学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

NAND Flash文件系统研究与实现

作　者: 胡奔
导　师: 胡修林
学　校: 华中科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: NAND Flash 非易失性存储器 Flash文件系统
分类号: TP333
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 24次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文旨在探讨NAND Flash存储管理软件,即NAND Flash文件系统的设计和实现。该软件用于隐藏NAND Flash设备的特异性,并将其封装成标准的块设备形式,以与通用的基于块设备的文件系统接口。作为当前最新型的半导体非易失性存储设备之一,NAND Flash具有与EPROM相似的制备工艺和擦写特性。与传统的块型磁存储设备相比,NAND Flash在写入数据之前需要先执行擦除操作,并且其中可擦除单元擦除次数存在耐久度上限。鉴于此,若要使用通用的文件系统软件来管理NAND Flash上的数据,就需要在二者之间插入一个用于存储管理和接口转换的中间层,即NAND Flash文件系统。NAND Flash文件系统除了执行接口转换功能之外,还需要根据Flash特性,在内部完成Flash接口驱动、存储块重映射、无效块回收、平衡擦写、错误恢复等功能。本文将分析这些功能需求的定义,以及相关的实现算法;之后根据上述分析,结合实际的项目应用环境给出一个设计实例,以供参考;最后对软件的运行性能进行了测试和评估。所实现的NAND Flash文件系统运行在VxWorks操作系统环境下。其对上层文件系统提供符合VxWorks标准的块设备接口,对下则执行NAND Flash存储管理功能和块回收。经测试,软件经压缩之后的代码长度少于15KB;软件运行过程中占用系统动态存储区少于36KB;所实现的NAND Flash数据写入速率约为1MBps,读出速率约为2MBps,完全满足项目的应用要求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 Flash 存储器概述  8-11
  1.2 Flash 存储管理软件  11-13
  1.3 本文内容提要  13-14
2 Flash 文件系统功能需求  14-24
  2.1 运行平台概述  15-17
  2.2 Flash 文件系统对外接口  17-18
  2.3 Flash 设备驱动程序  18-20
  2.4 存储块管理  20-23
  2.5 错误恢复  23
  2.6 软件运行调度  23-24
3 基本算法分析  24-30
  3.1 管理数据的缓冲机制  24-27
  3.2 块回收算法  27
  3.3 共享资源调度  27-30
4 软件设计与实现  30-46
  4.1 NAND Flash 驱动设计  30-34
  4.2 主引导记录设计  34-36
  4.3 存储管理表维护  36-38
  4.4 存储块管理  38-40
  4.5 块回收  40-41
  4.6 块设备接口转换  41-43
  4.7 NFFS 初始化  43-46
5 系统运行与测试  46-50
  5.1 软件编译情况  46-47
  5.2 动态内存使用统计  47-48
  5.3 数据读写效率测试  48-50
6 总结与展望  50-51
致谢  51-52
参考文献  52-54

NAND Flash文件系统研究与实现

内容摘要

全文目录

相似论文