嵌入式Linux下大容量Nand閃存文件系統(tǒng)研究.pdf

1、非易失性Nand閃存越來越成為嵌入式移動存儲平臺的首選存貯介質(zhì)。Nand閃存存儲器的管理主要有兩種方法：一種是將Nand閃存存儲器模擬成可隨意讀寫的塊設(shè)備，使用傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)進行管理；另一種就是針對Nand閃存的存儲特性，使用專門設(shè)計的文件系統(tǒng)進行管理。 目前的Nand閃存文件系統(tǒng)的研究重點主要放在挖掘常規(guī)Nand閃存的存儲特性上，研究的領(lǐng)域也主要集中在文件系統(tǒng)快速初始化、頁面分配、垃圾收集、日志管理、系統(tǒng)崩潰恢復(fù)技術(shù)等方面。對

2、于大容量Nand閃存以及隨之而來的存儲特性的改變還缺乏研究。同時對于文件系統(tǒng)使用和訪問模式還缺乏考量，特別是對大文件出現(xiàn)頻率的升高以及大文件隨機訪問頻率的提高缺乏針對性的優(yōu)化。 本文認為，大容量Nand閃存存儲器的塊數(shù)相較常規(guī)Nand閃存沒有突破性增長，但塊內(nèi)頁面數(shù)量較多?；诖笕萘縉and閃存存儲器塊內(nèi)頁面集大的特點，可以針對性地設(shè)計文件系統(tǒng)。 本文提出了數(shù)據(jù)區(qū)段化存貯的思想，所謂區(qū)段就是指一段連續(xù)的頁面集合。所有的存

3、儲點都是以區(qū)段的方式組織的，文件數(shù)據(jù)盡可能的存放在一段連續(xù)的頁中；數(shù)據(jù)的添加和刪除也以區(qū)段為單位進行；區(qū)段是可伸縮的，并且可以添加、刪除、合并、分割。 基于數(shù)據(jù)區(qū)段化存貯思想，本文實現(xiàn)了大容量Nand閃存文件系統(tǒng)(HNFS)，并詳細描述了大容量Nand閃存文件系統(tǒng)HNFS的系統(tǒng)初始化、目錄查找、位移定位以及數(shù)據(jù)讀寫等核心算法。 通過在嵌入式Linux平臺上進行了驗證，將HNFS加入虛擬文件系統(tǒng)VFS構(gòu)架中，并與YAFFS