新型閃存文件管理算法的研究.pdf

1、Flash存儲器作為一種新興的存儲設(shè)備，其體積小、重量輕、低成本、高集成度、抗震動性好等特點使得它在電子產(chǎn)品領(lǐng)域獲得了非常廣泛的應(yīng)用。把Flash存儲器應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)中的最優(yōu)方法就是在Flash存儲器中構(gòu)造一個文件系統(tǒng)，使得Flash存儲器管理存儲數(shù)據(jù)內(nèi)容時應(yīng)用文件代號的管理方式，這種管理方式同時也適用于Flash存儲器的壞塊管理。由于Flash存儲器的壽命有限，不能無限次擦寫，每一個存儲塊的擦寫次數(shù)的最大范圍一般在105～106次之

2、間，因此在嵌入式文件系統(tǒng)應(yīng)用的過程中，必須采用一定的特殊機制，使得各個物理塊趨近于均衡的使用，避免某部分塊提前損耗達到使用壽命極限，從而影響到整個存儲器的使用。
　　傳統(tǒng)文件管理系統(tǒng)采用的算法是數(shù)據(jù)順序輸入并順序?qū)懭氪鎯ζ?，然后根?jù)需要順序讀出，這導(dǎo)致數(shù)據(jù)占有空間并不均衡，從而影響Flash存儲器整體利用率與使用壽命。為了避免這一情況，論文提出了新型的Flash文件管理理念：對傳統(tǒng)的文件管理系統(tǒng)做一些改變，使現(xiàn)有的缺陷得以改善。<

3、br>　　通過一系列的理論論證，本文提出了兩種新的算法，第一個算法的主要思想是在傳統(tǒng)文件管理算法的基礎(chǔ)上加入排序功能，其作用是在文件存儲操作過程中，完成對Flash均勻程度的排序，使文件存儲在利用程度較小的空間中，以解決空間利用程度不均衡的問題。
　　在算法仿真的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)加入新的算法以后，空間利用率提高了數(shù)倍。與此同時，由于算法只專注于空間的利用程度，文件在寫入過程中，被分割的次數(shù)非常多，導(dǎo)致文件的讀取速度降低了許多。為了

4、彌補這一方面的不足，在管理系統(tǒng)中加入另一個算法，使文件在寫入過程中，保證空間利用度的同時盡量保持文件的完整度，使得文件讀寫速度也得到相應(yīng)的優(yōu)化。
　　論文在傳統(tǒng)文件管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計了兩種文件管理算法，并通過C++程序?qū)λ惴ㄟM行了仿真。驗證結(jié)果表明：在相同操作的情況下，傳統(tǒng)的文件管理系統(tǒng)只有前半部分甚至更少的空間被重復(fù)多次使用，而在筆者設(shè)計的系統(tǒng)中各個文件存儲區(qū)域平均的存儲文件，每部分的操作次數(shù)達到均衡，同時文件斷開次數(shù)明顯減少