基于NAND Flash的嵌入式文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著信息技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字產(chǎn)品的普及，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)。NAND Flash是嵌入式系統(tǒng)中主要使用的存儲(chǔ)設(shè)備之一，以往基于NAND Flash的嵌入式文件系統(tǒng)專用性較強(qiáng)，對(duì)通用的桌面系統(tǒng)考慮不足，這使得通用的桌面系統(tǒng)支持?jǐn)?shù)字多媒體等產(chǎn)品的復(fù)雜性加大。 本課題設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于NAND Flash的嵌入式文件系統(tǒng)，它采用FAT文件系統(tǒng)格式，非常好地實(shí)現(xiàn)了與通用桌面系統(tǒng)的兼容性。但是由于NAND Fl

2、ash的硬件特殊性，F(xiàn)AT文件系統(tǒng)格式并不適合直接應(yīng)用，需增加Flash傳輸轉(zhuǎn)換層來(lái)均衡擦除帶來(lái)的磨損，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的地址映射。具體工作如下： (1)研究了嵌入式文件系統(tǒng)的基本理論及發(fā)展現(xiàn)狀，分析比較了目前各種流行的文件系統(tǒng)格式；研究了閃速存儲(chǔ)器的基本理論及技術(shù)分類(lèi)，分析比較了目前兩大主流的閃速存儲(chǔ)器技術(shù)。 (2)深入研究了FAT文件系統(tǒng)格式的原理，構(gòu)建了邏輯文件系統(tǒng)層——FAT層的總體框架，分別從系統(tǒng)管理、目錄管理和文件管

3、理三方面設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和操作，并充分考慮嵌入式系統(tǒng)資源有限的特點(diǎn)來(lái)配置緩存，實(shí)現(xiàn)了文件系統(tǒng)各種基本的功能操作。 (3)在FAT層和NAND Flash設(shè)備之間增加Flash傳輸轉(zhuǎn)換層——FTL層，將NAND Flash的邏輯空間依據(jù)磨損程度進(jìn)行劃分，設(shè)計(jì)多種記錄更新數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了磨損均衡和邏輯到物理的地址轉(zhuǎn)換。此外，還設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了NAND Flash設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。 本課題設(shè)計(jì)的基于NAND Flash的嵌入式文件系統(tǒng)