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一个超级小型的嵌入式Flash KV存储系统

Primary LanguageC

tinyFlash

一种轻量级的flash数据存储方案

设计原理

本方案采用两个扇区轮流使用的方法存储数据,每个扇区4096字节,扇区状态如下表:

扇区编号 使用状态 数据分布
扇区一 使用中 0xAA ·······················································
扇区二 未使用 0xFF ·······················································

使用中的扇区数据分布如下表:

扇区头部 K1 V1 K2 V2 ..... Kn Vn
32字节 3字节 n字节 3字节 n字节 ..... 3字节 n字节

每个K-V数据存储形式如下表:

第一字节 第二字节 第三字节 n个字节
Key ~Key Len Len个字节数据内容

第一个字节存放的是数据的Key,取值范围是 0x01 - 0xFE

第二个字节的数据为Key取反,如果第二个字节的数据为0x00,表示该处存储的数据已被废弃

第三个自己表示数据长度,取值范围是0x01 - 0xFF

之后的字节是数据的内容,最长不得超过0xFF

使用示例

#define My_DATA_INDEX = 1

tinyFlash_Init();
char * _data = "Hello World";

tinyFlash_Write(My_DATA_INDEX, _data, sizeof(_data));

char _buf[128] = { 0 }
unsigned char _len = 128;

tinyFlash_Read(My_DATA_INDEX, _buf, &_len);

printf(_buf);

API介绍


bool tinyFlash_Init();

函数功能:初始化tinyFlash

返回值:true 成功


int tinyFlash_Read(unsigned char KEY, unsigned char * buf, unsigned char * len);

函数功能:从tinyFlash中读取Key中存储的数据内容,数据长度,或者删除数据

参数 KEY:要读取的Key

参数 buf:Key中存储的数据内容的传出指针,如果该指针为NULL,则只传输数据长度

参数 len: 传入的是最大能接受的数据长度,传输的是读取到的实际数据长度,如果为NULL则为删除该KEY

返回值: 0 操作成功,其他值 操作失败


int tinyFlash_Write(unsigned char KEY, unsigned char * buf, unsigned char len);

函数功能: 向tinyFlash中存储一个数据

参数 KEY: 要存储的数据的Key值

参数 buf: 要存储的数据内容

参数 len: 要存储的数据长度

返回值:0 操作成功,其他值 操作失败


void tinyFlash_Format(void);

函数功能:格式化tinyFlash数据区域,擦除全部tinyFlash扇区


移植及配置

移植只需要在tinyFlash_port.c中实现如下三个函数:

int _flash_write(unsigned long addr, unsigned long len, unsigned char *buf);
int _flash_read(unsigned long addr, unsigned long len, unsigned char *buf);
int _flash_sector_erase(unsigned long addr);

源码中已根据TLSR825X平台实现了相关函数。

配置说明

所有的配置项都在tinyFlash_port.h中,配置示例如下:

#define TINY_START_ADDR  0x7A000 //tinyFlash起始地址
#define TINY_SECTOR_SIZE 4096 //flash扇区大小
#define TINY_BUFFER_SIZE 256  //tiny缓冲区大小

#define TINY_SECHAD_SIZE 32   //记录扇区使用情况的扇区头大小

接下来的工作

  • 多扇区支持
  • 数据加密
  • 优化查找及存储速度
  • 意外掉电防护