YAFF2文件系统
YAFFS（Yet Another Flash File System）是第一个专门为NAND Flash存储器设计的嵌入式文件系统，适用于大容量的存储设备；并且是在GPL（General Public License）协议下发布的，可在其网站免费获得源代码。
YAFFS 是基于日志的文件系统，提供磨损平衡和掉电恢复的健壮性。它还为大容量的Flash 芯片做了很好的调整，针对启动时间和RAM 的使用做了优化。它适用于大容量的存储设备，已经在Linux 和WinCE 商业产品中使用。
YAFFS有2个版本：YAFFS1与YAFFS2。
这两个版本有一定的区别，其中文件系统限制如下：
- YAFFS1
- 最多 2^18 个文件（>260,000）
- 最大 2^20 字节单个文件文件大小（512MB）
- 最大 1GB 文件系统尺寸
- YAFFS2
- 最大 2GB 单个文件文件大小
- 由RAM占用空间设置的文件系统（4TB闪存需要1GB RAM）
- MTD设置的4GB最大文件系统大小（32位）
OOB数据区别如下：
- YAFFS1
- 由Smartmedia产生（例如，字节5是坏块标记，Smartmedia通常是FAT+FTL存储方案）
- 16字节：7个标签，2个状态，6个ECC
- YAFFS/Smartmedia/JFFS2格式ECC
- YAFFS2
- 2k页中有64个字节可用
- MTD确定的布局（在linux上）
- MTD或硬件没有ECC --- Linux 2.6.21上有38个字节可用
- 标签通常为28字节（16个字节数据，12个字节ECC）
- 有时不合适（如oneNAND --- 20个字节可用）
这里我们主要了解一下YAFFS2文件系统，首先我们需要创建YAFFS2文件系统映像，这里使用的是mkyaffs2image，源码可以在这里下载，编译命令如下。
| cd yaffs2/utils make |
编译好的程序如下所示：
首先我们来创建一个目录rootfs，里面包含001目录，002.txt文件内容为test002，003.txt文件内容为test003，002.link为001/002.txt的链接。
使用命令mkyaffs2image打包为一个JFFS2文件系统映像
| ./mkyaffs2image rootfs/ rootfs.yaffs2 |
使用二进制命令hexdump -C rootfs.yaffs2，查看文件：
00000000 03 00 00 00 01 00 00 00 ff ff 00 00 00 00 00 00 |................|
00000010 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................|
*
00000100 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ff ff ff fd 41 00 00 |.............A..|
00000110 e9 03 00 00 e9 03 00 00 e1 33 97 62 e0 33 97 62 |.........3.b.3.b|
00000120 e0 33 97 62 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff |.3.b............|
00000130 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff |................|
*
000001c0 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff 00 00 00 00 |................|
000001d0 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff |................|
*
00000800 00 10 00 00 01 00 00 00 00 00 00 00 ff ff 00 00 |................|
00000810 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff |................|
*
00000840 02 00 00 00 01 00 00 00 ff ff 30 30 32 2e 6c 69 |..........002.li|
00000850 6e 6b 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |nk..............|
00000860 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................|
*
00000940 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ff ff ff ff a1 00 00 |................|
00000950 e9 03 00 00 e9 03 00 00 e0 33 97 62 e0 33 97 62 |.........3.b.3.b|
00000960 e0 33 97 62 ff ff ff ff ff ff ff ff 30 30 31 2f |.3.b........001/|
00000970 30 30 32 2e 74 78 74 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |002.txt.........|
00000980 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................|
*
00000a00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ff 00 00 00 00 |................|
00000a10 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff |................|
*
00001040 00 10 00 00 01 01 00 00 00 00 00 00 ff ff 00 00 |................|
00001050 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff |................|
*
00001080 01 00 00 00 01 00 00 00 ff ff 30 30 33 2e 74 78 |..........003.tx|
00001090 74 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |t...............|
000010a0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................|
*
00001180 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ff ff ff b4 81 00 00 |................|
00001190 e9 03 00 00 e9 03 00 00 5c 1b 97 62 48 d9 96 62 |........\..bH..b|
000011a0 48 d9 96 62 08 00 00 00 ff ff ff ff ff ff ff ff |H..b............|
000011b0 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff |................|
*
00001240 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff 00 00 00 00 |................|
00001250 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff |................|
*
00001880 00 10 00 00 02 01 00 00 00 00 00 00 ff ff 00 00 |................|
00001890 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff |................|
*
000018c0 74 65 73 74 30 30 33 0a ff ff ff ff ff ff ff ff |test003.........|
000018d0 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff |................|
*
000020c0 00 10 00 00 02 01 00 00 01 00 00 00 08 00 00 00 |................|
