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

1、傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)主要應用于控制領(lǐng)域，對數(shù)據(jù)存儲的要求并不高，因此在嵌入式系統(tǒng)中文件系統(tǒng)并沒有受到足夠的重視。但隨著嵌入式技術(shù)在航空電子、汽車電子和消費電子等領(lǐng)域應用的不斷拓展，嵌入式系統(tǒng)對數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)管理的要求越來越高，所以嵌入式文件系統(tǒng)應運而生。 嵌入式系統(tǒng)有其自身的特點，要求嵌入式設(shè)備必須體積小、功耗低、防震等。顯然像磁盤這樣的傳統(tǒng)存儲介質(zhì)并不具備這些特點，不適合在嵌入式系統(tǒng)中存儲數(shù)據(jù)。Flash存儲器具有成本低廉、存儲容

2、量大、體積小、功耗低等特性，與磁盤相比，更適宜在嵌入式系統(tǒng)中存儲數(shù)據(jù)，已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng)中最主要的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)。 近年來，針對Flash存儲器的嵌入式文件系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，主要分為三類：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)、專用的嵌入式Flash文件系統(tǒng)。第一類嵌入式文件系統(tǒng)實際上就是基于磁盤的塊設(shè)備文件系統(tǒng)向Flash存儲器的移植；第二類嵌入式文件系統(tǒng)摒棄了移植的思想，是專門針對Flash存儲器設(shè)計的通用文件

3、系統(tǒng)，既可以在NORFlash上運行，又可以在NANDFlash上運行；最后一類文件系統(tǒng)是專門針對特定類型的Flash而設(shè)計的，實際上是針對NANDFlash設(shè)計的文件系統(tǒng)。這三類文件系統(tǒng)代表了嵌入式文件系統(tǒng)發(fā)展的三個階段，雖然每個階段都較前一個階段有了巨大的進步，但是基于NANDFlash的嵌入式文件系統(tǒng)仍存在諸多不足：啟動時間過長，消耗內(nèi)存過多，實時性不高等，而專門針對NANDFlash的文件系統(tǒng)對磨損平衡的考慮也不充分。

4、針對NANDFlash文件系統(tǒng)的不足，本文提出了改進的方法。在現(xiàn)有的NANDFlash文件系統(tǒng)中，一個Flash擦除塊同時保存了文件的屬性信息和數(shù)據(jù)信息，啟動時要逐塊掃描。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)信息分別存儲于不同的擦除塊，啟動時只掃描屬性塊，進而減少文件系統(tǒng)的啟動加載時間；現(xiàn)有的NANDFlash文件系統(tǒng)在運行的過程中將所有的文件系統(tǒng)控制信息均存儲在內(nèi)存中，導致內(nèi)存的大量消耗，本文利用程序的局部性原理，