jffs2源码分析（Jffs2）
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如何在nand flash上实现JFFS2根文件文件系统
JFFS2是Flash上应用最广的一个日志结构文件系统。它提供的垃圾回收机制，不需要马上对擦写越界的块进行擦写，而只需要将其设置一个标志，标明为脏块，当可用的块数不足时，垃圾回收机制才开始回收这些节点。同时，由于JFFS2基于日志结构，在意外掉电后仍然可以保持数据的完整性，而不会丢失数据。
本文阐述如何在nand flash上实现JFFS2根文件文件系统。实验环境是：FS2410开发平台及ubantu7.04主机环境。
由于使用的ubantu7.04的环境没有安装制作JFFS2文件系统镜像的工具mkfs.jffs2，所以首先在Linux系统中安装mkfs.jffs2工具，安装的过程如下：
1．下载MTD工具包
本处使用的是mtd-snapshot-20050519.tar.bz2：
farsight#tar –jxvf
mtd-snapshot-20050519.tar.bz2
farsight#cd mtd
farsight#./configure
farsight#make
farsight#make
install
如果系统中没有安装ZLIB库，那么首先安装ZLIB库。具体的安装过程如下：
farsight#tar –zxvf
zlib-1.2.3.tar.gz
farsight#cd
zlib-1.2.3
farsight#./configure
farsight#make
farsight#make
install
完成此步骤后，系统中就有了mkfs.jffs2的工具。注意：这个工具不同于mkfs.ext2工具，它只能制作相应的JFFS2文件系统的镜像，而不具有进行格式化的功能，而mkfs.ext2具备这以上两种功能。然后用这个工具就可以制作JFFS2文件系统的镜像了。
2、制作JFFS2文件镜像
实验平台用到的nand flash 是K9F1208，在制作镜像过程添加的参数需要和它对应。
farsight#mkfs.jffs2 -r
/source/rootfs -o rootfs.jffs2 -e 0x4000 --pad=0x800000 -n
这样就会生成一个8M大小的rootfs.jffs2的镜像，它也正是JFFS2文件系统的镜像，关于这个命令行里的选项的内容，可以用man
a mkfs.jffs2命令来查看内容。
JFFS2
维护了几个链表来管理擦写块，根据擦写块上的内容，一个擦写块会在不同的链表上。具体来说，当一个擦写块上都是合法(valid)的节点时，它会在 clean_list
上；当一个擦写块包含至少一个过时(obsolete)的节点时，它会在 dirty_list 上；当一个擦写块被擦写完毕，并被写入 CLEANMARKER 节点后，它会在
free_list 上。而当你在挂载这个文件系统的时候，如果出现CLEANMARKER node found at 0x0042c000 has totlen
0xc != normal 0x0的警告的时候，可以加一个“-n”的选项，这个主要是由于针对Nand
Flash不需要在每个擦除块的开始写入CLEANMARKER 节点。
3、设置内核启动参数
本处用的bootloader是U-BOOT.所以在U-BOOT的命令终端设置如下：
FS2410#setenv bootargs
root=/dev/mtdblock/2 rootfstype=jffs2 rw console=ttySAC0,115200 init=/linuxrc
mem=64M
4、配置内核支持JFFS2文件系统
File Systems ---
Miscellaneous filesystems ---
*JournallingFlash File
System v2 (JFFS2) support
[*]JFFS2write-bufferingsupport
[*]AdvancedcompressionopTIonsforJFFS2
[*]JFFS2ZLIBcompressionsupport
[*]JFFS2RTIMEcompressionsupport
[*] JFFS2 RUBIN compression
support
5、下载rootfs.jffs2镜像
下载到Nand
Flash第二个分区。
FS2410#nand erase 200000
800000
FS2410#nand write.jffs2 300008000
200000 800000
这里说明下关于nand
flash操作的几个常用命令的含义
nand write：向Nand
Flash写入数据，如果NandFlash相应的区域有坏块，则直接报错。
nand write.jffs2：向Nand
Flash写入数据，如果NandFlash相应的区域有坏块，可以跳过坏块。
nand read：读取Nand
Flash相应区域的数据，如果NandFlash相应的区域有坏块，则直接报错。
nand read.jffs2s：读取Nand
Flash相应区域的数据，如果NandFlash相应的区域有坏块，将对应坏块区域的缓冲填充0xff，然后跳过此坏块继续读取。
nand read.jffs2：读取Nand
Flash相应区域的数据，如果NandFlash相应的区域有坏块，直接跳过坏块。
具体的参考代码参看U-BOOT源码：common/cmd_nand.c文件。
下载完JFFS2文件系统镜像后，需要把Linux内核NandFlash的驱动关于第二个分区的大小改为8M（和镜像一样大），否则会出现类似如下错误：
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，一个JFFS2文件系统的镜像制作成功。可以启动系统并测试JFFS2的性能了
还有一种制作JFFS2文件系统镜像的方法，在制作镜像的参数中可以不加—pad选项，过程如下：
farsight#mkfs.jffs2 -r
/source/rootfs -o rootfs.jffs2 -e 0x4000 -n
启动开发板烧写rootfs.jffs2镜像
FS2410#nand erase 200000
800000//(注意把整个存放文件系统的分区全部给擦除)。