000020d0 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff |................|
*
00002100 03 00 00 00 01 00 00 00 ff ff 30 30 31 00 00 00 |..........001...|
00002110 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................|
*
00002200 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ff ff ff fd 41 00 00 |.............A..|
00002210 e9 03 00 00 e9 03 00 00 4b d9 96 62 48 d9 96 62 |........K..bH..b|
00002220 48 d9 96 62 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff |H..b............|
00002230 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff |................|
*
000022c0 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff 00 00 00 00 |................|
000022d0 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff |................|
*
00002900 00 10 00 00 03 01 00 00 00 00 00 00 ff ff 00 00 |................|
00002910 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff |................|
*
00002940 01 00 00 00 03 01 00 00 ff ff 30 30 32 2e 74 78 |..........002.tx|
00002950 74 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |t...............|
00002960 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................|
*
00002a40 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ff ff ff b4 81 00 00 |................|
00002a50 e9 03 00 00 e9 03 00 00 4f d9 96 62 48 d9 96 62 |........O..bH..b|
00002a60 48 d9 96 62 08 00 00 00 ff ff ff ff ff ff ff ff |H..b............|
00002a70 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff |................|
*
00002b00 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff 00 00 00 00 |................|
00002b10 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff |................|
*
00003140 00 10 00 00 04 01 00 00 00 00 00 00 ff ff 00 00 |................|
00003150 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff |................|
*
00003180 74 65 73 74 30 30 32 0a ff ff ff ff ff ff ff ff |test002.........|
00003190 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff |................|
*
00003980 00 10 00 00 04 01 00 00 01 00 00 00 08 00 00 00 |................|
00003990 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff |................|
*
000039c0通过分析源码结合文件，可以知道每块0x800字节有效数据，后面包含0x40字节的spare空间：
| 序号 | 偏移 | 说明 |
| 1 | 0x00000000-0x0000083F | 根目录 |
| 2 | 0x00000840-0x0000107F | 链接文件 002.link |
| 3 | 0x00001080-0x000018BF | 普通文件 003.txt |
| 4 | 0x000018C0-0x000020FF | 003.txt 的文件内容 |
| 5 | 0x00002100-0x0000293F | 目录 001 |
| 6 | 0x00002940-0x0000317F | 普通文件 002.txt |
| 7 | 0x00003180-0x000039BF | 002.txt 的文件内容 |
挑选0x0-0x840之间的数据分析一下，与一般的nand spare area有一些区别，前16个字节（0x800-0x80F）有区块的信息：
| 序号 | 偏移 | 说明 |
| 1 | 0x00-0x03 | 对象类型，值0x00000003，表示文件夹 |
| 2 | 0x04-0x07 | 父对象编号，值0x00000001 |
| 3 | 0x08-0x09 | 名称的checksum，保留未使用，值0xFFFF |
| 4 | 0x10-0x10B | 名称，最大长度为255字节 |
| 5 | 0x10C-0x10F | 文件的类型和存取的权限，值0x000041FD |
| 6 | 0x110-0x113 | 用户id，值0x000003E9 |
| 7 | 0x114-0x117 | 组id，值0x000003E9 |
| 8 | 0x118-0x11B | 访问时间，值0x629733E1 |
| 9 | 0x11C-0x11F | 修改时间，值0x629733E0 |
| 10 | 0x120-0x123 | 创建时间，值0x629733E0 |
| 11 | 0x124-0x127 | 文件大小，值0xFFFFFFFF，表示空 |
| 12 | 0x128-0x12B | 硬链接对等的对象编号 |
| 13 | 0x12C-0x1CB | 别名，软链接的指向路径，最大长度为159字节 |
| 14 | 0x1CC-0x1CF | 块和字符设备，值0x00000000 |
| 15 | 0x1D0-0x1F7 | roomToGrow，未知用途，大小40字节，数据全为0xFF |
| 16 | 0x1F8-0x1FB | shadows 对象，值0xFFFFFFFF |
| 17 | 0x1FC-0x1FF | isShrink，是否压缩？ |
| 18 | 0x200-0x7FF | 块数据，数据全为0xFF |
| 19 | 0x800-0x803 | 序列号，值0x00001000 |
| 20 | 0x804-0x807 | 对象编号，值0x00000001 |
| 21 | 0x808-0x80B | 块编号，值0x00000000 |
| 22 | 0x80C-0x80F | 字节总数，值0x0000FFFF |
| 23 | 0x810-0x811 | ECC，colParity，值0xFF |
| 24 | 0x812-0x815 | ECC，lineParity，值0xFFFFFFFF |
| 25 | 0x816-0x819 | ECC，lineParityPrime，值0xFFFFFFFF |
| 26 | 0x81A-0x83F | 填充，数据全为0xFF |
对象类型：
| 序号 | 值 | 定义 |
| 1 | 0x00 | YAFFS_OBJECT_TYPE_UNKNOWN |
| 2 | 0x01 | YAFFS_OBJECT_TYPE_FILE |
| 3 | 0x02 | YAFFS_OBJECT_TYPE_SYMLINK |
| 4 | 0x03 | YAFFS_OBJECT_TYPE_DIRECTORY |
| 5 | 0x04 | YAFFS_OBJECT_TYPE_HARDLINK |
| 6 | 0x05 | YAFFS_OBJECT_TYPE_SPECIAL |
参考链接：
https://baike.baidu.com/item/yaffs/3324920