jffs2 cleanmarker

本文介绍了JFFS2文件系统中Clean Marker的概念及其作用。Clean Marker是一种特殊节点,用于标记刚被擦除的块,确保擦除操作正确完成。文章还解释了为什么在准备JFFS2分区时推荐使用Clean Marker。
What is cleanmarker and what it is used for?Cleanmarker is a special JFFS2 node which is written to the beginning of ablock just after the block has been erased. On NOR flashes it is a specialsmall JFFS2 node at the beginning of the block. On NAND flashes it is placed tothe spare area of the first page.
The main reason why cleanmarkers are used is the need to be sure that the blockerase operation was correctly completed. All 0xFF bytes in the block are notnecessarily mean the block is ready to be utilized. For example, if an uncleanreboot happened just at the end of the block erase cycle, the block might haveunstable bits, which are read as "1" one time and might be read as "0" nexttime.
When preparing a flash partition for JFFS2, it is recommended to putcleanmarkers to the erased blocks. This might be done my means of "-j" optionof the "flash_eraseall" MTD utility. Otherwise, JFFS2 will re-erase the blockswhich contain all 0xFF and have no cleanmarker. This is an unneeded wasting oftime.


flash_eraseall -j得到的结果是:(from 0x800 is spare area start)
07F0 :  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF         
0800 :  FF  FF  19  85  20  03  00  00  00  08  FF  FF  FF  FF  FF  FF         
0810 :  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF         
0820 :  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF         
0830 :  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF  FF

### JFFS2 文件系统格式与技术细节说明 JFFS2(Journaling Flash File System Version 2)是一种专为嵌入式系统设计的日志文件系统,特别适用于闪存设备。以下是关于其格式和相关技术细节的详细说明: #### 1. 数据存储结构 JFFS2 将闪存设备视为一种循环的日志结构[^4]。它通过日志记录的方式管理数据块,确保每次写入操作都在日志的末尾进行,而旧的数据块则被标记为无效或废弃。这种机制允许 JFFS2 自动实现静态和动态磨损均衡,从而延长闪存设备的寿命。 #### 2. 节点类型 JFFS2 支持多种节点类型,包括: - **INODE 节点**:用于存储文件的元信息,如文件大小、权限等。 - **DATA 节点**:用于存储实际的文件数据。 - **DIRENT 节点**:用于存储目录条目信息。 - **CLEANMARKER 节点**:用于标记一个擦除块为空闲状态。 - **PAD 节点**:用于填充未使用的空间,以确保数据对齐。 这些节点类型使得 JFFS2 能够更灵活地管理文件系统中的各种数据[^1]。 #### 3. 磨损均衡与垃圾回收 JFFS2 提供了高效的磨损均衡和垃圾回收机制。当闪存中的可用空间减少时,垃圾收集器会将有效数据移动到日志的末尾,并跳过无效或废弃的数据块。随后,这些无效块会被擦除,释放出新的可用空间。这种机制不仅提高了存储效率,还减少了不必要的擦除操作,从而降低了闪存的磨损速度[^4]。 #### 4. 数据压缩 为了更高效地利用有限的闪存容量,JFFS2 引入了数据压缩功能。它使用 zlib 压缩算法对文件数据进行压缩后再存储到闪存中。这种设计在容量较小的嵌入式系统中尤为重要,能够显著提高存储利用率。 #### 5. 掉电保护 JFFS2 具有完善的掉电保护功能。即使在系统意外掉电的情况下,由于所有数据都以日志的形式存储,文件系统仍能保持一致性。在系统重新启动时,JFFS2 可以通过扫描日志恢复到最近的一致状态[^1]。 #### 6. 文件系统挂载过程 在嵌入式 Linux 系统中,JFFS2 的挂载过程与其他文件系统类似。具体步骤包括: - 初始化文件系统框架(如 DFS 框架中的三张表初始化[^3])。 - 注册 JFFS2 的操作函数集到文件系统操作表中。 - 初始化具体的设备驱动(如 SPI Flash 或 SD 卡驱动[^3])。 - 挂载文件系统到指定的挂载点,使用户可以通过 POSIX 文件接口访问文件系统。 #### 7. 技术优势 相比于传统的 Linux 文件系统(如 ext2),JFFS2 在处理闪存的擦除和读写操作时效率更高。此外,它针对闪存的特性进行了优化,提供了更好的磨损均衡和碎片收集能力。 ```c // 示例代码:挂载 JFFS2 文件系统 #include <linux/init.h> #include <linux/module.h> #include <linux/mtd/mtd.h> #include <linux/jffs2.h> static int __init jffs2_mount_init(void) { struct mtd_info *mtd = get_mtd_device(NULL, 0); if (!mtd) { printk("Failed to get MTD device\n"); return -ENODEV; } register_jffs2_filesystem(); return 0; } static void __exit jffs2_mount_exit(void) { unregister_jffs2_filesystem(); } module_init(jffs2_mount_init); module_exit(jffs2_mount_exit); ```
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