本文關鍵詞：星載固態(tài)存儲器文件化管理系統(tǒng)軟件設計實現(xiàn)　出處：《中國科學院大學(中國科學院國家空間科學中心)》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 星載固態(tài)存儲器 文件化管理系統(tǒng) 樹形目錄結(jié)構(gòu) 水位法 文件化壞塊管理

【摘要】：隨著國家航天事業(yè)的發(fā)展,基于NAND Flash存儲介質(zhì)的星載固態(tài)存儲器面臨著大容量、高速率、多任務、多載荷等應用需求。目前星載固態(tài)存儲器中的存儲管理,大多采用基于存儲塊地址固定分區(qū)的環(huán)形隊列順序存儲的傳統(tǒng)方案,實現(xiàn)對有效載荷數(shù)據(jù)的存儲、回放和擦除等功能。傳統(tǒng)的存儲管理方案中,軟硬件之間的耦合性強,軟件代碼的可移植性差,不能有效應對不同型號任務的星載固態(tài)存儲器所提出的挑戰(zhàn)。本文借鑒基于NAND Flash的文件化系統(tǒng)設計方案,提出星載固態(tài)存儲器文件化管理系統(tǒng)軟件架構(gòu)。該系統(tǒng)軟件將未使用塊、無效塊和載荷數(shù)據(jù)存儲塊等三種不同類型的存儲塊分別鏈接起來,形成存儲塊鏈表結(jié)構(gòu)的文件,即實現(xiàn)存儲塊文件化的管理;采用面向?qū)ο蟮暮铣稍O計模式,實現(xiàn)文件化管理系統(tǒng)軟件中的樹形目錄結(jié)構(gòu);采用面向?qū)ο蟮牟呗栽O計模式,實現(xiàn)根據(jù)星載固態(tài)存儲器斷電狀態(tài),選擇相應的初始化方案,并實現(xiàn)在正常斷電和異常斷電校驗成功這兩種情況下的快速啟動;采用對所有載荷目錄輪詢一次回放一個文件的方式,實現(xiàn)有效載荷文件回放到地面接收站;采用水位法對星載固態(tài)存儲器中剩余容量實時監(jiān)測,刪除滿足刪除條件的文件,從而保證足夠的容量存放有效載荷新產(chǎn)生的數(shù)據(jù);摒棄傳統(tǒng)的壞塊替代算法,采用四級流水乒乓緩沖機制實現(xiàn)文件化壞塊管理,解決星載固態(tài)存儲器存儲速率抖動問題。文件化管理系統(tǒng)軟件架構(gòu)采用分層的設計方式,有利于隱藏底層的硬件和軟件的交互細節(jié),向上層提供相應的文件操作接口,實現(xiàn)架構(gòu)的松耦合,提高軟件的可移植性。
[Abstract]:With the development of national aerospace industry, spaceborne solid-state memory based on NAND Flash storage medium is faced with large capacity, high speed and multi-task. At present storage management in spaceborne solid state memory mostly adopts the traditional scheme of ring queue sequence storage based on fixed address partition of storage block to realize the storage of payload data. In the traditional storage management scheme, the coupling between software and hardware is strong, and the portability of software code is poor. It can not effectively meet the challenge posed by different types of mission spaceborne solid-state memory. This paper draws lessons from the documented system design scheme based on NAND Flash. The software architecture of the file management system for spaceborne solid state memory is proposed, which links three different types of storage blocks, namely unused block, invalid block and load data storage block. Forming the file of the storage block linked list structure, that is, realizing the management of the storage block file; The tree directory structure in the document management system software is realized by using the object oriented synthetic design pattern. According to the on-board solid-state memory power off state, the corresponding initialization scheme is selected by using the object-oriented strategy design pattern, and the quick start is realized in the two cases of normal power failure and abnormal power failure check success. The payload file is replayed to the ground receiving station by polling all load directories one file at a time. The water level method is used to monitor the residual capacity of the satellite solid state memory in real time, and to delete the files that meet the deletion condition, so as to ensure sufficient capacity to store the new data generated by the payload. The traditional bad block replacement algorithm is abandoned, and the four-level income ping-pong buffer mechanism is adopted to realize the documented bad block management. In order to solve the storage rate jitter problem of spaceborne solid state memory, the software architecture of the document management system adopts a hierarchical design method, which is helpful to hide the interactive details of the underlying hardware and software. Provide the corresponding file operation interface to the upper layer to realize the loose coupling of the architecture and improve the portability of the software.
【學位授予單位】：中國科學院大學(中國科學院國家空間科學中心)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP333;TP311.52

