本文關(guān)鍵詞：星載固態(tài)存儲(chǔ)器文件化管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)　出處：《中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 星載固態(tài)存儲(chǔ)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(guó)家航天事業(yè)的發(fā)展,基于NAND Flash存儲(chǔ)介質(zhì)的星載固態(tài)存儲(chǔ)器面臨著大容量、高速率、多任務(wù)、多載荷等應(yīng)用需求。目前星載固態(tài)存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)管理,大多采用基于存儲(chǔ)塊地址固定分區(qū)的環(huán)形隊(duì)列順序存儲(chǔ)的傳統(tǒng)方案,實(shí)現(xiàn)對(duì)有效載荷數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、回放和擦除等功能。傳統(tǒng)的存儲(chǔ)管理方案中,軟硬件之間的耦合性強(qiáng),軟件代碼的可移植性差,不能有效應(yīng)對(duì)不同型號(hào)任務(wù)的星載固態(tài)存儲(chǔ)器所提出的挑戰(zhàn)。本文借鑒基于NAND Flash的文件化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,提出星載固態(tài)存儲(chǔ)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(chǔ)塊等三種不同類型的存儲(chǔ)塊分別鏈接起來,形成存儲(chǔ)塊鏈表結(jié)構(gòu)的文件,即實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)塊文件化的管理;采用面向?qū)ο蟮暮铣稍O(shè)計(jì)模式,實(shí)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(shè)計(jì)模式,實(shí)現(xiàn)根據(jù)星載固態(tài)存儲(chǔ)器斷電狀態(tài),選擇相應(yīng)的初始化方案,并實(shí)現(xiàn)在正常斷電和異常斷電校驗(yàn)成功這兩種情況下的快速啟動(dòng);采用對(duì)所有載荷目錄輪詢一次回放一個(gè)文件的方式,實(shí)現(xiàn)有效載荷文件回放到地面接收站;采用水位法對(duì)星載固態(tài)存儲(chǔ)器中剩余容量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),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(jí)流水乒乓緩沖機(jī)制實(shí)現(xiàn)文件化壞塊管理,解決星載固態(tài)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)速率抖動(dòng)問題。文件化管理系統(tǒng)軟件架構(gòu)采用分層的設(shè)計(jì)方式,有利于隱藏底層的硬件和軟件的交互細(xì)節(jié),向上層提供相應(yīng)的文件操作接口,實(shí)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(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP333;TP311.52

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 管振輝;;嵌入式高速固態(tài)存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)[J];艦船電子對(duì)抗;2013年01期

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

3 ;固態(tài)存儲(chǔ)器應(yīng)用漸入佳境[J];中國(guó)電子商情(基礎(chǔ)電子);2011年07期

4 嚴(yán)春瑩;固態(tài)存儲(chǔ)器:存儲(chǔ)的發(fā)展方向[J];個(gè)人電腦;1999年12期

5 李艷;;嵌入式高速固態(tài)存儲(chǔ)器的組成原理與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[J];電子技術(shù)與軟件工程;2013年18期

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

7 廖志紅,劉澤文;固態(tài)存儲(chǔ)器中水文數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J];人民長(zhǎng)江;1998年02期

8 ;Panasonic新款32GB固態(tài)P2存儲(chǔ)卡[J];電視字幕(特技與動(dòng)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(chǔ)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(chǔ)器的數(shù)據(jù)管理[J];計(jì)算機(jī)工程;2007年12期

相關(guān)會(huì)議論文 前2條

1 陳金強(qiáng);顧紅靜;向曉霞;李楠;高玉娥;;基于SoPC技術(shù)的星載大容量固態(tài)存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)[A];中國(guó)空間科學(xué)學(xué)會(huì)第七次學(xué)術(shù)年會(huì)會(huì)議手冊(cè)及文集[C];2009年

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

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 ;SSD，，一睡30年[N];電腦報(bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 李?yuàn)?星載固態(tài)存儲(chǔ)器硬件架構(gòu)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心);2015年

2 宋琪;星載固態(tài)存儲(chǔ)管理技術(shù)的應(yīng)用研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前8條

1 丁海飛;基于雙平面技術(shù)的固態(tài)存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中北大學(xué);2012年

2 楊志勇;星載固態(tài)存儲(chǔ)器文件化管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[D];中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心);2017年

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

4 郭錚;飛控固態(tài)存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2013年

5 魏敏;某小型固態(tài)存儲(chǔ)器及其地面測(cè)試設(shè)備的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中北大學(xué);2014年

6 黃慧;固態(tài)存儲(chǔ)器高速遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];中北大學(xué);2015年

7 梁永剛;某遙測(cè)系統(tǒng)雙備份固態(tài)存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中北大學(xué);2014年

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

本文編號(hào)：1394357