闪存文件系统关键技术研究

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1、分类号学号641810200671493学校代码10487密级硕士学位论文闪存文件系统关键技术研究学位申请人：吴小龙学科专业：通信与信息系统指导教师：王芙蓉教授答辩日期：2008年6月2日ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchOfTheKeyTechnologiesIn FlashFileSystemCandidate:WuXiaoLongMajor:CommunicationandInforma

2、tionSystemSupervisor:Prof.WangFurongHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaJune,2008独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文权利使用授权书

3、本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□√（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要由于Flash存储芯片具有功耗低，容量大，访问速度高，无机械故障，数据非易失，并且不需要特殊的高电压即可实现系统电擦

4、除和重复编程等优点，成为移动存储卡的主要存储介质。近年来，由于集成电路制造工艺的提高，Flash存储芯片的容量也呈指数增长。随着人们对数据操作灵活性提出了越来越高的要求，数据的存储和管理已成为一个不容回避的问题，建立一个高效的适合于不同终端的文件系统成为Flash存储管理的主要目标。根据FLASH器件自身的特殊性，FLASH文件系统（FFS）需要一些特殊的技术。论文根据FLASH文件系统的特殊需求研究了崩溃恢复，垃圾回收和均匀磨损相关的技术和算法。介绍了日志技术，内存中垃圾回收技术，以及磨损平衡算法。重点研究了垃圾回收策略和磨损平衡算法。深入分析了垃圾回收

5、的需求以及同系统磨损平衡需求的矛盾，研究相关KL算法的优缺点，针对其在系统高磨损状况下磨损均衡考虑不足的缺点，给出改进方案，并结合系统状态根据系统磨损平衡差异的程度设置阙值来动态调整KL的参数，实现根据系统磨损均匀情况动态调整回收策略，在不同情况下优先满足回收效率的需求或磨损平衡的需求。论文以主流闪存日志文件系统JFFS2文件系统为例，介绍了各种关键技术在其上的应用，深入研究其现有的垃圾回收机制以及采用的磨损平衡算法，分析其优点与不足，结合上述策略对JFFS2文件系统的垃圾回收机制进行改进。并对其进行测试。关键词：嵌入式系统；闪存存储器；日志结构；垃圾回收

6、；磨损平衡；I华中科技大学硕士学位论文AbstractFlashmemorychipshasmanyadvantages,suchaslowpowerconsumption,high-speed access,withoutmechanicalfailure,non-volatiledata,notrequirespecialhigh-voltage powersystemtoachieverepeatprogramminganderase.ThankstotheseadvantagesFlash memoryhasbecomethemainstorage

7、mediumusedinthemobilememorycard。AsIC manufacturingtechnologyimprovemoreandmore,Flashmemorychipcapacityhasgrown exponentially.Aspeople‟sdemandonoperatingthedataflexiblegrows,datastorageand managementhasbecomeaproblemcannotbeevaded,tobuildanefficientappropriatefor differentterminals

8、Flashfilesystemasthemainobjective