基于大容量NAND閃存文件系統(tǒng)的研究.pdf

1、閃存（Flash Memory）是一種的非易失性，在斷電情況下仍能保持所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)器。目前，閃存已被廣泛應(yīng)用于各種便攜式和嵌入式設(shè)備中，如掌上電腦、智能手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、MP3、MP4等等。隨著嵌入式和移動(dòng)計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，嵌入式應(yīng)用所要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量在不斷增加。另一方面，隨著閃存制造技術(shù)的不斷發(fā)展，閃存容量也在不斷增加，性價(jià)比得到進(jìn)一步提高。而閃存文件系統(tǒng)對(duì)閃存性能的發(fā)揮起著至關(guān)重要的作用，目前閃存文件系統(tǒng)可分為兩大類：集中索引的

2、閃存文件系統(tǒng)和專門針對(duì)閃存而設(shè)計(jì)的文件系統(tǒng)。前者通過轉(zhuǎn)換層將閃存模擬成可隨意讀寫的塊設(shè)備，然后使用傳統(tǒng)的磁盤文件系統(tǒng)，如FAT32、EXT等，然而這種方式?jīng)]有結(jié)合閃存硬件自身的特點(diǎn)，無法使閃存性能及優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮。后者針對(duì)閃存的特性，設(shè)計(jì)特殊的文件系統(tǒng)，為現(xiàn)在閃存文件系統(tǒng)研究的主流，目前已出現(xiàn)多種基于閃存的文件系統(tǒng)，如JFFS/JFFS2、YAFFS、LFM等。 本文在充分研究了當(dāng)前主流閃存文件系統(tǒng)JFFS2的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，分析了

3、它的優(yōu)缺點(diǎn)，認(rèn)為JFFS2不能適應(yīng)閃存容量擴(kuò)展的原因在于，JFFS2不保存文件的索引，所有文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和索引都是通過掛載時(shí)掃描整個(gè)閃存在內(nèi)存中建立起來的，這樣內(nèi)存的消耗及掛載時(shí)間都與閃存容量成正比，當(dāng)閃存容量很大時(shí)，這個(gè)代價(jià)是非常高并且不被接受的。在本文中，我們提出了一種基于大容量NAND閃存的文件系統(tǒng)LFFS（Large Flash File System），LFFS文件系統(tǒng)將文件的索引信息直接存儲(chǔ)在閃存上，并設(shè)置閃存超級(jí)塊結(jié)構(gòu)，實(shí)