基于NAND Flash的FFS设计与实现

NANDFlash以其大容量低价格等优势迅速成为嵌入式系统存储的新宠,因此研究其上的文件系统也日益重要。本文先分析了NANDFlash上FFS的功能结构,然后给出了一个在无OS支持的嵌入式系统中,可与Windows文件系统完全兼容的FFS的设计和实现方案。

基于TrueFFS的Flash文件系统在数据获取系统中的应用

Flash器件作为一种非易失存储器件,已经广泛应用在各种嵌入式系统中。但是Flash器件的可擦除寿命有限,需要块擦除等特性,使得在实际应用中,往往需要专用的软件模块,以简化器件的使用,延长寿命。TrueFFS是一种受到VxWorks操作系统支持的FLASH模块。在使用上,对于特定的硬件需要自己编写驱动,并对VxWorks内核做相应的配置。主要介绍了在VxWorks5.4和MotorolaMVME5100上TrueFFS文件系统的开发及配置,以及在BESIII数据获取系统中的应用。

Yaffs2文件系统中NAND Flash块选择策略的改进

针对Yaffs2文件系统中块选择策略引起的Nand Flash磨损均衡方面的缺陷,引入文件更新和块回收热度计算,将不同热度的文件分离到对应热度的物理块中,来改进空闲块选择策略.同时引入分散度和磨损度判断机制,通过在不同情况下选择最有效的回收块选择策略进行垃圾回收,以提高磨损均衡效果.实验使用QEMU搭建嵌入式Linux仿真环境,从垃圾回收页拷贝次数、块总擦除次数、块最大擦除次数、块擦除次数最大差值、块擦除次数标准差等方面进行性能比较.仿真实验结果表明,改进策略能大大提高Yaffs2垃圾回收效率,并能有效提升磨损均衡效果,延长Nand Flash设备的使用寿命.

嵌入式文件系统及jffs2文件系统在File上的实现

目前嵌入式系统中大多数使用Flash作为主存,本文介绍嵌入式系统中的文件系统、存储器Flash和可读写的jffs2文件系统,通过在嵌入式操作系统uclinux上实现可读写的jffs2文件系统的实例介绍了在嵌入式系统中添加可读写文件系统的方法.

嵌入式Linux下大容量Nand FLASH的YAFFS2文件系统构建

YAFFS2文件系统支持页大小为2 kB的大容量Nand FLASH和一些具有严格写入时序如零重写要求的NandFLASH,是嵌入式系统中实现对Nand FLASH管理的理想方案。重点分析了YAFFS2相对于YAFFS1所做的两点重要改进,即垃圾回收策略和checkdata的引入,并介绍了Nand FLASH的硬件接口设计和MTD驱动编写方法,给出了Intel Xs-cale PXA255、Linux 2.4.19平台下,在页大小为2 kB的大容量Nand FLASH上构建YAFFS2的方法和过程。

基于INTEL StrataFlash在VxWorks上构建TrueFFS文件系统

本文以Intel28F320J3A StrataFlash为例,介绍了在实时操作系统VxWorks上构建TrueFFS文件系统的过程,为嵌入式系统的开发提供了在flash上存储程序和数据的一种实现方法,基于此方法,可以方便地为用户提供在线升级等功能。

Yaffs2文件系统中对NAND Flash磨损均衡的改进

针对以NAND Flash为存储介质时Yaffs2文件系统存在磨损均衡的缺陷,通过改进回收块选择机制,并在数据更新中引入冷热数据分离策略,从而改善NAND Flash的磨损均衡性能。实验借助Qemu软件建立Linux嵌入式仿真平台,从总擦除次数、最大最小擦除次数差值和块擦除次数标准差等方面进行对比。实验结果表明,在改进后的Yaffs2文件系统下NAND Flash的磨损均衡效果有明显提升,这有益于延长NAND Flash的使用寿命。

uClinux下Nor Flash的JFFS2文件系统构建

目前的嵌入式系统多使用FLASH作为主存 ,因此 ,如何有效管理FLASH上的数据非常重要。文章以SST39VF160芯片为例 ,讨论了在NorFlash上建立uClinux的JFFS2文件系统的一般步骤 。

基于NOR Flash的低开销分区管理实现

NOR Flash用于存储运行程序和应用数据,在嵌入式系统中应用广泛。针对NOR Flash的文件系统较为臃肿,在内存较小的嵌入式系统中无法正常工作,导致NOR Flash的读写方式为直接地址访问,人为地分配地址空间,管理数据不方便且容易出错。为解决这一问题,设计了一套针对NOR Flash的低内存占有率的存储访问分区管理方法,满足嵌入式系统中原始数据、静态数据和动态数据的管理要求。

Flash文件系统的研究与设计

Flash文件系统(FFS)已经成为嵌入式系统中数据存储和数据管理的一个热点。对Flash文件系统结构和功能作了详细深入的研究分析,针对在无OS环境下的应用,提出了一个完整的设计方案。

大容量NAND Flash文件系统中的地址映射算法研究

随着Flash芯片容量的日益增长,如何设计低空间复杂度的Flash管理算法已经成为RAM空间受限的嵌入式存储系统的一个关键问题.本文根据文件在Flash介质上连续存放的特性,引入区段的概念,提出基于极大映射区段的地址映射算法,并使用简单的数据结构和高效的算法来维护映射中的区段,大大减小了Flash文件系统的RAM用量.最后,通过不同应用负载的实验验证了该算法的有效性.在部分应用负载下,可降低高达95%的RAM使用量.

