嵌入式Linux上JFFS文件系統(tǒng)的實現(xiàn)方法

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　　1 引言

　　近年來，隨著電子技術的不斷進步，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)已成為熱點，而Linux作為一個自由軟件 ,也得到了極大的發(fā)展 ,嵌入式系統(tǒng)與Linux的結合，正日益被人們看好。Linux具有內核小，效率高，源代碼開放等優(yōu)點，還內含了完整的TCP/在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，F(xiàn)lash 芯片以相對低廉的價格提供了高可靠性和高密度的存儲，已成為嵌入式系統(tǒng)的重要組成部分。在很多嵌入式系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)及應用程序直接固化在Flash上，系統(tǒng)啟動時，代碼直接在Flash上開始運行。

　　2 在嵌入式系統(tǒng)中使用Flash

　　當前的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，需要方便靈活地使用Flash，以嵌入式的Web Server為例，在運行過程中，要求能夠動態(tài)地保存一些數據，并且當系統(tǒng)重新上電時，保存的數據依然存在。又比如將嵌入式處理器應用于工控領域，可能整個系統(tǒng)都集成在一小塊電路板上，一些重要的工藝參數在控制過程中需要動態(tài)地改變并保存，而使用硬盤等存儲介質又不太現(xiàn)實，在這種場合下，僅僅將Flash作為保存系統(tǒng)代碼的ROM使用是“大材小用”了。需要充分發(fā)揮Flash可擦寫的優(yōu)勢，在系統(tǒng)運行過程中，動態(tài)地擦寫Flash來保存數據。針對嵌入式系統(tǒng)多樣、靈活、專用性強等特點，可以發(fā)揮嵌入式操作系統(tǒng)軟件復用的優(yōu)點，找到一種方便、快捷地使用Flash 的方法來縮短開發(fā)時間，提升系統(tǒng)性能，嵌入式Linux就提供了這樣一條捷徑。由遍布全世界的自由軟件開發(fā)者為Linux提供支持，使得在嵌入式Linux上使用Flash變的十分容易。

　　3 JFFS 文件系統(tǒng)簡介

　　我們使用的uClinux系統(tǒng)采用ROMFS作為根文件系統(tǒng)，它相對于一般的EXT2文件系統(tǒng)，具有節(jié)約空間的優(yōu)勢。但是ROMFS是一種只讀的文件系統(tǒng)，不支持動態(tài)擦寫保存，對于系統(tǒng)需要動態(tài)保存的數據只能采用虛擬ram盤的方法(ram盤使用EXT2文件系統(tǒng))。

　　針對ROMFS文件系統(tǒng)存在的問題，我們可以使用JFFS文件系統(tǒng)(Journaling Flash File System)。JFFS文件系統(tǒng)是瑞典的Axis Communications公司(www.axis.com) 在GNU General Public License下發(fā)布的自由軟件，主要用于嵌入式Linux。只需要在自己的嵌入式Linux中加入JFFS文件系統(tǒng)并做少量的改動，就可以使用JFFS文件系統(tǒng)。通過JFFS文件系統(tǒng)，可以用Flash來保存數據，即將Flash作為系統(tǒng)的硬盤來使用?？梢韵癫僮饔脖P上的文件一樣操作Flash芯片上的文件和數據。系統(tǒng)運行的參數可以實時保存到Flash芯片中，在系統(tǒng)斷電后數據仍然存儲在Flash芯片中。

　　作為一種EEPROM，F(xiàn)lash可分為兩種主要類型：NOR Flash 和NAND Flash。一片沒有使用過的Flash，每一位的值都是邏輯1，對Flash的寫操作就是將特定位的邏輯1改變?yōu)檫壿?。而擦除就是將邏輯1改變?yōu)檫壿?。Flash的數據存儲是以塊(Block)為單位來組織的，F(xiàn)lash只能整塊擦除，而Flash的壽命是以擦除次數來計算的，一般是每塊100，000次。為了保證某塊不早于其他塊到達其壽命，就有必要在所有塊中盡可能地平均分配擦除次數，這就是“損耗平衡”。JFFS 文件系統(tǒng)是一種“追加式”的文件系統(tǒng)，新的數據總是被追加到上次寫入數據的后面。這種“追加式”的結構就自然實現(xiàn)了“損耗平衡”。

　　要加入JFFS文件系統(tǒng)，需實現(xiàn)Linux下對Flash芯片的驅動，Axis Communications公司提供了實現(xiàn)代碼。在這個系統(tǒng)中，代碼包括uClinux/linux/drivers/block/flash.c 和uClinux/linux/include/linux/flash.h。

　　在flash.c中的設備初始化函數 flash—init()里，將Flash作為塊設備向系統(tǒng)注冊：

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