基于NAND Flash的嵌入式文件系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)主要應(yīng)用于控制領(lǐng)域，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的要求并不高，因此在嵌入式系統(tǒng)中文件系統(tǒng)并沒(méi)有受到足夠的重視。但隨著嵌入式技術(shù)在航空電子、汽車(chē)電子和消費(fèi)電子等領(lǐng)域應(yīng)用的不斷拓展，嵌入式系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)管理的要求越來(lái)越高，所以嵌入式文件系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。 嵌入式系統(tǒng)有其自身的特點(diǎn)，要求嵌入式設(shè)備必須體積小、功耗低、防震等。顯然像磁盤(pán)這樣的傳統(tǒng)存儲(chǔ)介質(zhì)并不具備這些特點(diǎn)，不適合在嵌入式系統(tǒng)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。Flash存儲(chǔ)器具有成本低廉、存儲(chǔ)容

2、量大、體積小、功耗低等特性，與磁盤(pán)相比，更適宜在嵌入式系統(tǒng)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng)中最主要的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)。 近年來(lái)，針對(duì)Flash存儲(chǔ)器的嵌入式文件系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，主要分為三類(lèi)：基于塊設(shè)備的嵌入式文件系統(tǒng)、通用的嵌入式Flash文件系統(tǒng)、專(zhuān)用的嵌入式Flash文件系統(tǒng)。第一類(lèi)嵌入式文件系統(tǒng)實(shí)際上就是基于磁盤(pán)的塊設(shè)備文件系統(tǒng)向Flash存儲(chǔ)器的移植；第二類(lèi)嵌入式文件系統(tǒng)摒棄了移植的思想，是專(zhuān)門(mén)針對(duì)Flash存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)的通用文件

3、系統(tǒng)，既可以在NORFlash上運(yùn)行，又可以在NANDFlash上運(yùn)行；最后一類(lèi)文件系統(tǒng)是專(zhuān)門(mén)針對(duì)特定類(lèi)型的Flash而設(shè)計(jì)的，實(shí)際上是針對(duì)NANDFlash設(shè)計(jì)的文件系統(tǒng)。這三類(lèi)文件系統(tǒng)代表了嵌入式文件系統(tǒng)發(fā)展的三個(gè)階段，雖然每個(gè)階段都較前一個(gè)階段有了巨大的進(jìn)步，但是基于NANDFlash的嵌入式文件系統(tǒng)仍存在諸多不足：?jiǎn)?dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，消耗內(nèi)存過(guò)多，實(shí)時(shí)性不高等，而專(zhuān)門(mén)針對(duì)NANDFlash的文件系統(tǒng)對(duì)磨損平衡的考慮也不充分。

4、針對(duì)NANDFlash文件系統(tǒng)的不足，本文提出了改進(jìn)的方法。在現(xiàn)有的NANDFlash文件系統(tǒng)中，一個(gè)Flash擦除塊同時(shí)保存了文件的屬性信息和數(shù)據(jù)信息，啟動(dòng)時(shí)要逐塊掃描。本文改變了這種文件信息的管理方式，將文件的屬性信息和數(shù)據(jù)信息分別存儲(chǔ)于不同的擦除塊，啟動(dòng)時(shí)只掃描屬性塊，進(jìn)而減少文件系統(tǒng)的啟動(dòng)加載時(shí)間；現(xiàn)有的NANDFlash文件系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中將所有的文件系統(tǒng)控制信息均存儲(chǔ)在內(nèi)存中，導(dǎo)致內(nèi)存的大量消耗，本文利用程序的局部性原理，