失,而不能永久保存,因此需要实现一个可读写的文件系统。JFFS2文件系统便是一个很好的选择。

JFFS文件系统是瑞典Axis通信公司开发的一种基于Flash的日志文件系统,它在设计时充分考虑了Flash的读写特性和用电池供电的嵌入式系统的特点,在这类系统中必需确保在读取文件时,如果系统突然掉电,其文件的可靠性不受到影响。对Red Hat的David Woodhouse进行改进后,形成了JFFS2。主要改善了存取策略以提高FLASH的抗疲劳性,同时也优化了碎片整理性能,增加了数据压缩功能。需要注意的是,当文件系统已满或接近满时,JFFS2会大大放慢运行速度。这是因为垃圾收集的问题。

JFFS2的底层驱动主要完成文件系统对Flash芯片的访问控制,如读、写、擦除操作。在Linux中这部分功能是通过调用MTD(memory technology device内存技术设备)驱动实现的。相对于常规块设备驱动程序,使用 MTD 驱动程序的主要优点在于 MTD 驱动程序是专门为基于闪存的设备所设计的,所以它们通常有更好的支持、更好的管理和更好的基于扇区的擦除和读写操作的接口。MTD相当于在硬件和上层之间提供了一个抽象的接口,可以把它理解为FLASH的设备驱动程序,它主要向上提供两个接口:MTD字符设备和MTD块设备。通过这两个接口,就可以象读写普通文件一样对FLASH设备进行

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