一种基于差分进化的Flash文件系统垃圾回收算法

垃圾回收算法对于Flash文件系统具有十分重要的意义.本文针对已有垃圾回收算法在存储容量剩余较小时垃圾回收性能急剧下降进而影响写入速率的问题,采用最优化方法,提出并实现了一种基于差分进化的垃圾回收算法.该算法能够使得垃圾回收的代价均匀化,在保证性能和损耗均衡的前提下,减少擦除次数,延长Flash寿命.实验结果验证了该算法的有效性.

非易失存储器NAND Flash及其在嵌入式系统中的应用

文中介绍了NAND Flash的芯片内部组织结构、主要的外部引脚及其功能、NAND Flash的类型、NAND Flash所支持的文件系统、与微处理器的连接和NAND Flash的固有特性,并对比了NAND和NOR Flash的异同。最后简述了闪存固件程序架构和如何在Linux操作系统中加入对NAND Flash的支持。

基于Flash动画的信息隐藏算法

针对Flash版权保护存在的问题和利用Flash进行隐秘通信的需求,提出基于Flash动画的信息隐藏模型及其隐藏算法。要求以字节数组的形式读入Flash文件,依据字节数组中每一字节中比特"1"的计数的奇偶性来进行嵌入和提取。实验结果表明,该算法对Flash动画的播放效果没有影响,可以起到加密的作用,具有隐藏容量高、安全性好等特点,在抗攻击方面也有一定表现。

基于分组的NandFlash块管理方法

为有效管理NandFlash存储空间,提出了单替换块组相联映射方法.将NandFlash擦除块的集合划分成若干虚拟组,逻辑空间和虚拟空间映射时,组内的页任意映射,组间一一映射.一个虚拟组只设置一个替换块,用于组内无效页的回收和重用.该方法能够保持较高的空间利用率,垃圾回收时间确定.利用存储设备访问的局部性,仅把需要的组映射表装入内存,内存开销小.分析表明,虚拟组大小为16个擦除块时工程实践是合适的.

大容量NAND Flash文件系统转换层优化设计

针对基于NAND Flash转换层(NFTL)架构的Flash文件系统在大容量NAND Flash设备上存在的性能不足,本文分析了NFTL的存储管理机制,基于vxworks嵌入式系统平台提出了对NFTL模块的优化设计方法并进行了具体实现。实验表明,优化后的NFTL模块有效提高了文件系统的读写性能,缩短了加载时间。

基于NAND Flash的嵌入式文件系统的改进与优化

以NAND Flash为介质的嵌入式文件系统主要存在两方面的不足:启动加载过长、对磨损平衡考虑不足。针对这两点不足,实现了一个新的NAND Flash文件系统,它通过改变数据节点的管理,将文件的控制信息和数据信息分开存储,缩短了启动加载时间;通过在垃圾回收时使擦除块交替存储冷热数据,实现了各擦除块间的磨损平衡。

嵌入式系统中Nand Flash写平衡的研究

由于Nand Flash写之前需要擦除且使用寿命有限,为了提高Nand Flash的使用寿命,需要对Nand Flash存储块进行均衡管理。本文研究了ZLG/FFS,针对其不足,并根据ZLG/FFS设计了一个新的FFS,其最突出的特点是尽可能保证在追加文件内容时不擦除闪存块。

NAND Flash存储的坏块管理方法

针对NAND Flash海量存储时对数据可靠性的要求,提出了一种基于在FPGA内部建立RAM存储有效块地址的坏块管理方法。在海量数据存储系统中,通过调用检测有效块地址函数确定下一个有效块地址并存入建好的寄存器中,对NANDFlash进行操作时,不断更新和读取寄存器的内容,这样就可以实现坏块的管理。实验证明,本方法可以大大减小所需寄存器的大小并节省了FPGA资源,经过对坏块的管理,可以使数据存储的可靠性有很大的提升。

FAT文件系统在NAND FLASH上的磨损均衡研究

提出一种应用于NAND FLASH上实现FAT文件系统磨损均衡的方法,通过保留已删除文件在FAT表中的表项和重写文件时将内容写入新簇的方式,实现对NAND FLASH的均衡使用.在牺牲一定读写速度的前提下,有效地实现了对NAND FLASH的均衡磨损,延长了NAND FLASH的使用寿命.在文件系统层研究磨损均衡,实现难度小,且对标准FAT文件系统兼容,具有一定的可行性和实用性.