一种高性能低成本闪存系统设计

存储系统作为航空航天电子信息系统的重要组成部分,承担载荷数据的整合、大容量数据的存储及数据传输等任务。随着用户需求的增长和电子信息系统的发飞速发展,航空航天电子信息系统的应用环境对存储系统提出了高传输带宽、更大存储容量并且在保证可靠性、安全性的同时尽可能降低成本的要求。在上述背景下,文章提出了一种在系统构架、存储管理以及冗余容错等方面的创新设计,探索低成本元器件在高性能存储系统中的应用解决方案。通过飞行验证表明,该系统可以满足用户的存储要求,降低设计成本,模块化标准化设计缩短了研发周期,有利于提高系统可靠性,可以保证后续产品进行稳定的扩展升级。

基于闪存系统的多进制LDPC码译码研究

为了进一步提高闪存系统的可靠性,基于闪存系统的分级调制架构,提出了一种新的多进制LDPC(lowdensity parity-check)码译码算法。该译码算法引入了预处理过程以纠正分级解调器输出的非法符号,通过变量节点和校验节点的迭代运算纠正由噪声干扰带来的错误符号。在迭代运算过程中,变量节点的更新条件设计为只有在不满足2个以上检验和的情况下,才更新该变量节点的符号;且在更新变量节点符号时,考虑到分级调制架构容易出现的相邻换位错误,以及噪声对各单元层次造成的不同影响,选择较有可能被发送的那个符号作为更新符号。仿真结果表明,提出的译码算法性能优于已有的译码算法;通过对比不同的变量节点更新条件得出,设计的更新条件具有更好的性能。

基于内外两级并行的多通道闪存存储系统设计

针对单片闪存存取速率低、存储容量小的问题,根据对NAND型闪存存取带宽影响因素的分析,提出了一种多通道闪存存储系统结构,同时采用通道间流水和通道内交织两级并行访问方法提高存储系统吞吐量,推导出了通道内外并行多通道存储系统的存取带宽计算公式.此外,通过给出的系统并行加速比公式,对影响系统并行加速性能的原因进行了分析.设计和实现了以该系统模型为核心的多通道闪存存储模块,验证了两级并行方法的可行性和有效性.

OFFS:基于对象模型的闪存文件系统研究

提出了一种基于对象的存储系统管理框架,它使用统一的对象接口来访问flash或者磁盘。重点对基于对象模型的闪存文件系统进行了研究设计,在系统中引入了段的层次来进行对象管理,通过分析能够显著减少徘徊树问题引起的大量数据更新次数,并避免了垃圾回收时多余的I/O操作,缓解了垃圾回收过程中的数据锁定问题。

嵌入式系统中基于闪存平台的存储管理策略

开发了一个基于闪存平台的嵌入式文件系统。为保证闪存扇区的平均使用率和均衡擦写次数,引入了损坏管理策略,在这种策略中采用了动态存储空间管理模式和先入先出(FIFO)策略。所采用的冗余设计、快速计算和跟踪策略还可以延长核心扇区使用寿命,保证系统启动可靠的服务。

一种高效的闪存存储系统偏好访问模式识别技术研究

闪存已经是目前使用最为广泛的存储设备。众所周知,闪存对访问模式具有极大的敏感性,比如随机与顺序访问模式、冷热访问模式以及写聚集和分段顺序写模式等。此外,闪存设备的很多部件也对这些访问模式具有较大的敏感性。因此,闪存偏好访问模式的识别技术对闪存存储系统的性能和设计具有重要意义。首先给出闪存存储的偏好模式定义,然后提出了闪存存储系统偏好模式的识别技术。实验表明,所提出的偏好模式识别技术具有很高的准确性。

考虑操作时间局部性的NAND闪存脏块回收算法

在闪存存储系统的脏块回收过程中,按照对数据操作的时间,将脏块中的有效数据分拣成"热"数据和"冷"数据,分别写入到当前"热"写入块和"冷"写入块中,减少在回收过程中多次对"冷"数据的无意义重复拷贝;同时在挑选脏块进行回收时,利用脏块中的有效数据量、块的最近更新时间、以及块的磨损程度构造代价函数,选整体效果最优的脏块进行回收操作.实验表明,与当前各种主要脏块回收算法相比,有较好的回收操作效率,降低了总体的块磨损程度,并有较好的块磨损均衡度.

JFFS2文件系统装载改进策略的总结与研究

在介绍JFFS2文件系统基本结构的基础上,分析了其文件系统的装载过程,并对多种最新的改进策略进行了总结和研究。

多通道宽带接收幅度实时校准技术

多通道宽带接收系统由于时变与非时变因素导致多通道信号幅度不一致,对此提出了一种幅度实时校准技术。采用RF检波器连续实时检测信号功率,经信号调理和AD采样,闭环控制衰减器,将多通道的信号幅度调节到目标功率容限范围内;同时利用温度传感器对不同温区的温飘进行补偿,实现了多通道宽带接收系统在工厂校准阶段或系统校准阶段的幅度实时校准。

