【摘要】： 數(shù)據(jù)存儲設備是航天器的關鍵設備之一,為多種空間試驗及探測設備的數(shù)據(jù)采集、存儲以及在軌處理提供了重要的支撐平臺。隨著航天電子技術的發(fā)展,以閃存(Flash Memory)為基本存儲介質(zhì)的大容量固態(tài)存儲器已經(jīng)成為當前航天器數(shù)據(jù)存儲的主流方案之一,因此建立一個大容量、高效率的閃存存儲管理機制尤為重要。然而與此同時,針對閃存設備設計的存儲管理機制相對落后,現(xiàn)有FlashMemory存儲管理機制大多基于上個世紀九十年代和本世紀初的設計,無法滿足NAND Flash存儲容量飛速增長的要求。 本文在“航天器嵌入式安全操作系統(tǒng)研究”基礎軟件研究項目和“921二期VxWorks源代碼分析”研究項目的工作基礎上,深入探討了大容量NAND閃存的存儲管理機制及其實現(xiàn)。 本文首先分析了NAND閃存的特點和NAND閃存的存儲管理現(xiàn)狀；再在源代碼級別上深入研究了Linux MTD和VxWorks TrueFFS兩種存儲管理方案的原理及其實現(xiàn)；以此為基礎提出了一種新的NAND Flash存儲管理方案VNFS。 VNFS基于傳統(tǒng)UNIX文件系統(tǒng)思想設計,針對NAND Flash的存儲特性進行了改進。一是針對文件系統(tǒng)中訪問頻繁的文件系統(tǒng)關鍵數(shù)據(jù)進行冗余存儲,建立了浮動的超級塊及根目錄；二是使用索引節(jié)點文件存儲文件的索引節(jié)點,在存儲介質(zhì)上建立了動態(tài)的索引節(jié)點樹；三是針對Flash存儲介質(zhì)的寫入重定位特性采用了漫游樹算法。VNFS大幅度的縮短了文件掛載時間,降低了內(nèi)存消耗,能夠滿足大容量NAND Flash的管理需要。
【學位授予單位】：國防科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TP333
【圖文】：

圖2.1NANDFlash存儲芯片構(gòu)成圖2.2.2NANDFlash的存儲及操作特點與磁介質(zhì)存儲器相比，NANDFlash存儲操作具有以下幾個特點〔川:(1)Flash存儲介質(zhì)存在數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，需要硬件或軟件的糾錯檢錯，前面所

圖2.2日志文件系統(tǒng)的文件寫入過程

圖2.5F幾中扇區(qū)一讀寫塊映射示例圖由于FTL采用讀寫塊為數(shù)據(jù)存儲單位，與硬盤的扇區(qū)形式一致，在此基礎上設計的文件系統(tǒng)與硬盤文件系統(tǒng)有較高的一致性。因此在文件系統(tǒng)開發(fā)的過程中，可減少系統(tǒng)設計的工作量，并且能實現(xiàn)功能完整的系統(tǒng)，便于對Flash存儲空間的管理，如廢棄塊的回收、擦除塊的擦除操作等。如圖2.6所示是FTL的三種應用方式:

【引證文獻】

相關期刊論文 前1條

1 葉漢能;姚茂群;趙武鋒;;通用型引導裝載程序中閃存驅(qū)動的設計[J];杭州電子科技大學學報;2011年05期

相關會議論文 前1條

1 葉漢能;姚茂群;趙武鋒;;通用型引導裝載程序中閃存驅(qū)動的設計[A];浙江省電子學會2011學術年會論文集[C];2011年

相關碩士學位論文 前2條

1 王廣輝;嵌入式固件遠程升級技術的研究與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2011年

2 關曉磊;爆破振動信號分析與監(jiān)測[D];中北大學;2012年

本文編號：2766135