新型閃存文件管理算法的研究.pdf

1、Flash存儲(chǔ)器作為一種新興的存儲(chǔ)設(shè)備，其體積小、重量輕、低成本、高集成度、抗震動(dòng)性好等特點(diǎn)使得它在電子產(chǎn)品領(lǐng)域獲得了非常廣泛的應(yīng)用。把Flash存儲(chǔ)器應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)中的最優(yōu)方法就是在Flash存儲(chǔ)器中構(gòu)造一個(gè)文件系統(tǒng)，使得Flash存儲(chǔ)器管理存儲(chǔ)數(shù)據(jù)內(nèi)容時(shí)應(yīng)用文件代號(hào)的管理方式，這種管理方式同時(shí)也適用于Flash存儲(chǔ)器的壞塊管理。由于Flash存儲(chǔ)器的壽命有限，不能無(wú)限次擦寫(xiě)，每一個(gè)存儲(chǔ)塊的擦寫(xiě)次數(shù)的最大范圍一般在105～106次之

2、間，因此在嵌入式文件系統(tǒng)應(yīng)用的過(guò)程中，必須采用一定的特殊機(jī)制，使得各個(gè)物理塊趨近于均衡的使用，避免某部分塊提前損耗達(dá)到使用壽命極限，從而影響到整個(gè)存儲(chǔ)器的使用。
　　傳統(tǒng)文件管理系統(tǒng)采用的算法是數(shù)據(jù)順序輸入并順序?qū)懭氪鎯?chǔ)器，然后根據(jù)需要順序讀出，這導(dǎo)致數(shù)據(jù)占有空間并不均衡，從而影響Flash存儲(chǔ)器整體利用率與使用壽命。為了避免這一情況，論文提出了新型的Flash文件管理理念：對(duì)傳統(tǒng)的文件管理系統(tǒng)做一些改變，使現(xiàn)有的缺陷得以改善。<

3、br>　　通過(guò)一系列的理論論證，本文提出了兩種新的算法，第一個(gè)算法的主要思想是在傳統(tǒng)文件管理算法的基礎(chǔ)上加入排序功能，其作用是在文件存儲(chǔ)操作過(guò)程中，完成對(duì)Flash均勻程度的排序，使文件存儲(chǔ)在利用程度較小的空間中，以解決空間利用程度不均衡的問(wèn)題。
　　在算法仿真的過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)加入新的算法以后，空間利用率提高了數(shù)倍。與此同時(shí)，由于算法只專(zhuān)注于空間的利用程度，文件在寫(xiě)入過(guò)程中，被分割的次數(shù)非常多，導(dǎo)致文件的讀取速度降低了許多。為了

4、彌補(bǔ)這一方面的不足，在管理系統(tǒng)中加入另一個(gè)算法，使文件在寫(xiě)入過(guò)程中，保證空間利用度的同時(shí)盡量保持文件的完整度，使得文件讀寫(xiě)速度也得到相應(yīng)的優(yōu)化。
　　論文在傳統(tǒng)文件管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了兩種文件管理算法，并通過(guò)C++程序?qū)λ惴ㄟM(jìn)行了仿真。驗(yàn)證結(jié)果表明：在相同操作的情況下，傳統(tǒng)的文件管理系統(tǒng)只有前半部分甚至更少的空間被重復(fù)多次使用，而在筆者設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中各個(gè)文件存儲(chǔ)區(qū)域平均的存儲(chǔ)文件，每部分的操作次數(shù)達(dá)到均衡，同時(shí)文件斷開(kāi)次數(shù)明顯減少