在以計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合的信息時(shí)代的快速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用的形勢(shì)下，3C（Computer，Communication，Consumer）合一的趨勢(shì)已經(jīng)形成，其結(jié)果必然就是將計(jì)算機(jī)工業(yè)的中心從計(jì)算產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到嵌入式信息產(chǎn)品。

　　然而由于嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用要求及成本因素決定了嵌入式系統(tǒng)在系統(tǒng)資源，包括硬件資源和軟件資源方面都是非常精簡(jiǎn)和高效的。因此在嵌入式系統(tǒng)中的存儲(chǔ)設(shè)備一般不會(huì)采用硬盤(pán)等大容量高功耗設(shè)備，而改用諸如CompactFlash，EPROM等存儲(chǔ)介質(zhì)。因此本文就M-systems公司開(kāi)發(fā)的新一代閃存FlashDiskOnChip 2000，介紹在基于嵌入式Linux系統(tǒng)上文件系統(tǒng)和塊設(shè)備的支持及驅(qū)動(dòng)。

　　2　硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　電子盤(pán)的內(nèi)部存儲(chǔ)介質(zhì)Flash是近幾年來(lái)發(fā)展最快的一種存儲(chǔ)芯片，他具有E2PROM可擦寫(xiě)的特點(diǎn)，又同時(shí)具有EPROM廉價(jià)的特點(diǎn)，他是一種高性能、低功耗、電可擦除的存儲(chǔ)器件。根據(jù)其以上一些特點(diǎn)，電子盤(pán)已廣泛應(yīng)用于信息存儲(chǔ)、機(jī)頂盒、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算以及嵌入式計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域。

　　M-system公司推出的DiskOnChip 2000系列是新一代閃存磁盤(pán)（Flash Disk）。為標(biāo)準(zhǔn)32腳DIP封裝，他與標(biāo)準(zhǔn)的E2PROM完全兼容。一般的閃存器（FlashMemory）只包含存儲(chǔ)器部分，而控制器要另加。為了對(duì)閃存磁盤(pán)進(jìn)行管理，DiskOnChip中已裝有MSystem公司的閃存文件系統(tǒng)（TrueFFS）軟件。這使得他使用簡(jiǎn)單，工作中不需要任何其他特殊復(fù)雜的算法。他的讀／寫(xiě)與硬盤(pán)完全相同，因此他可以作為獨(dú)立硬盤(pán)使用，并與其他磁盤(pán)兼容。可以直接引導(dǎo)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而不需要其他系統(tǒng)盤(pán)。他適用于3．3 V和5 V電源，功耗很小，對(duì)于那些空間受限，小型便攜式裝置，DiskOnChip將是最佳選擇。DOC2000結(jié)構(gòu)主要由系統(tǒng)接口單元（SystemIterface）、系統(tǒng)引導(dǎo)模塊（BootBlock）、閃存控制單元（FlashControl）以及和Flash存儲(chǔ)介質(zhì)等組成，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　其中系統(tǒng)接口單元為DOC2000提供了類(lèi)似SRAM的接口，使之能夠通過(guò)CPU的本地總線(xiàn)、ISA總線(xiàn)以及SRAM總線(xiàn)建立與操作系統(tǒng)的連接。DOC提供片選信號(hào)（CE＃）、讀寫(xiě)信號(hào)（WE＃）、使能信號(hào)（OE＃）以及13位寬的地址線(xiàn)（A［0：12］）和8位寬的數(shù)據(jù)總線(xiàn)（D［0：7］）。系統(tǒng)接口在主總線(xiàn)信號(hào)（讀、寫(xiě)、地址和片選）的控制下產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)送入閃存磁盤(pán)，其內(nèi)部的ROM提供一種IPL碼，此碼在計(jì)算機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中將閃存文件系統(tǒng)軟件裝入PC內(nèi)存。他在PC的擴(kuò)展BIOS中安排了8 kB以上的存儲(chǔ)區(qū)域，其地址為0C000H～0EFFFH。計(jì)算機(jī)開(kāi)機(jī)自檢后，DiskOnChip作為PC的BIOS標(biāo)準(zhǔn)操作的一部分，BIOS搜尋ROM擴(kuò)展碼，找到后BIOS執(zhí)行閃存磁盤(pán)內(nèi)的初始化碼，此碼將閃存文件系統(tǒng)軟件裝入內(nèi)存。閃存磁盤(pán)也將被安裝為系統(tǒng)的一個(gè)磁盤(pán)，然后將傳輸器控制回到BIOS碼。當(dāng)操作系統(tǒng)要確認(rèn)適合系統(tǒng)的磁盤(pán)時(shí)，閃存磁盤(pán)軟件即模仿一個(gè)硬盤(pán)做出反應(yīng)。

　　3　TrueFFS與Linux的文件系統(tǒng)

　　TrueFFS是M-system公司開(kāi)發(fā)出來(lái)的專(zhuān)用于電子盤(pán)設(shè)備的專(zhuān)利技術(shù)。TrueFFS是Tornadoll開(kāi)發(fā)環(huán)境中的一個(gè)集成的快速閃存文件系統(tǒng)，通過(guò)TrueFFS對(duì)DOC塊設(shè)備的磁盤(pán)仿真功能，從而方便了嵌入式Linux系統(tǒng)對(duì)電子盤(pán)的讀寫(xiě)、分區(qū)、格式化等一系列操作。通過(guò)對(duì)操作系統(tǒng)的I／O控制調(diào)用。Linux可以通過(guò)VFS訪(fǎng)問(wèn)TureFFS的外部接口。

　　Linux文件系統(tǒng)最優(yōu)秀的地方是對(duì)多種文件系統(tǒng)的支持（這里的上層結(jié)構(gòu)是指VFS系統(tǒng)和具體的文件系統(tǒng)，即除buffer管理系統(tǒng)以外的部分）。為了實(shí)現(xiàn)這種特色，就必須有一個(gè)抽象的層次來(lái)統(tǒng)一描述各種文件系統(tǒng)，Linux中就用VFS來(lái)實(shí)現(xiàn)了這個(gè)抽象層；同時(shí)，各種具體的文件系統(tǒng)又必須有一個(gè)和VFS交互的手段，如圖2所示。