JFFS2文件系统在uC linux上的实现

目前Linux 被广泛的应用到嵌入式系统中, 但嵌入式系统中最常用的存储设备是Flash存 储器, 这使得L inux默认的根文件系统ex t2并不适合用于嵌入式环境。为了解决这个问题, 文中 介绍了嵌入式环境下存储设备的特点以及JFFS2文件系统的特性, 并讨论了在S3C44b0X + uC linux平台上构建JFFS2文件系统的方法。 关键词: JFFS2; uC linux; S3C44B0X; 嵌入式系统 ### JFFS2文件系统在uC Linux上的实现 #### 一、引言 随着Linux操作系统在嵌入式领域的广泛应用，其对于存储设备的需求也日益增长。然而，传统的Linux根文件系统ext2并不是专为嵌入式环境设计的，特别是在面对Flash存储器这类设备时存在诸多不足。为了克服这些问题，本文探讨了JFFS2文件系统及其在S3C44b0X + uC Linux平台上的实现方法。 #### 二、JFFS2文件系统概述 ##### 2.1 JFFS2文件系统简介 JFFS（Journaling Flash File System）是由瑞典Axis通信公司开发的一种专门针对Flash存储器特性的日志文件系统。为了适应嵌入式系统的特殊需求，Red Hat公司在原版JFFS的基础上进行了改进，增加了数据压缩等功能，并且优化了存取策略和抗疲劳性，从而形成了JFFS2文件系统。JFFS2的设计重点在于保证系统在遇到突然断电等情况时能够保持文件的完整性。 ##### 2.2 JFFS2的底层架构 JFFS2文件系统的底层驱动负责实现对Flash存储器的访问控制。在uC Linux中，通过MTD（Memory Technology Device）模块来隐藏对Flash存储器操作的细节。MTD相关的源代码位于`/drivers/mtd`目录下，该目录下还包含了`chips`、`maps`、`devices`和`nand`四个子目录。NOR Flash存储器的驱动位于`chips`目录下，而NAND Flash存储器的驱动则位于`nand`目录下。这些驱动程序都是为Flash存储器专门设计的，因此能够更好地支持基于扇区的擦除和读写操作接口。 MTD为硬件和上层文件系统之间提供了一个抽象接口，主要包含两种接口：MTD字符设备和MTD块设备。通过这两种接口可以像处理普通文件一样对Flash存储设备进行读写操作。 #### 三、uC Linux中的默认文件系统及其局限性 uC Linux中默认使用的文件系统是romfs，这是一种简单、紧凑且只读的文件系统。romfs采用顺序存储文件数据的方式，并通过在系统中创建虚拟RAM分区来保存动态配置文件和数据。但是，一旦系统掉电，RAM分区中的所有数据都将丢失。因此，在需要永久保存数据的情况下，romfs的局限性就显现出来了。 #### 四、系统实现过程 ##### 4.1 硬件环境介绍 本文采用的开发板使用的是Samsung公司的S3C44B0X微控制器，配备有8MB RAM和2MB NOR Flash存储器（型号为Am29LV160B），通过16位数据总线与CPU交换数据。这种Flash存储器的擦写次数典型值为10万次。 ##### 4.2 JFFS2文件系统的实现 在uC Linux的`/linux-2.4/drivers/mtd/maps`目录下，需要添加与特定硬件资源相对应的map文件。这个文件主要包括MTD原始设备的起始物理地址、大小、分区情况、读写函数、初始化和清除程序。例如，可以参考目录下的现有文件（如`m5407c3.c`）进行修改以适应自己的硬件配置。以下是一个具体的修改示例： ```c #define WINDOW_ADDRESS 0x40000000 #define WINDOW_SIZE 0x200000 #define WINDOW_WIDTH 16 ``` 在这个例子中，`WINDOW_ADDRESS`定义了Flash存储器的基地址，`WINDOW_SIZE`定义了存储器的大小，而`WINDOW_WIDTH`则定义了数据总线宽度。 通过这种方式，可以有效地在uC Linux平台上构建和实现JFFS2文件系统，进而解决嵌入式系统中对Flash存储器支持的问题。