一种基于错误植入的JFFS2文件系统可靠性分析方法

JFFS2是目前比较流行的闪存文件系统,其可靠性对于闪存数据维护至关重要。提出一种基于错误植入的分析方法,首次对JFFS2文件系统的可靠性进行了深入研究。设计了8种类型的错误,在Linux内核中进行了错误植入。实验结果表明,JFFS2文件系统具有一定的错误检测和恢复能力,可以检测到所有错误,并可以通过重试机制恢复写错误和擦除错误。但是对于大部分测试工作负载,JFFS2不能恢复读错误,结果导致操作失败。最后针对增强JFFS2文件系统的可靠性提出了改进方案。

μClinux下JFFS2文件系统的建立

为在嵌入式系统中实现数据的动态操作,通过对MTD子系统和JFFS2文件系统的移植,完成了对Flash的动态操作和管理。介绍了针对MTD子系统的相关源码的分析和内核的配置。最后通过对生成的JFFS2文件系统的读写等操作的测试,验证了方法的可行性。

JFFS2文件系统实现机制研究

本文在深入分析Linux内核源代码的基础上,围绕JFFS2文件系统的安装过程,对JFFS2的实现机制和关键技术进行了初步探讨,并针对嵌入式应用需求,对mount过程进行了改进。

基于VxWorks的矿用网络化分站的设计和实现

分站是煤矿安全监测监控系统的关键,传统的基于8/16位单片机的分站已经成为制约煤矿监控系统发展的瓶颈。基于VxWorks的网络化数据采集分站采用32位ARM处理器,兼有嵌入式网关的功能,能够汇接其它监控系统的信息,并且使用TrueFFS闪存文件系统和嵌入式WebServer支持远程管理和系统在线升级。现场应用表明具有很好的实时性和可靠性。

新闻

信产部启动互联互通监测工程 信息产业部已全面启动网间结算及互联互通监测系统一期工程的建设。目前该工程省中心系统设备已经完成招标选型工作,后续工作正在推进之中。该系统可以实现对省内网间业务结算的话单详细数据的采集,以及对网间互联业务运行情况、互联互通质量指标等进行统计和监测。

基于YAFFS2的静态磨损均衡算法设计

针对已有算法大多基于FTL(flash translation layer)闪存存储体系设计,无法直接应用到闪存文件系统的情况,基于YAFFS2闪存文件系统设计了一种静态磨损均衡算法。考虑不同数据冷热属性的差异,设计了两种不同的块分配策略,在减缓最大擦除次数增长速度的同时,加强对冷数据占用块的利用;利用闪存块擦除次数在物理空间上分布的随机性,简化了块分配策略中的搜索过程,降低了算法复杂度;采用不均衡度阈值作为算法触发条件,保证了良好的均衡效果。实验结果表明,算法降低了擦除次数方差,提高了闪存磨损均衡度,可有效延长闪存寿命,提高闪存存储系统的可靠性。

Storage Management Strategy of Flash-Based Platform

Storage management strategy can be expressed by a file system. Commercial file system for embedded application is generally complicated and resource wasted. In this paper, a specified file system adapted to embedded system with flash-based memory is developed. To guarantee the average usage of flash storage sectors, the strategy of wear leveling and adaptive damage management is introduced, in which a dynamic storage space management mode and the strategy of first in first out (FIFO) are adopted. Moreover, the strategy of redundancy design and fast-calculation and tracing is also adopted to extend the life of kernel sector, which can guarantee the reliable service of system booting. The practical application in an embedded CNC (computerized numerical control) platform proves that the file system has effective performance. Furthermore, the flash file system can be transplanted to different embedded platforms by changing a few bottom hardware parameters with universality.

NAB展现数字技术新潮流(一)

伊拉克战争和SARS病毒都未影响2003年NAB(美国国家广播协会)展览会4月在拉斯维加斯如期举办,只是有几千名预先报名的参观者未能如愿,但观众仍有近十万人之多。新闻发布会上挤满了涌动的人群,展厅内不断传来各个展台上演示的声音,为传媒行业开发和创新的硬件、软件争相登台亮相,呈现出一派蓬勃发展的火热景象。采用35mm规格的CCD视频摄像系统(Dalsa)、蓝光盘记录系统(Sony)、闪存记录系统(松下)无疑成为此届展会的亮点。

多通道并行访问模式下的闪存静态损耗均衡设计

静态损耗均衡算法决定了固态闪存存储系统的使用寿命。为了提高多通道并行访问模式下的闪存系统寿命,提出了一种主动搬移静态数据的静态损耗均衡设计。该设计在多通道并行访问模式下,根据擦除标志位,采用轮询法主动挑选静态数据块并加入待擦除块队列,从而减小各物理块之间的损耗不均衡程度。实验结果表明:该设计能提高平均擦除次数至少8.33%,有效降低并行访问模式下的损耗不均衡程度至少5.39%。该文还对影响损耗均衡程度的触发阈值进行了分析,提出了在选择触发阈值时,需要综合考虑损耗均衡情况和系统速度。

税控系统数据稳健性的方案设计

税控收款机涉及到大量的安全性问题,数据的安全性、稳健性是其中很重要的一方面。首先介绍了税控收款机中数据的安全存储机制,分析了YAFFS文件系统的特性。为了提高数据存储的安全性并能够兼顾成本因素,在YAFFS文件系统基础上,提出了一种利用NandFlash存储器能够一次擦除多次写入的特殊性质,不使用储能元件的掉电保护设计方案。