在nand flash上實現(xiàn)JFFS2根文件文件系統(tǒng)

JFFS2是Flash上應(yīng)用最廣的一個日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)。它提供的垃圾回收機制，不需要馬上對擦寫越界的塊進行擦寫，而只需要將其設(shè)置一個標(biāo)志，標(biāo)明為臟塊，當(dāng)可用的塊數(shù)不足時，垃圾回收機制才開始回收這些節(jié)點。同時，由于JFFS2基于日志結(jié)構(gòu)，在意外掉電后仍然可以保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性，而不會丟失數(shù)據(jù)。

本文闡述如何在nand flash上實現(xiàn)JFFS2根文件文件系統(tǒng)。實驗環(huán)境是：FS2410開發(fā)平臺及ubantu7.04主機環(huán)境。

由于使用的ubantu7.04的環(huán)境沒有安裝制作JFFS2文件系統(tǒng)鏡像的工具mkfs.jffs2，所以首先在Linux系統(tǒng)中安裝mkfs.jffs2工具，安裝的過程如下：

1.下載MTD工具包

本處使用的是mtd-snapshot-20050519.tar.bz2：

farsight#tar –jxvf mtd-snapshot-20050519.tar.bz2

farsight#cd mtd

farsight#./cONfigure

farsight#make

farsight#make inSTall

如果系統(tǒng)中沒有安裝ZLIB庫，那么首先安裝ZLIB庫。具體的安裝過程如下：

farsight#tar –zxvf zlib-1.2.3.tar.gz

farsight#cd zlib-1.2.3

farsight#./configure

farsight#make

farsight#make install

完成此步驟后，系統(tǒng)中就有了mkfs.jffs2的工具。注意：這個工具不同于mkfs.ext2工具，它只能制作相應(yīng)的JFFS2文件系統(tǒng)的鏡像，而不具有進行格式化的功能，而mkfs.ext2具備這以上兩種功能。然后用這個工具就可以制作JFFS2文件系統(tǒng)的鏡像了。

2、制作JFFS2文件鏡像

實驗平臺用到的nand flash 是K9F1208，在制作鏡像過程添加的參數(shù)需要和它對應(yīng)。

farsight#mkfs.jffs2 -r /source/rootfs -o rootfs.jffs2 -e 0x4000 --pad=0x800000 -n

這樣就會生成一個8M大小的rootfs.jffs2的鏡像，它也正是JFFS2文件系統(tǒng)的鏡像，關(guān)于這個命令行里的選項的內(nèi)容，可以用man a mkfs.jffs2命令來查看內(nèi)容。

JFFS2 維護了幾個鏈表來管理擦寫塊，根據(jù)擦寫塊上的內(nèi)容，一個擦寫塊會在不同的鏈表上。具體來說，當(dāng)一個擦寫塊上都是合法(valid)的節(jié)點時，它會在 clean_list 上;當(dāng)一個擦寫塊包含至少一個過時(obsolete)的節(jié)點時，它會在 dirty_list 上;當(dāng)一個擦寫塊被擦寫完畢，并被寫入 CLEANMARKER 節(jié)點后，它會在 free_list 上。而當(dāng)你在掛載這個文件系統(tǒng)的時候，如果出現(xiàn)CLEANMARKER node found at 0x0042c000 has totlen 0xc != normal 0x0的警告的時候，可以加一個“-n”的選項，這個主要是由于針對Nand Flash不需要在每個擦除塊的開始寫入CLEANMARKER 節(jié)點。

3、設(shè)置內(nèi)核啟動參數(shù)

本處用的bootloader是U-BOOT.所以在U-BOOT的命令終端設(shè)置如下：

FS2410#setenv bootargs root=/dev/mtdblock/2 rootfstype=jffs2 rw console=ttySAC0,115200 init=/linuxrc mem=64M

4、配置內(nèi)核支持JFFS2文件系統(tǒng)

File Systems ---> Miscellaneous filesystems --->

<*>JournallingFlash File System v2 (JFFS2) support

[*]JFFS2write-bufferingsupport

[*]AdvancedcompressionopTIonsforJFFS2

[*]JFFS2ZLIBcompressionsupport

[*]JFFS2RTIMEcompressionsupport

[*] JFFS2 RUBIN compression support

5、下載rootfs.jffs2鏡像

下載到Nand Flash第二個分區(qū)。

FS2410#nand erase 200000 800000

FS2410#nand write.jffs2 300008000 200000 800000

這里說明下關(guān)于nand flash操作的幾個常用命令的含義

nand write：向Nand Flash寫入數(shù)據(jù)，如果NandFlash相應(yīng)的區(qū)域有壞塊，則直接報錯。

nand write.jffs2：向Nand Flash寫入數(shù)據(jù)，如果NandFlash相應(yīng)的區(qū)域有壞塊，可以跳過壞塊。

nand read：讀取Nand Flash相應(yīng)區(qū)域的數(shù)據(jù)，如果NandFlash相應(yīng)的區(qū)域有壞塊，則直接報錯。

nand read.jffs2s：讀取Nand Flash相應(yīng)區(qū)域的數(shù)據(jù)，如果NandFlash相應(yīng)的區(qū)域有壞塊，將對應(yīng)壞塊區(qū)域的緩沖填充0xff，然后跳過此壞塊繼續(xù)讀取。

nand read.jffs2：讀取Nand Flash相應(yīng)區(qū)域的數(shù)據(jù)，如果NandFlash相應(yīng)的區(qū)域有壞塊，直接跳過壞塊。

具體的參考代碼參看U-BOOT源碼：common/cmd_nand.c文件。

下載完JFFS2文件系統(tǒng)鏡像后，需要把Linux內(nèi)核NandFlash的驅(qū)動關(guān)于第二個分區(qū)的大小改為8M(和鏡像一樣大)，否則會出現(xiàn)類似如下錯誤：

Freeing init memory: 124K

Warning: unable to open an initial console.

Argh. Special inode #171 with mode 0xa1ff had more than one node

Kernel panic: No init found. Try passing init= option to kernel.

Argh. Special inode #63 with mode 0xa1ff had more than one node

Returned error for crccheck of ino #63. Expect badness...

Argh. Special inode #67 with mode 0xa1ff had more than one node

Returned error for crccheck of ino #67. Expect badness...

Argh. Special inode #68 with mode 0xa1ff had more than one node

到此，一個JFFS2文件系統(tǒng)的鏡像制作成功。可以啟動系統(tǒng)并測試JFFS2的性能了

還有一種制作JFFS2文件系統(tǒng)鏡像的方法，在制作鏡像的參數(shù)中可以不加—pad選項，過程如下：

farsight#mkfs.jffs2 -r /source/rootfs -o rootfs.jffs2 -e 0x4000 -n

啟動開發(fā)板燒寫rootfs.jffs2鏡像

FS2410#nand erase 200000 800000//(注意把整個存放文件系統(tǒng)的分區(qū)全部給擦除)。

FS2410#nand write.jffs2 30008000 200000 31a28c//(必須是rootfs.jffs2的實際大小。如果是你寫成了4M，那么分區(qū)的其余部分JFFS2文件系統(tǒng)將無法識別)。