FS2410#nand write.jffs2 30008000
200000 31a28c//(必须是rootfs.jffs2的实际大小。如果是你写成了4M，那么分区的其余部分JFFS2文件系统将无法识别)。
如何配置uClinux2.6内核使其支持jffs2格式的文件系统
目前flash的文件系统比较多，用的比较多的就是JFFS2文件系统。基于NOR flash上的JFFS2文件系统可以说算是比较成熟了，支持NAND flash的JFFS2也已经发布了。源代码可以到上面下载。但是在我的测试过程中，在nand flash上挂接的JFFS2文件系统很不稳定，经常有CRC错误产生。特别是进行写操作的时候，每次复位都会产生CRC错误，可以说支持NAND flash的JFFS2文件系统目前还不成熟。而YAFFS文件系统则是专门针对NAND flash的，源代码可以到
上下载。在测试过程中稳定性能比JFFS2文件系统要稳定的多，而且mount分区的时间也比JFFS2文件系统少的多。用JFFS2 mount一个2m的文件系统大约需要1s。下面分别介绍在uclinux下面使用JFFS2和YAFFS文件系统。
1、JFFS2
到上面下载最新的MTD和JFFS2压缩包。压缩包里面还有有关的内核补丁和一些MTD的相关工具。主要的补丁就是ilookup- 2.4.23.patch，因为最新的MTD驱动中要用到一个ilookup（）函数。打完补丁、更新了MTD驱动和JFFS2文件系统之后就开始写自己 nand flash驱动了。如果不想把JFFS2作为根文件系统的话，还需要修改MTD_BLOCK_MAJOR。驱动可以参考里面的例子，最简单的就是参考 spia.c。
写驱动主要工作是定义flash分区结构、定义flash读写地址、写控制flash的**_hwcontrol()函数。具体的操作要看所用的nand flash的芯片资料。相对NOR flash来说驱动要简单多了。:)
改完之后再配置
Memory Technology Devices(MTD)下
CONFIG_MTD=Y
CONFIG_MTD_DEBUG=Y
CONFIG_MTD_DEBUG_VERBOSE=3
CONFIG_MTD_PARTITIONS=Y
CONFIG_MTD_CHAR=Y
CONFIG_MTD_BLOCK=Y
NAND Flash Device Drivers下
CONFIG_MTD_NAND=Y
定义自己的驱动文件
File systems下
CONFIG_JFFS2_FS=Y
CONFIG_JFFS2_FS_DEBUG=2
CONFIG_JFFS2_FS_NAND=y /*这个是新加的*/
在uClinux v1.3.4 Configuration下
Flash Tools下
CONFIG_USER_MTDUTILS=Y
CONFIG_USER_MTDUTILS_ERASE=Y
CONFIG_USER_MTDUTILS_ERASEALL=Y
CONFIG_USER_MTDUTILS_MKFSJFFS2=Y
最后就是辛苦了调试工作了。:(MTD驱动调试完之后，就可以在上面挂接JFFS2文件系统了。参看flash分区情况：cat /proc/mtd，擦除分区:eraseall /dev/mtd*.例如把第一个分区mount到/mnt目录下面：
先:eraseall /dev/mtd0
然后:mount -t jffs2 /dev/mtdblock0 /mnt
2、YAFFS
YAFFS意义为'yet another flash file system'，也是一个开源的文件系统。YAFFS是目前为止唯一一个专门为NAND flash设计的文件系统，具有很好的可移植性，能够在linux，uclinux，和wince
下面运行。
在上下载源代码。压缩包里面也包含YAFFS的说明文档。YAFFS文件系统的源文件就devextras.h，yaffs_ecc.c， yaffs_ecc.h,yaffs_guts.c,yaffs_guts.h,yaffs_mtdif.h,yaffs_mtdif.c和 yportenv.h
另外需要配置的宏：CONFIG_YAFFS_FS 和CONFIG_YAFFS_MTD_ENABLED，就是配置在mtd上面挂接YAFFS，其它还有一些辅助配置需要时也可以配置。
在fs目录下面建一个yaffs目录，把以上说的文件考里面去，新建一个makefile：
O_TARGET := yaffs.o
obj-y := yaffs_fs.o yaffs_guts.o yaffs_mtdif.o yaffs_ecc.o
obj-m := $(O_TARGET)
include $(TOPDIR)/Rules.make
接下来就是改fs目录下面config.in和makefile，在配置YAFFS的时候，把YAFFS连接进去。
如果像前面一样已经把NAND MTD驱动调好了，加YAFFS就很简单了。因为YAFFS是自己做ECC校验的，所以要把MTD驱动里面的ECC去掉。在驱动里面改成this-eccmode = NAND_ECC_NONE就可以了。
另外YAFFS是用mkyaffs来擦除flash，所以在mtd-utils中加上mkyaffs.c，一起编译进去。
最后就是编译了，呵呵。中间会有一些警告没有关系的，就是写没有用的变量和函数，不过话说回来YAFFS的代码写的确实不太规范。当然它的性能确实没话说。有兴趣的可以试一下。
如何交叉编译mkfs.jffs2等工具链mtd-utils
编译(compilation , compile) 1、利用编译程序从源语言编写的源程序产生目标程序的过程。 2、用编译程序产生目标程序的动作。 编译就是把高级语言变成计算机可以识别的2进制语言，计算机只认识1和0，编译程序把人们熟悉的语言换成2进制的。编译程序把一个源程序翻译成目标程序的工作过程分为五个阶段：词法分析；语法分析；语义检查和中间代码生成；代码优化；目标代码生成。主要是进行词法分析和语法分析，又称为源程序分析，分析过程中发现有语法错误，给出提示信息。
编译语言是一种以编译器来实现的编程语言。它不像直译语言一样，由解释器将代码一句一句运行，而是以编译器，先将代码编译为机器码，再加以运行。理论上，任何编程语言都可以是编译式，或直译式的。它们之间的区别，仅与程序的应用有关。
