YAFFS2在嵌入式系统中的实现

表1说明了YAFFS2文件系统数据在NANDFLASH的备用空间内的存储布局。

blockState：描述该块的状态。如果不是OxFF，就说明是坏块。相对应的是，所有正常的块，里面所有数据都是OxFF的。
chunkld：描述该页在一个文件内的索引，所以文件大小被限制在232×2 KB。chunkld为O，说明此页面保存的是文件头。不为O，说明是数据页面。文件内偏移量为0，即放在第一个页面的文件，其chunkId为1，后面的以此类推。
ObjectID：描述对象ID号，用来惟一标示一个文件。所以YAFFS2文件系统支持的文件总数限制在232个。
nBytes：记录该页面内的有效字节数。
blockSequence：记录着各块被分配出去的先后顺序，每分配出去一块，就加1。在YAFFS2文件系统建立的时候，块的扫描顺序就是由它决定的，而不是FLASH的物理介质顺序。在垃圾收集的时候也会以此作为参考之一，判断该块是否适合回收。
tagsEcc：Ecc，YAFFS Tags区域的ECC校验数据。
ECC：数据区的ECC校验数据。读／写数据区的数据时，每256 B生成3 B ECC校验和，一页面2 KB数据就会生成24 B的校验数据。

3 系统移植
此次开发采用宿主机+目标系统的开发模式。宿主机为PC+Fedora9，Fedora9安装在PC的虚拟机内。目标系统软硬件组成为目标板(CPU为S3C2440A)+U-Boot+嵌入式Linux，Linux版本为2．6．29．4。交叉编译工具为arm-linux-gcc-4．3．2。
选用嵌入式Linux系统是因为它有着技术上先进，健壮、安全；是多任务系统，支持ARM体系结构；源码开放，驱动程序及其他资源非常丰富，良好的可移植性等优点。嵌入式系统的移植从软件角度可以分为以下四个步骤。如图3所示。

(1)引导加载程序的移植，包括固化在固件(Fireware)中的boot代码和Bootloader两大部分。大多数嵌入式系统中并没有固件，Bootlo-ader是上电后执行的第一个程序。它主要用来初始化处理器及外设，然后调用Linux内核。
(2)嵌入式Linux内核移植。特定于嵌入式处理系统的定制内核以及内核的启动参数。内核的启动参数可以是内核默认的，或是由Bootlo-ader传递给它的。
(3)文件系统制作。包括根文件系统和建立于FLASH内存设备之上的文件系统。里面包含了Linux系统配置文件和运行应用软件所需要的库等。
(4)用户应用程序编写。特定于用户的应用程序，它所实现的功能通常就是设计该嵌入式系统所要达到的目标，它们也存储在文件系统内。
3．1 Bootloader移植
对于支持ARM架构的Bootloader有U-Boot，Vivi等。U-Boot(Universal Boot Loader)即通用Bootloader，是遵循GPL条款的开放源代码项目。它可以引导Linux，VxWorks，LynxOS等多种操作系统。支持PowerPC，x86，ARM等多种架构的CPU，具有丰富的设备驱动源码，如串口、以太网、SDRAM，FLASH等。系统采用U-Boot的版本为1．1．6，它已支持SMDK2410开发板，在其基础上进行修改。U-Boot 1．1．6中对NAND FLASH的支持有新旧两套代码，新代码在drivers/nand目录下，旧代码在driver／nand_legacy目录下。本次移植选用新代码，它移植自Lin-ux2．6．12，更加智能。移植过程分以下几步。
(1)根据具体输入时钟，修改时钟定义参数。SMDK2410开发板的默认时钟为12 MHz。
(2)依照实际开发板的内存地址分配情况修改lowlevel init．S文件。
(3)针对S3C2410，S3C2440 NAND FLASH控制器的不同，修改接口参数。
(4)仿照内核支持NAND FLASH的文件来编写片选函数。命令和控制函数，查询状态函数。
(5)根据具体NAND FLASH芯片设置时序参数。
(6)增加从NAND FLASH烧写，读取YAFFS2文件系统映像功能。
(7)修改Makefile文件，将新建文件编入U-Boot中。
在编写烧写YAFFS2文件系统映像的命令时，要注意YAFFS2文件系统映像里除了2 KB的数据外，后面还包括了64 B的OOB数据，所以映像文件大小是以2 112 B为单位。OOB中已经包含了ECC，在烧写时不需要再计算ECC校验码。烧写时，首先检查是否为坏块，是就跳过，然后写入2 KB的数据，最后写入64 B的OOB数据。还要增加对skipfirstblk参数的支持。使烧写YAFFS2文件系统映像时，跳过分区上第一个块，这是由YAFFS2文件系统特性决定的。
由于不使用ECC校验码，烧写过程中会不断提示以下信息：
Writing data without ECC to NAND-FLASH is not reeom-mended
可以修改driver／mtd／nand／nand base．C文件的nand_write_page函数，将输出这条信息的命令去掉。
最后执行make XX_config和make all命令，生成的U-Boot．bin文件即可以运行与目标板上了。将它烧入NOR FLASH后启动，在串口工具中能够看到提示信息。输入nand info命令即可查看到NAND FLASH的信息，说明U-Boot识别出了NAND FLASH。