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(lái)越成為嵌入式移動(dòng)存儲(chǔ)平臺(tái)的首選存貯介質(zhì)。Nand閃存存儲(chǔ)器的管理主要有兩種方法：一種是將Nand閃存存儲(chǔ)器模擬成可隨意讀寫(xiě)的塊設(shè)備，使用傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)進(jìn)行管理；另一種就是針對(duì)Nand閃存的存儲(chǔ)特性，使用專門(mén)設(shè)計(jì)的文件系統(tǒng)進(jìn)行管理。 目前的Nand閃存文件系統(tǒng)的研究重點(diǎn)主要放在挖掘常規(guī)Nand閃存的存儲(chǔ)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(yè)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(duì)

2、于大容量Nand閃存以及隨之而來(lái)的存儲(chǔ)特性的改變還缺乏研究。同時(shí)對(duì)于文件系統(tǒng)使用和訪問(wèn)模式還缺乏考量，特別是對(duì)大文件出現(xiàn)頻率的升高以及大文件隨機(jī)訪問(wèn)頻率的提高缺乏針對(duì)性的優(yōu)化。 本文認(rèn)為，大容量Nand閃存存儲(chǔ)器的塊數(shù)相較常規(guī)Nand閃存沒(méi)有突破性增長(zhǎng)，但塊內(nèi)頁(yè)面數(shù)量較多?；诖笕萘縉and閃存存儲(chǔ)器塊內(nèi)頁(yè)面集大的特點(diǎn)，可以針對(duì)性地設(shè)計(jì)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(yè)面集合。所有的存

3、儲(chǔ)點(diǎn)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(yè)中；數(shù)據(jù)的添加和刪除也以區(qū)段為單位進(jìn)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(shí)現(xiàn)了大容量Nand閃存文件系統(tǒng)(HNFS)，并詳細(xì)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(xiě)等核心算法。 通過(guò)在嵌入式Linux平臺(tái)上進(jìn)行了驗(yàn)證，將HNFS加入虛擬文件系統(tǒng)VFS構(gòu)架中，并與YAFFS