ametal中如何使用flash存儲(chǔ)器?

周立功教授新書《面向AMetal框架與接口的編程（上）》，對(duì)AMetal框架進(jìn)行了詳細(xì)介紹，通過閱讀這本書，你可以學(xué)到高度復(fù)用的軟件設(shè)計(jì)原則和面向接口編程的開發(fā)思想，聚焦自己的“核心域”，改變自己的編程思維，實(shí)現(xiàn)企業(yè)和個(gè)人的共同進(jìn)步。經(jīng)周立功教授授權(quán)，即日起，致遠(yuǎn)電子公眾號(hào)將對(duì)該書內(nèi)容進(jìn)行連載，愿共勉之。

第六章為重用外設(shè)驅(qū)動(dòng)代碼，本文內(nèi)容為6.2 SPI NOR Flash 存儲(chǔ)器。

6.2 SPI NOR Flash 存儲(chǔ)器

SPI NOR Flash 是一種SPI 接口的非易失閃存芯片，本節(jié)以***旺宏電子的MX25L1606為例詳細(xì)介紹在AMetal 中如何使用類似的Flash 存儲(chǔ)器。

>>> 6.2.1 基本功能

MX25L1606 總?cè)萘繛?6M（16×1024×1024）bits，即2M字節(jié)。每個(gè)字節(jié)對(duì)應(yīng)一個(gè)存儲(chǔ)地址，因此其存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的地址范圍為0x000000 ~ 0x1FFFFF。

在MX25L1606 中，存儲(chǔ)器有塊（block）、扇區(qū)（sector）和頁（page）的概念。頁大小為256 字節(jié)，每個(gè)扇區(qū)包含16頁，扇區(qū)大小為4K（4096）字節(jié)，每個(gè)塊包含16 個(gè)扇區(qū)，塊的大小為64K（65536）字節(jié)，其組織結(jié)構(gòu)示意圖詳見表6.5。

表6.5 MX25L1606 存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu)

MX25L1606 的通信接口為標(biāo)準(zhǔn)4 線SPI 接口（支持模式0 和模式3），即CS、MOSI、MISO、CLK，詳見圖6.3。其中，CS（#1）、SO（#2）、SI（#5）、SCLK（#6）分別為SPI 的CS、MISO、MOSI 和CLK 信號(hào)引腳。特別地，WP（#3）用于寫保護(hù)，HOLD（#7）用于暫停數(shù)據(jù)傳輸。一般來說，這兩個(gè)引腳不會(huì)使用，可通過上拉電阻上拉至高電平。MicroPort-NorFlash 模塊通過MicroPort 接口與AM824-Core 相連。

圖6.3 SPI Flash 電路原理圖

>>> 6.2.2 初始化

AMetal 提供了支持常見的MX25L8006、MX25L1606……等系列SPI Flash 器件的驅(qū)動(dòng)函數(shù)，使用其它各功能函數(shù)前必須先完成初始化，其函數(shù)原型（am_mx25xx.h）為：

該函數(shù)意在獲取器件的實(shí)例句柄mx25xx_handle。其中，p_dev 為指向am_mx25xx_dev_t類型實(shí)例的指針，p_devinfo 為指向am_mx25xx_devinfo_t 類型實(shí)例信息的指針。

（1）實(shí)例

定義am_mx25xx_dev_t 類型（am_mx25xx.h）實(shí)例如下：

其中，g_mx25xx_dev 為用戶自定義的實(shí)例，其地址作為p_dev 的實(shí)參傳遞。

（2）實(shí)例信息

實(shí)例信息主要描述了具體器件的固有信息，即使用的SPI 片選引腳、SPI 模式、SPI 速率和器件具體型號(hào)等，其類型am_mx25xx_devinfo_t 的定義（am_mx25xx.h）如下：

