發(fā)布時(shí)間：2020-12-12 10:59

　　文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)的核心，無(wú)論是操作系統(tǒng)本身數(shù)據(jù)的處理還是用戶信息在介質(zhì)上的存儲(chǔ)，文件系統(tǒng)都起著關(guān)鍵性的作用。隨著嵌入式系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜性加大，在嵌入式系統(tǒng)中加入文件系統(tǒng)已然成為很多應(yīng)用的趨勢(shì)。在如今，絕大部分的嵌入式系統(tǒng)都使用閃存來(lái)存放數(shù)據(jù)和代碼，特別是NAND Flash常用于存放系統(tǒng)。由于在Flash上建立文件系統(tǒng)存在諸多問(wèn)題如損耗均衡，而日志類型的文件系統(tǒng)寫日志的特點(diǎn)，正可以解決這一問(wèn)題。本文首先介紹了Flash閃存，特別是NAND Flash的物理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其次闡述了嵌入式文件系統(tǒng)的重要性及其分類，重點(diǎn)介紹了基于NAND Flash而設(shè)計(jì)的日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)YAFFS的原理，本文還介紹了C/OS-II操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)內(nèi)核組織管理結(jié)構(gòu)。在深入理解NAND Flash的存儲(chǔ)特性、日志類型文件系統(tǒng)的工作機(jī)制原理后，基于C/OS-II操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)內(nèi)核，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用于NAND Flash的日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)UCS，UCS有四個(gè)層次：為用戶提供API函數(shù)的函數(shù)接口層、檢驗(yàn)數(shù)據(jù)正確性與合法性的文件系統(tǒng)層、物理地址與邏輯地址相互轉(zhuǎn)換形成索引樹結(jié)構(gòu)的邏輯地址層，和與底部硬件直接傳遞數(shù)據(jù)的... 

【文章來(lái)源】：遼寧大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

NandFlash存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)圖

第 2 個(gè)地址序列：加上表示上半頁(yè)或下半頁(yè)的第 8 位，需把 NAND_ADDR相對(duì)右移 8+1=9 位，也就是把 NAND_ADDR[16:9]傳遞到 I/O[7:0]上；第 3 個(gè)地址序列：NAND_ADDR 右移 8 位，將 NAND_ADDR[24:17] 傳遞到 I/O[7:0]上；整個(gè)信息的傳送過(guò)程需要 3 步才能完成。如果 NAND Flash 的大小是 32MB的以上的話，而第 3 步塊地址最高位只到 A[24]，因此還需再次尋址一次才能完成。

和數(shù)據(jù)提供了統(tǒng)一的命名空間，使用了標(biāo)準(zhǔn)的 POSIX 語(yǔ)義，允許并發(fā)和連貫的讀取和寫入訪問(wèn)文件系統(tǒng)中的文件。客戶端不直接修改的 OST 文件系統(tǒng)的對(duì)象，然而相反的是，這個(gè)將這個(gè)任務(wù)委派給 OSSE。這種方法可以確保大型集群和超級(jí)計(jì)算機(jī)的擴(kuò)展性，同時(shí)也提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。相比之下，共享塊為主的文件系統(tǒng)，如全球文件系統(tǒng)和 OCFS 必須通過(guò)所有客戶端允許直接訪問(wèn)底層存儲(chǔ)器，并增加了誤操作或有缺陷的客戶端造成/文件系統(tǒng)損壞的風(fēng)險(xiǎn)。3.3 線性文件系統(tǒng)線性文件系統(tǒng)又稱為連續(xù)存放文件系統(tǒng)，在線性文件系統(tǒng)中，每一個(gè)文件可以劃分為文件頭區(qū)和文件數(shù)據(jù)區(qū)兩個(gè)部分[22]。文件頭存儲(chǔ)著文件的屬性，一共 32 位，包含了文件名、文件長(zhǎng)度、創(chuàng)建時(shí)間、文件頭 next 指針等。每個(gè)文件的相互連接是單向鏈表，存儲(chǔ)次序是順序排列。文件系統(tǒng)的布局結(jié)構(gòu)如圖 3-2 所示，它可以劃分為超級(jí)塊和數(shù)據(jù)塊兩部分。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于NAND Flash的嵌入式文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王健.北京交通大學(xué) 2008
[4]基于Flash存儲(chǔ)器的嵌入式文件系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 孫健.西安電子科技大學(xué) 2008
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本文編號(hào)：2912425