隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,嵌入式系統(tǒng)的使用越來越普遍。NAND FLASH是一種閃存,因具備諸多實用性特點而被廣泛用于嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)往往需要采用文件系統(tǒng)來對NAND FLASH進行管理,當(dāng)前流行的文件系統(tǒng)大多針對性強,不具備良好的兼容性,而主流的桌面操作系統(tǒng)幾乎都提供對FAT文件系統(tǒng)的支持。本文設(shè)計并實現(xiàn)了一個針對NAND閃存應(yīng)用的嵌入式文件系統(tǒng)WLFAT, WLFAT以FAT為基礎(chǔ),具備和標準FAT文件系統(tǒng)同樣的兼容性,同時依據(jù)NAND FLASH的硬件特性,增加了閃存轉(zhuǎn)換層來實施對底層存儲介質(zhì)的管理,實現(xiàn)了諸如地址轉(zhuǎn)換、讀寫機制、壞塊管理、掉電保護、差錯校驗、性能管理等功能。具體有：（1）介紹了FLASH存儲器的相關(guān)原理、硬件特性、分類和特點,并對兩大主流閃存進行了比較分析；介紹了文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識、功能和主要操作,分析了嵌入式文件系統(tǒng)的組成和系統(tǒng)要求,以及當(dāng)下主流的嵌入式文件系統(tǒng)。（2）詳細描述了FAT文件系統(tǒng)的基本原理,然后進行總體設(shè)計,并依從初始化模塊、系統(tǒng)功能模塊和目錄／文件模塊的劃分對實現(xiàn)細節(jié)進行了闡述。（3）研究了管理NAND閃存遇到的問題,引出閃存轉(zhuǎn)換層概念... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

典型的NANDFLASH架構(gòu)

其主體結(jié)構(gòu)往往分為2層，如圖3.1所示。文件管理層:這一層相當(dāng)于磁盤存儲器上的文件系統(tǒng)，以文件形式組織和管理底層存儲體上的數(shù)據(jù)，本質(zhì)上是定義相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)文件操作函數(shù)。文件管理層向上響應(yīng)上層應(yīng)用程序的讀寫請求，為用戶服務(wù);向下控制底層塊設(shè)備，接受來自FTL提供的硬件控制服務(wù)并通過它實現(xiàn)對底層存儲體的控制。閃存轉(zhuǎn)換層:這一層的主要任務(wù)是管理實際存儲空間，一方面為上層請求的文件操作進行空間的分配和回收，這包含邏輯地址對物理地址的轉(zhuǎn)換。另一方面適時地實施垃圾回收，保證空間使用效率;實施磨損均衡，盡可能延長存儲設(shè)備的使用壽命;另外，還需要對壞塊進行管理、考慮掉電等異常，維護系統(tǒng)的穩(wěn)定和數(shù)據(jù)的安全。這些都是由閃存的物理特性決定的。閃存轉(zhuǎn)換層是對閃存直接執(zhí)行管理的層面，對上提供服務(wù)接口，對下操作實際的物理介質(zhì)，文件管理層只需要使用該層提供的讀寫函數(shù)，而不需要關(guān)心硬件相關(guān)的細節(jié)，對閃存的訪問就像對于普通磁盤一樣。由于NAND閃存在結(jié)構(gòu)、操作等方面和通用文件系統(tǒng)管理的硬盤等存儲介質(zhì)有很大差別，所以使用NAN.D閃存必須考慮其硬件特性，有?

每簇字節(jié)數(shù):4096，簇總量:488，509。簇是文件分配的最小單元，即任何文件總是占用整數(shù)個簇，一個簇最多只能屬于一個文件，即使文件大小只有一個字節(jié)，它也占用一個簇。也正因為如此，簇的大小直接影響存儲空間的有效利用率，簇越小，則浪費的空間越少，但簇的總量也越多，對簇的查找也越耗時。表4.1FAT32分區(qū)和簇的大小關(guān)系分區(qū)空間大小簇內(nèi)扇區(qū)數(shù)簇空間大小

【參考文獻】：
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本文編號：3129793