基于Nucleus的閃存文件系統研究和改進.pdf

1、Nucleus Plus是一種實時、多任務、易移植的嵌入式操作系統，它基于Flash的文件系統分成兩個層次，FAT層和FMM層。此文件系統有著結構簡單，移植性好等優(yōu)點，但是在實際使用過程中，也存在一些問題，主要表現為自我修復能力差，掉電容易損壞，文件系統的可靠性不高；臟扇區(qū)回收效率低，影響整個系統的可用性。因此，有必要在對整個文件系統進行詳細分析的基礎上對其進行相應的改進。
　　 針對Nucleus Plus文件系統存在的問題，

2、從兩個方面進行改進，一是文件系統的可靠性，二是文件系統的實時性。
　　 首先，通過對FAT表及文件系統FAT層工作機制的分析，找出了文件系統掉電容易損壞的原因，總結出四種具體體現：簇鏈循環(huán)、簇鏈交叉引用、實際文件大小與目錄項不一致、簇鏈丟失，并一一進行改進。具體做法是：在不改變整個FAT層源代碼總體結構的基礎上增加磁盤檢查功能，使得文件系統能夠在出現錯誤之后自動修復。改進之后，文件系統的代碼仍然保持獨立性，從而在提高文件系統可靠

3、性的同時保證了可移植性。
　　 其次，通過對文件系統FMM層中Flash的寫操作、擦除操作以及臟扇區(qū)回收算法的分析，找出了臟扇區(qū)回收效率低下的根本原因：原有的臟扇區(qū)回收算法不加選擇地處理每一個擦除塊。因此，提出并實現了有選擇回收算法，打破了原來必須順序選擇擦除塊的定式，采用新的回收機制后，大大地提高了文件系統的實時性。同時，提高實時性還保證了在異常掉電后，絕大部分的寫操作能夠在終端電容放電完畢之前完成，從而大大降低了由于異常掉電