隨著閃存(Flash)解決方案不斷發(fā)展,Flash以體積小、容量大、抗震性強的絕對優(yōu)勢,迅速占據(jù)存儲設(shè)備市場。NAND Flash的高存儲密度、高IOPS(Input/Output Operations Per Second)性能以及良好的存儲壽命都建立在文件系統(tǒng)良好的管理之上�；陂W存的特性,閃存文件系統(tǒng)需要負責閃存擦除塊(erase block,EB)的回收、壞塊標記以及擦除塊磨損控制。無排序區(qū)塊鏡像文件系統(tǒng)(Unsorted Block Image File System,UBIFS)[1]是在前幾代閃存文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化發(fā)展而來,整體有著較好的閃存管理性能。研究UBIFS對于充分挖掘NAND Flash的性能價值有著重要的意義。本文著重分析了 UBIFS的掛載過程和各功能區(qū)域,分別從系統(tǒng)掛載速度、寫性能和磨損控制這三個方面對其進行了優(yōu)化,具體如下:(1)UBIFS在掛載過程中UBI子系統(tǒng)需要掃描每個物理擦除塊(PEB)的頭部。雖然UBIFS支持管理大容量存儲芯片,但是隨著Flash容量的線性增長,UBIFS在掛在過程中需要掃描的PEB數(shù)量也急劇增加。此現(xiàn)象會導致UBIFS...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 本文組織結(jié)構(gòu)
2 UBIFS文件系統(tǒng)分析
    2.1 Nand Flash結(jié)構(gòu)
    2.2 MTD子系統(tǒng)分析
        2.2.1 MTD設(shè)備
        2.2.2 MTD功能
    2.3 UBI子系統(tǒng)分析
    2.4 UBIFS文件系統(tǒng)分析
    2.5 本章小結(jié)
3 UBI子系統(tǒng)快速初始化方案的設(shè)計與實現(xiàn)
    3.1 UBI子系統(tǒng)分析
        3.1.1 UBI子系統(tǒng)初始化過程分析
        3.1.2 MTD Device鏈接過程分析
        3.1.3 EC頭和VID頭說明
    3.2 UBI子系統(tǒng)問題
    3.3 UBI子系統(tǒng)優(yōu)化方案設(shè)計
        3.3.1 推遲EC頭的數(shù)據(jù)掃描
        3.3.2 VID頭部信息快速校驗
    3.4 UBI子系統(tǒng)優(yōu)化方案實現(xiàn)
        3.4.1 推遲掃描EC頭的實現(xiàn)
        3.4.2 VID頭快速校驗的實現(xiàn)
    3.5 本章小節(jié)
4 UBIFS文件系統(tǒng)日志優(yōu)化方案的設(shè)計與實現(xiàn)
    4.1 UBIFS文件系統(tǒng)日志技術(shù)分析
        4.1.1 日志技術(shù)介紹
        4.1.2 UBIFS文件系統(tǒng)日志分析
        4.1.3 Wandering Tree問題與日志技術(shù)
    4.2 熱數(shù)據(jù)識別算法引入
    4.3 UBIFS文件系統(tǒng)日志優(yōu)化方案設(shè)計
        4.3.1 冷溫熱三級日志系統(tǒng)
        4.3.2 雙緩沖LRU算法
    4.4 UBIFS文件系統(tǒng)日志優(yōu)化方案實現(xiàn)
        4.4.1 冷溫熱三級日志系統(tǒng)的實現(xiàn)
        4.4.2 雙緩沖LRU算法的實現(xiàn)
        4.4.3 物理擦除塊分配方案的實現(xiàn)
    4.5 本章小節(jié)
5 實驗結(jié)果分析
    5.1 測試環(huán)境
    5.2 實驗數(shù)據(jù)
        5.2.1 UBI子系統(tǒng)掛載時間測試
        5.2.2 UBIFS冷溫熱三級日志性能測試
        5.2.3 UBIFS磨損均衡優(yōu)化測試
    5.3 本章小節(jié)
6 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3745069