嵌入式Linux上JFFS文件系统的实现方法

　　1 引言

　　近年来，随着电子技术的不断进步，嵌入式系统开发已成为热点，而Linux作为一个自由软件 ,也得到了极大的发展 ,嵌入式系统与Linux的结合，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，还内含了完整的TCP/在嵌入式系统开发中，Flash 芯片以相对低廉的价格提供了高可靠性和高密度的存储，已成为嵌入式系统的重要组成部分。在很多嵌入式系统中， *** 作系统及应用程序直接固化在Flash上，系统启动时，代码直接在Flash上开始运行。

　　2 在嵌入式系统中使用Flash

　　当前的嵌入式系统开发，需要方便灵活地使用Flash，以嵌入式的Web Server为例，在运行过程中，要求能够动态地保存一些数据，并且当系统重新上电时，保存的数据依然存在。又比如将嵌入式处理器应用于工控领域，可能整个系统都集成在一小块电路板上，一些重要的工艺参数在控制过程中需要动态地改变并保存，而使用硬盘等存储介质又不太现实，在这种场合下，仅仅将Flash作为保存系统代码的ROM使用是“大材小用”了。需要充分发挥Flash可擦写的优势，在系统运行过程中，动态地擦写Flash来保存数据。针对嵌入式系统多样、灵活、专用性强等特点，可以发挥嵌入式 *** 作系统软件复用的优点，找到一种方便、快捷地使用Flash 的方法来缩短开发时间，提升系统性能，嵌入式Linux就提供了这样一条捷径。由遍布全世界的自由软件开发者为Linux提供支持，使得在嵌入式Linux上使用Flash变的十分容易。

　　3 JFFS 文件系统简介

　　我们使用的uClinux系统采用ROMFS作为根文件系统，它相对于一般的EXT2文件系统，具有节约空间的优势。但是ROMFS是一种只读的文件系统，不支持动态擦写保存，对于系统需要动态保存的数据只能采用虚拟ram盘的方法(ram盘使用EXT2文件系统)。

　　针对ROMFS文件系统存在的问题，我们可以使用JFFS文件系统(Journaling Flash File System)。JFFS文件系统是瑞典的Axis CommunicaTIons公司(www.axis.com) 在GNU General Public License下发布的自由软件，主要用于嵌入式Linux。只需要在自己的嵌入式Linux中加入JFFS文件系统并做少量的改动，就可以使用JFFS文件系统。通过JFFS文件系统，可以用Flash来保存数据，即将Flash作为系统的硬盘来使用。可以像 *** 作硬盘上的文件一样 *** 作Flash芯片上的文件和数据。系统运行的参数可以实时保存到Flash芯片中，在系统断电后数据仍然存储在Flash芯片中。

　　作为一种EEPROM，Flash可分为两种主要类型：NOR Flash 和NAND Flash。一片没有使用过的Flash，每一位的值都是逻辑1，对Flash的写 *** 作就是将特定位的逻辑1改变为逻辑0。而擦除就是将逻辑1改变为逻辑0。Flash的数据存储是以块(Block)为单位来组织的，Flash只能整块擦除，而Flash的寿命是以擦除次数来计算的，一般是每块100，000次。为了保证某块不早于其他块到达其寿命，就有必要在所有块中尽可能地平均分配擦除次数，这就是“损耗平衡”。JFFS 文件系统是一种“追加式”的文件系统，新的数据总是被追加到上次写入数据的后面。这种“追加式”的结构就自然实现了“损耗平衡”。

　　要加入JFFS文件系统，需实现Linux下对Flash芯片的驱动，Axis CommunicaTIons公司提供了实现代码。在这个系统中，代码包括uClinux/linux/drivers/block/flash.c 和uClinux/linux/include/linux/flash.h。

　　在flash.c中的设备初始化函数 flash—init()里，将Flash作为块设备向系统注册：