FlashDB/docs/zh-cn/porting.md

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移植指南

FlashDB 底层的 Flash 管理及操作依赖于 RT-Thread 的 FAL (Flash Abstraction Layer) Flash 抽象层开源软件包 ,该开源库也支持运行在 裸机平台 (点击查看介绍)。所以只需要将所用到的 Flash 对接到 FAL ,即可完成整个移植工作。

移植介绍

flashdb_porting_layer

移植的主要工作都在 FAL 这边,其他接口并不是强依赖,可以根据自己的情况进行对接。

移植前建议先了解下 FAL 功能介绍,详见:http://packages.rt-thread.org/detail.html?package=fal

FAL 底层将不同的 Flash 存储介质进行了统一封装,并提供了分区表机制,暴露给上层用户。

FlashDB 的每个数据库就是基于 FAL 提供的分区机制,每个数据库都坐落在某个 FAL 的分区上,相当于一个分区对应一个数据库。

下面将详细讲解 FAL 的移植流程,更多移植演示可以参考已经提供的 demo 。

FAL 移植

定义 flash 设备

在定义 Flash 设备表前,需要先定义 Flash 设备。可以是片内 flash, 也可以是片外基于 SFUD 的 spi flash

定义具体的 Flash 设备对象,用户需要根据自己的 Flash 情况分别实现 initreadwriteerase 这些操作函数:

  • static int init(void)可选 的初始化操作。
  • static int read(long offset, uint8_t *buf, size_t size):读取操作。
参数 描述
offset 读取数据的 Flash 偏移地址
buf 存放待读取数据的缓冲区
size 待读取数据的大小
return 返回实际读取的数据大小
  • static int write(long offset, const uint8_t *buf, size_t size) :写入操作。
参数 描述
offset 写入数据的 Flash 偏移地址
buf 存放待写入数据的缓冲区
size 待写入数据的大小
return 返回实际写入的数据大小
  • static int erase(long offset, size_t size) :擦除操作。
参数 描述
offset 擦除区域的 Flash 偏移地址
size 擦除区域的大小
return 返回实际擦除的区域大小

用户需要根据自己的 Flash 情况分别实现这些操作函数。在文件最底部定义了具体的 Flash 设备对象 ,如下示例定义了 stm32f2 片上 flashstm32f2_onchip_flash

const struct fal_flash_dev stm32f2_onchip_flash =
{
    .name       = "stm32_onchip",
    .addr       = 0x08000000,
    .len        = 1024*1024,
    .blk_size   = 128*1024,
    .ops        = {init, read, write, erase},
    .write_gran = 8
};
  • "stm32_onchip" : Flash 设备的名字。

  • 0x08000000: 对 Flash 操作的起始地址。

  • 1024*1024Flash 的总大小1MB

  • 128*1024Flash 块/扇区大小(因为 STM32F2 各块大小不均匀所以擦除粒度为最大块的大小128K

  • {init, read, write, erase} Flash 的操作函数。 如果没有 init 初始化过程,第一个操作函数位置可以置空。

  • 8 : 设置写粒度,单位 bit 0 表示未生效(默认值为 0 ),该成员是 fal 版本大于 0.4.0 的新增成员。各个 flash 写入粒度不尽相同,可通过该成员进行设置,以下列举几种常见 Flash 写粒度:

    • nor flash: 1 bit
    • stm32f2/f4: 8 bit
    • stm32f1: 32 bit
    • stm32l4: 64 bit

定义 flash 设备表

Flash 设备表定义在 fal_cfg.h 头文件中,定义分区表前需 新建 fal_cfg.h 文件 ,请将该文件统一放在对应 BSP 或工程目录的 port 文件夹下并将该头文件路径加入到工程。fal_cfg.h 可以参考 示例文件 fal/samples/porting/fal_cfg.h 完成。

设备表示例:

/* ===================== Flash device Configuration ========================= */
extern const struct fal_flash_dev stm32f2_onchip_flash;
extern struct fal_flash_dev nor_flash0;

/* flash device table */
#define FAL_FLASH_DEV_TABLE                                          \
{                                                                    \
    &stm32f2_onchip_flash,                                           \
    &nor_flash0,                                                     \
}

Flash 设备表中,有两个 Flash 对象,一个为 STM32F2 的片内 Flash ,一个为片外的 Nor Flash。

定义 flash 分区表

分区表也定义在 fal_cfg.h 头文件中。Flash 分区基于 Flash 设备,每个 Flash 设备又可以有 N 个分区,这些分区的集合就是分区表。在配置分区表前,务必保证已定义好 Flash 设备设备表。fal_cfg.h 可以参考 示例文件 fal/samples/porting/fal_cfg.h 完成。

分区表示例:

#define NOR_FLASH_DEV_NAME             "norflash0"
/* ====================== Partition Configuration ========================== */
#ifdef FAL_PART_HAS_TABLE_CFG
/* partition table */
#define FAL_PART_TABLE                                                               \
{                                                                                    \
    {FAL_PART_MAGIC_WORD,        "bl",     "stm32_onchip",         0,   64*1024, 0}, \
    {FAL_PART_MAGIC_WORD,       "app",     "stm32_onchip",   64*1024,  704*1024, 0}, \
    {FAL_PART_MAGIC_WORD, "easyflash", NOR_FLASH_DEV_NAME,         0, 1024*1024, 0}, \
    {FAL_PART_MAGIC_WORD,  "download", NOR_FLASH_DEV_NAME, 1024*1024, 1024*1024, 0}, \
}
#endif /* FAL_PART_HAS_TABLE_CFG */

上面这个分区表详细描述信息如下:

分区名 Flash 设备名 偏移地址 大小 说明
"bl" "stm32_onchip" 0 64KB 引导程序
"app" "stm32_onchip" 64*1024 704KB 应用程序
"easyflash" "norflash0" 0 1MB EasyFlash 参数存储
"download" "norflash0" 1024*1024 1MB OTA 下载区

用户需要修改的分区参数包括:分区名称、关联的 Flash 设备名、偏移地址(相对 Flash 设备内部)、大小,需要注意以下几点:

  • 分区名保证 不能重复
  • 关联的 Flash 设备 务必已经在 Flash 设备表中定义好 ,并且 名称一致 ,否则会出现无法找到 Flash 设备的错误;
  • 分区的起始地址和大小 不能超过 Flash 设备的地址范围 ,否则会导致包初始化错误;

注意:每个分区定义时,除了填写上面介绍的参数属性外,需在前面增加 FAL_PART_MAGIC_WORD 属性,末尾增加 0 (目前用于保留功能)