其中，spi_mode 為SPI 模式，MX25L1606 支持模式0（AM_SPI_MODE_0）和模式3（AM_SPI_MODE_3）。spi_cs_pin 為與實(shí)際電路相關(guān)的片選引腳，MicroPort-NorFlash 模塊通過MicroPort 接口與AM824-Core 相連時(shí)，默認(rèn)片選引腳為PIO0_1。spi_speed 為時(shí)鐘信號(hào)的頻率，針對(duì)MX25L1606，其支持的最高頻率為86MHz，因此可以將該值直接設(shè)置為86000000。但由于LPC824 芯片的主頻為30MHz，所以SPI 最大速率僅30MHz。type 為具體器件的型號(hào)，其包含了具體型號(hào)相關(guān)的信息，比如，頁大小信息等，當(dāng)前已經(jīng)支持的器件型號(hào)詳見am_mx25xx.h 中對(duì)應(yīng)的宏，MX25L1606 對(duì)應(yīng)的宏為：AM_MX25XX_MX25L1606。

基于以上信息，實(shí)例信息定義如下：

其中，g_mx25xx_devinfo 為用戶自定義的實(shí)例信息，其地址作為p_devinfo 的實(shí)參傳遞。

（3）SPI 句柄spi_handle

若使用LPC824 的SPI0 與MX25L1606 通信，則通過LPC82x 的SPI0 實(shí)例初始化函數(shù)am_lpc82x_spi0_inst_init()獲得SPI 句柄。即：

SPI 句柄即可直接作為spi_handle 的實(shí)參傳遞。

（4）實(shí)例句柄

MX25L1606 初始化函數(shù)am_mx25xx_init ()的返回值MX25L1606 實(shí)例的句柄，作為其它功能接口（擦除、讀、寫）的第一個(gè)參數(shù)（handle）的實(shí)參。

其類型am_mx25xx_handle_t（am_mx25xx.h）定義如下：

若返回值為NULL，說明初始化失敗；若返回值不為NULL，說明返回了有效的handle。

基于模塊化編程思想，將初始化相關(guān)的實(shí)例、實(shí)例信息等的定義存放到對(duì)應(yīng)的配置文件中，通過頭文件引出實(shí)例初始化函數(shù)接口，源文件和頭文件的程序范例分別詳見程序清單6.14 和程序清單6.15。

程序清單6.14 實(shí)例初始化函數(shù)范例程序（am_hwconf_mx25xx.c）

程序清單6.15 實(shí)例初始化函數(shù)接口（am_hwconf_mx25xx.h）

后續(xù)只需要使用無參數(shù)的實(shí)例初始化函數(shù)，即可獲取到MX25xx 的實(shí)例句柄。即：

注意，spi_handle 用于區(qū)分SPI0、SPI1，mx25xx_handle 用于區(qū)分同一系統(tǒng)中的多個(gè)MX25xx 器件。

>>> 6.2.3 接口函數(shù)

SPI Flash 比較特殊，在寫入數(shù)據(jù)前必須確保相應(yīng)的地址單元已經(jīng)被擦除，因此除讀寫函數(shù)外，還有一個(gè)擦除函數(shù)，其接口函數(shù)詳見表6.6。

表6.6 MX25xx 接口函數(shù)

各API 的返回值含義都是相同的：AM_OK 表示成功，負(fù)值表示失敗，失敗原因可根據(jù)具體的值查看am_errno.h 文件中相對(duì)應(yīng)的宏定義。正值的含義由各API 自行定義，無特殊說明時(shí)，表明不會(huì)返回正值。

1. 擦除

擦除就是將數(shù)據(jù)全部重置為0xFF，即所有存儲(chǔ)單元的位設(shè)置為1。擦除操作并不能直接擦除某個(gè)單一地址單元，擦除的最小單元為扇區(qū)，即每次只能擦除單個(gè)或多個(gè)扇區(qū)。擦除一段地址空間的函數(shù)原型為：