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 管振輝;;嵌入式高速固態(tài)存儲器的設計[J];艦船電子對抗;2013年01期

2 王芳,李恪,蘇林,耿立紅;空間太陽望遠鏡的星載固態(tài)存儲器研制[J];電子學報;2004年03期

3 ;固態(tài)存儲器應用漸入佳境[J];中國電子商情(基礎電子);2011年07期

4 嚴春瑩;固態(tài)存儲器:存儲的發(fā)展方向[J];個人電腦;1999年12期

5 李艷;;嵌入式高速固態(tài)存儲器的組成原理與設計實現(xiàn)[J];電子技術與軟件工程;2013年18期

6 楠;;固態(tài)存儲器助力科學數(shù)據(jù)收集[J];軍民兩用技術與產(chǎn)品;2011年10期

7 廖志紅,劉澤文;固態(tài)存儲器中水文數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計[J];人民長江;1998年02期

8 ;Panasonic新款32GB固態(tài)P2存儲卡[J];電視字幕(特技與動畫);2008年01期

9 敖妙;祖靜;尤文斌;;彈載多路參數(shù)采集大容量固態(tài)存儲器[J];伺服控制;2012年01期

10 朱巖;沈衛(wèi)華;孫輝先;;基于閃存的固態(tài)存儲器的數(shù)據(jù)管理[J];計算機工程;2007年12期

相關會議論文 前2條

1 陳金強;顧紅靜;向曉霞;李楠;高玉娥;;基于SoPC技術的星載大容量固態(tài)存儲器設計[A];中國空間科學學會第七次學術年會會議手冊及文集[C];2009年

2 ;第9章 新一代貯存材料[A];中國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告（2009）[C];2010年

相關重要報紙文章 前1條

1 ;SSD，，一睡30年[N];電腦報;2011年

相關博士學位論文 前2條

1 李姍;星載固態(tài)存儲器硬件架構(gòu)研究[D];中國科學院研究生院(空間科學與應用研究中心);2015年

2 宋琪;星載固態(tài)存儲管理技術的應用研究[D];中國科學院研究生院(空間科學與應用研究中心);2015年

相關碩士學位論文 前8條

1 丁海飛;基于雙平面技術的固態(tài)存儲器的設計與實現(xiàn)[D];中北大學;2012年

2 楊志勇;星載固態(tài)存儲器文件化管理系統(tǒng)軟件設計實現(xiàn)[D];中國科學院大學(中國科學院國家空間科學中心);2017年

3 洪應平;高速圖像數(shù)據(jù)固態(tài)存儲器的研制[D];中北大學;2011年

4 郭錚;飛控固態(tài)存儲器的設計及關鍵技術研究[D];中北大學;2013年

5 魏敏;某小型固態(tài)存儲器及其地面測試設備的設計與實現(xiàn)[D];中北大學;2014年

6 黃慧;固態(tài)存儲器高速遠距離數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設計[D];中北大學;2015年

7 梁永剛;某遙測系統(tǒng)雙備份固態(tài)存儲器的設計與實現(xiàn)[D];中北大學;2014年

8 張誠;基于千兆以太網(wǎng)接口的高速固態(tài)存儲器設計[D];西安電子科技大學;2011年

本文編號：1394357