其中，handle 為MX25L1606 的實(shí)例句柄，addr 為待擦除區(qū)域的首地址，由于擦除的最小單元為扇區(qū)，因此該地址必須為某扇區(qū)的起始地址0x000000（0）、0x001000（4096）、0x002000（2×4096）……同時(shí)，擦除長(zhǎng)度必須為扇區(qū)大小的整數(shù)倍。

如果返回AM_OK，說明擦除成功，反之失敗。假定需要從0x001000 地址開始，連續(xù)擦除2 個(gè)扇區(qū)，范例程序詳見程序清單6.16。

程序清單6.16 擦除范例程序

0x001000 ~ 0x3FFF 空間被擦除了，即可向該段地址空間內(nèi)寫入數(shù)據(jù)。

2. 寫入數(shù)據(jù)

在寫入數(shù)據(jù)前，需確保寫入地址已被擦除。即將需要變?yōu)? 的位清0，但寫入操作無法將0 變?yōu)?。比如，寫入數(shù)據(jù)0x55 就是將bit1、bit3、bit5、bit7 清0，其余位的值保持不變。若存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)已經(jīng)是0x55，再寫入0xAA（寫入0xAA 實(shí)際上就是將bit0、bit2、bit4、bit6清0，其余位不變），則最終存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)將變?yōu)?x00，而不是后面再寫入的0xAA。因此為了保證正常寫入數(shù)據(jù)，寫入數(shù)據(jù)前必須確保相應(yīng)的地址段已經(jīng)被擦除了。

從指定的起始地址開始寫入一段數(shù)據(jù)的函數(shù)原型為：

如果返回AM_OK，說明寫入數(shù)據(jù)成功，反之失敗。假定從0x001000 地址開始，連續(xù)寫入128 字節(jié)數(shù)據(jù)，范例程序詳見程序清單6.17。

程序清單6.17 寫入數(shù)據(jù)范例程序

雖然只寫入了128 字節(jié)數(shù)據(jù)，但由于擦除的最小單元為扇區(qū)，因此擦除了4096 字節(jié)（一個(gè)扇區(qū)）。已經(jīng)擦除的區(qū)域后續(xù)可以直接寫入數(shù)據(jù)，而不必再次擦除，比如，緊接著寫入128字節(jié)數(shù)據(jù)后的地址，再寫入128 字節(jié)數(shù)據(jù)，詳見程序清單6.18。

程序清單6.18 寫入數(shù)據(jù)范例程序

若需要再次從0x001000 地址連續(xù)寫入128 字節(jié)數(shù)據(jù)，由于之前已經(jīng)寫入過數(shù)據(jù)，因此必須重新擦除后方可再次寫入。

3. 讀取數(shù)據(jù)

從指定的起始地址開始讀取一段數(shù)據(jù)的函數(shù)原型為：

如果返回值為AM_OK，則說明讀取成功，反之失敗。假定從0x001000 地址開始，連續(xù)讀取128 字節(jié)數(shù)據(jù)，詳見程序清單6.19。

程序清單6.19 讀取數(shù)據(jù)范例程序

范例程序的實(shí)現(xiàn)和接口詳見程序清單6.20 和程序清單6.21。

程序清單6.20 MX25XX 測(cè)試程序?qū)崿F(xiàn)（app_test_mx25xx.c）

由于讀寫數(shù)據(jù)需要的緩存空間較大（128 字節(jié)），因此在緩存的定義前增加了static 修飾符，使其內(nèi)存空間從全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)域中分配。如果直接從函數(shù)的運(yùn)行棧中分配128 字節(jié)空間，則完全有可能導(dǎo)致棧溢出，進(jìn)而系統(tǒng)崩潰。

程序清單6.21 MX25XX 測(cè)試程序接口聲明（app_test_mx25xx.h）

相應(yīng)的范例程序詳見程序清單6.22。

程序清單6.22 MX25L1602 讀寫范例程序

由于app_test_mx25xx()的參數(shù)為MX25XX 的實(shí)例handle，與MX25xx 器件具有依賴關(guān)系，因此無法實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)調(diào)用。

>>> 6.2.4 MTD 通用接口函數(shù)

由于MX25L1606 是典型的FLASH 存儲(chǔ)器件，因此將其抽象為一個(gè)讀寫MX25L1606的MTD（Memory Technology Device），使之與具體器件無關(guān)，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)調(diào)用，其函數(shù)原型詳見表6.7。

表6.7 MTD 通用接口函數(shù)

1 MTD 初始化函數(shù)

MTD 初始化函數(shù)意在獲取MTD 實(shí)例句柄，其函數(shù)原型為：

其中，MX25L1606 實(shí)例句柄（mx25xx_handle）作為實(shí)參傳遞給handle，p_mtd 為指向am_mtd_serv_t 類型實(shí)例的指針，reserved_nblks 作為實(shí)例信息，表明保留的塊數(shù)。

• 實(shí)例（MTD 存儲(chǔ)設(shè)備）

定義am_mtd_serv_t 類型（am_mtd.h）實(shí)例如下：

其中，g_mx25xx_mtd 為用戶自定義的實(shí)例，其地址作為p_mtd 的實(shí)參傳遞。

• 實(shí)例信息

reserved_nblks 表示實(shí)例相關(guān)的信息，用于MX25L1606 保留的塊數(shù)，這些保留的塊不會(huì)被MTD 標(biāo)準(zhǔn)接口使用。保留的塊從器件的起始?jí)K開始計(jì)算，若該值為5，則MX25XX 器件的塊0~塊4 將不會(huì)被MTD 使用，MTD 讀寫數(shù)據(jù)將從塊5 開始。如果沒有特殊需求，則該值設(shè)置為0。

將MTD 初始化函數(shù)的調(diào)用存放到配置文件中，引出對(duì)應(yīng)的實(shí)例初始化接口，詳見程序清單6.23 和程序清單6.24。

程序清單6.23 新增MTD 實(shí)例初始化函數(shù)（am_hwconf_mx25xx.c）

程序清單6.24 am_hwconf_mx25xx.h 文件內(nèi)容更新（1）

am_mx25xx_mtd_inst_init()函數(shù)無任何參數(shù)，與其相關(guān)實(shí)例和實(shí)例信息的定義均在文件內(nèi)部完成，因此直接調(diào)用該函數(shù)即可獲得MTD 句柄。即：

這樣一來，在后續(xù)使用其它MTD 通用接口函數(shù)時(shí)，均可使用該函數(shù)的返回值mtd_handle作為第一個(gè)參數(shù)（handle）的實(shí)參傳遞。

顯然，若使用MX25XX 接口，則調(diào)用am_mx25xx_inst_init()獲取MX25XX 實(shí)例句柄；若使用MTD 通用接口，則調(diào)用am_mx25xx_mtd_inst_init()獲取MTD 實(shí)例句柄。

2. 擦除

寫入數(shù)據(jù)前需要確保相應(yīng)地址已經(jīng)被擦除，其函數(shù)原型為：

擦除單元的大小可以使用宏AM_MTD_ERASE_UNIT_SIZE_GET()獲得。比如：

其中的addr 表示擦除區(qū)域的首地址，必須為擦除單元大小的整數(shù)倍。同樣地，len 也必須為擦除單元大小的整數(shù)倍。由于MX25L1606 擦除單元的大小與扇區(qū)大?。?096）一樣，因此addr 必須為某扇區(qū)的起始地址0x000000（0）、0x001000（4096）、0x002000（2×4096）……

如果返回AM_OK，說明擦除成功，反之失敗。假定從0x001000 地址開始，連續(xù)擦除2個(gè)扇區(qū)，范例程序詳見程序清單6.25。

程序清單6.25 擦除范例程序

使用該段程序后，地址空間0x001000 ~ 0x3FFF 即被擦除了，后續(xù)即可向該段地址空間內(nèi)寫入數(shù)據(jù)。

3. 寫入數(shù)據(jù)

寫入數(shù)據(jù)前需要確保寫入地址已被擦除，其函數(shù)原型為：

如果返回AM_OK，說明寫入數(shù)據(jù)成功，反之失敗。假定從0x001000 地址開始，連續(xù)寫入128 字節(jié)數(shù)據(jù)的范例程序詳見程序清單6.26。

程序清單6.26 寫入數(shù)據(jù)范例程序

4. 讀取數(shù)據(jù)

從指定的起始地址開始讀取一段數(shù)據(jù)的函數(shù)原型為：

如果返回值為AM_OK，則說明讀取成功，反之失敗。假定從0x001000 地址開始，連續(xù)讀取128 字節(jié)數(shù)據(jù)的范例程序詳見程序清單6.27。

程序清單6.27 讀取數(shù)據(jù)范例程序

MTD 通用接口測(cè)試程序和接口分別詳見程序清單6.28 和程序清單6.29。

程序清單6.28 MTD 測(cè)試程序?qū)崿F(xiàn)（app_test_mtd.c）

程序清單6.29 接口聲明（app_test_mtd.h）

由于該程序只需要MTD 句柄，因此與具體器件無關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)復(fù)用。若讀寫數(shù)據(jù)的結(jié)果完全相等，則返回AM_OK，反之返回AM_ERROR，范例程序詳見程序清單6.30。

程序清單6.30 MTD 讀寫范例程序

>>> 6.2.5 FTL 通用接口函數(shù)

由于此前的接口需要在每次寫入數(shù)據(jù)前，確保相應(yīng)的存儲(chǔ)空間已經(jīng)被擦除，則勢(shì)必會(huì)給編程帶來很大的麻煩。與此同時(shí)，由于MX25L1606 的某一地址段擦除次數(shù)超過10 萬次的上限，則在相應(yīng)段地址空間存儲(chǔ)數(shù)據(jù)將不再可靠。

假設(shè)將用戶數(shù)據(jù)存放到0x001000~0x001FFF 連續(xù)的4K 地址中，則每次更新這些數(shù)據(jù)都要重新擦除該地址段。而其它存儲(chǔ)空間完全沒有使用過，MX25L1606 的使用壽命大打折扣。AMetal 提供了FTL（Flash Translation Layer）通用接口供用戶使用，其函數(shù)原型詳見表6.8。

表6.8 FTL 通用接口函數(shù)（am_ftl.h）

1. FTL 初始化函數(shù)

FTL 初始化函數(shù)意在獲取FTL 實(shí)例句柄，其函數(shù)原型為：

其中，p_ftl 為指向am_ftl_serv_t 類型實(shí)例的指針，p_buf 和len 作為實(shí)例信息，為FTL驅(qū)動(dòng)程序提供必要的RAM 空間，MTD 初始化函數(shù)獲得mtd_handle 為MTD 實(shí)例句柄。

（1）實(shí)例

定義am_ftl_serv_t 類型（am_mtd.h）實(shí)例如下：

其中，g_ftl 為用戶自定義的實(shí)例，其地址作為p_ftl 的實(shí)參傳遞。

（2）實(shí)例信息

FTL 驅(qū)動(dòng)程序需要使用一定的RAM 空間，這也是使用FTL 通用接口所要付出的代價(jià)。由于該空間的大小與具體器件的容量大小、擦除單元大小相關(guān)，因此該內(nèi)存空間由用戶根據(jù)實(shí)際情況提供。需要的內(nèi)存大?。ㄗ止?jié)數(shù)）由下面的公式得到：

其中，sizeerase 為擦除單元的大小，對(duì)于MX25L1606，其為扇區(qū)大小，即4096。sizemtd_chip為MTD 實(shí)例的總?cè)萘?。MX25L1606 對(duì)應(yīng)的MTD 實(shí)例，其大小為除去保留塊的總?cè)萘浚舯Ａ魤K為0，就是MX25L1606 的容量大小，即2M。需要的內(nèi)存容量大小為：

對(duì)于MX25L1606，若使用FTL，則需要大約2.5KB 的RAM。顯然對(duì)于一些小型嵌入式系統(tǒng)來說，RAM 的耗費(fèi)實(shí)在“太大”了，所以要根據(jù)實(shí)際情況選擇是否使用FTL。若RAM充足，而又比較在意Flash 的使用壽命，可以選擇使用FTL。容量大小使用am_ftl.h 中的宏：

該宏根據(jù)器件總?cè)萘亢筒脸龁卧笮?，自?dòng)計(jì)算實(shí)際需要的RAM 大小。

若使用FTL 通用接口操作MX25L1606，則需要定義如下內(nèi)存空間供FTL 使用。即：

其中，g_ftl_buf 為內(nèi)存空間的首地址，其作為p_buf 的實(shí)參傳遞，內(nèi)存空間的大?。磾?shù)組元素的個(gè)數(shù)）作為len 的實(shí)參傳遞。

（3）MTD 句柄mtd_handle

該MTD 句柄可以通過MTD 實(shí)例初始化函數(shù)獲得。即：

獲得的MTD 句柄即可直接作為mtd_handle 的實(shí)參傳遞。

（4）實(shí)例句柄

FTL 初始化函數(shù)am_ftl_init ()的返回值為FTL 實(shí)例句柄，該句柄將作為讀寫接口第一個(gè)參數(shù)（handle）的實(shí)參。其類型am_ftl_handle_t（am_ftl.h）定義如下：

若返回值為NULL，說明初始化失??；若返回值不為NULL，說明返回了有效的handle。

將FTL 初始化函數(shù)的調(diào)用存放到配置文件中，引出對(duì)應(yīng)的實(shí)例初始化接口，詳見程序清單6.31 和程序清單6.32。

程序清單6.31 新增FTL 實(shí)例初始化函數(shù)（am_hwconf_mx25xx.c）

程序清單6.32 am_hwconf_mx25xx.h 文件內(nèi)容更新（2）

am_mx25xx_ftl_inst_init()無任何參數(shù)，與其相關(guān)實(shí)例和實(shí)例信息的定義均在文件內(nèi)部完成，因此直接調(diào)用該函數(shù)即可獲得FTL 句柄。即：

這樣一來，在后續(xù)使用其它FTL 通用接口函數(shù)時(shí)，均可使用該函數(shù)的返回值ftl_handle作為第一個(gè)參數(shù)（handle）的實(shí)參傳遞。

2. 寫入數(shù)據(jù)

當(dāng)調(diào)用FTL 通用接口時(shí)，讀寫數(shù)據(jù)都是以塊為單位，每塊數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)固定為512 字節(jié)。其函數(shù)原型為：

為了延長(zhǎng)Flash 的使用壽命，在實(shí)際寫入時(shí)，會(huì)數(shù)據(jù)寫入到擦除次數(shù)最少的區(qū)域。因此lbn 只是一個(gè)邏輯塊序號(hào)，與實(shí)際的存儲(chǔ)地址沒有關(guān)系。邏輯塊只是一個(gè)抽象的概念，每個(gè)邏輯塊的大小固定為512 字節(jié)，與MX25L1606 的物理存儲(chǔ)塊沒有任何關(guān)系。

由于MX25L1606 每個(gè)邏輯塊固定為512 字節(jié)，因此理論上邏輯塊的個(gè)數(shù)為4096（2×1024×1024÷512），lbn 的有效值為0 ~ 4095。但實(shí)際上擦除每個(gè)單元都要耗費(fèi)一個(gè)邏輯塊，MX25L1606 擦除單元的大小為4096，即512 個(gè)擦除單元，因此FTL 消耗了512 個(gè)邏輯塊，則可用的邏輯塊為3584（4096~512）個(gè)，lbn 的有效值為0~3583。

由此可見，F(xiàn)TL 不僅要占用2.5K RAM，還要占用256K 的MX25L1606 存儲(chǔ)空間（512個(gè)邏輯塊，每個(gè)邏輯塊大小為512 字節(jié)），這也是使用FTL 要付出的“代價(jià)”。如果返回AM_OK，說明寫入數(shù)據(jù)成功，反之失敗。假定寫入一塊數(shù)據(jù)（512 字節(jié)）至邏輯塊2 中，其范例程序詳見程序清單6.33。

程序清單6.33 寫入數(shù)據(jù)范例程序

3. 讀取數(shù)據(jù)

讀取一塊數(shù)據(jù)的函數(shù)原型為：

如果返回值為AM_OK，則說明讀取成功，反之失敗。假定從邏輯塊2 中讀取一塊（512字節(jié)）數(shù)據(jù)，其范例程序詳見程序清單6.34。

程序清單6.34 讀取數(shù)據(jù)范例程序

FTL 通用接口測(cè)試程序和接口分別詳見程序清單6.35 和程序清單6.36。

程序清單6.35 FTL 測(cè)試程序?qū)崿F(xiàn)（app_test_ftl.c）

程序清單6.36 FTL 測(cè)試接口聲明（app_test_ftl.h）

由于寫入前無需再執(zhí)行擦除操作，則編寫應(yīng)用程序更加便捷。同樣，由于應(yīng)用程序僅僅只需要FTL 句柄，則所有接口也全部為FTL 通用接口，因此應(yīng)用程序是可以跨平臺(tái)復(fù)用的，范例程序詳見程序清單6.37。

程序清單6.37 FTL 讀寫范例程序

>>> 6.2.6 微型數(shù)據(jù)庫

由于哈希表所使用的鏈表頭數(shù)組空間、關(guān)鍵字和記錄值等都存儲(chǔ)在malloc 分配的動(dòng)態(tài)空間中，這些信息在程序結(jié)束或系統(tǒng)掉電后都會(huì)丟失。在實(shí)際的應(yīng)用中，往往希望將信息存儲(chǔ)在非易失存儲(chǔ)器中。典型的應(yīng)用是將信息存儲(chǔ)在文件中，從本質(zhì)上來看，只要掌握了哈希表的原理，無論信息存儲(chǔ)在什么地方，操作的方式都是一樣的。

在AMetal 中，基于非易失存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)了一套可以直接使用的哈希表接口，由于數(shù)據(jù)不會(huì)因?yàn)榈綦娀虺绦蚪K止而丟失，因此可以將其視為一個(gè)微型數(shù)據(jù)庫，相關(guān)接口詳見表6.9。

表6.9 數(shù)據(jù)庫接口（hash_kv.h）

顯然，除命名空間由 hash_db_*修改為了hash_kv_*（為了與之前的程序進(jìn)行區(qū)分）外，僅僅是初始化函數(shù)中，多了一個(gè)文件名參數(shù)，即內(nèi)部不再使用malloc 分配空間存儲(chǔ)記錄信息，而是使用該文件名指定的文件存儲(chǔ)相關(guān)信息。如此一來記錄存儲(chǔ)在文件中，信息不會(huì)因掉電或程序終止而丟失。其中，hash_kv_t 為數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)體類型，使用數(shù)據(jù)庫前，應(yīng)使用該類型定義一個(gè)數(shù)據(jù)庫實(shí)例，比如，“hash_kv_t hash;”。

由于各個(gè)函數(shù)的功能與《程序設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》一書中介紹的哈希表的各個(gè)函數(shù)的功能完全一致，因此可以使用如程序清單6.38 所示的代碼進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證。

程序清單6.38 數(shù)據(jù)庫綜合范例程序

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