精简型嵌入式文件系统设计

《精简型嵌入式文件系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、安徽大学硕士学位论文精简型嵌入式文件系统设计姓名：杨凯申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：徐超；李正平2010-04摘要摘要嵌入式文件系统是将嵌入式系统对文件进行操作、组织和管理的组件，它把存储器以数据块为单位的物理操作转化为以文件为单位的逻辑操作。尽管传统的磁盘文件系统技术已很成熟，但随着微电子技术的快速发展，Flash存储器具有存储密度大，成本低，体积小、防震动等磁盘存储器不可比拟的优点，具有代替磁介质存储器的趋势，传统磁盘文件系统暴露出致命的缺陷。近年来，Flash文件系统成为热门研究方向，Flash文件系统产品层出不穷，但大多以计算机系统为平台，支持各种复杂的

2、文件操作，在大量的只需基本文件操作支持的单用户嵌入式电子产品中，冗余的系统功能浪费了系统资源，降低了时间性能。本文设计的精简型嵌入式文件REFS是针对Flash存储器设计的嵌入式文件系统。使用了“红黑树”进行系统资源管理，保证的系统的最坏情况的时间性能；同时REFS设计以节约空间和损耗均衡为目标；支持长文件名；实现了文件系统的新建、复制、删除，移动以及文件读写等基本的文件操作函数接口,用户任务或程序可以在操作系统下或者无操作系统下使用这些接口函数对文件进行操作或控制。REFS采用了块地址转向的策略，摒弃了逻辑地址与物理地址的映射，大大提高文件的读写性能。REFS能够管理2TB

3、的存储空间、支持4GB的大文件。REFS在文件索引节点通过索引表对文件数据块的索引组织文件，使得文件的组织灵活，把文件更新时需要修改的内容集中在一个数据块中，有效地降低了脏块的生产速度，延长存储器的使用寿命。REFS在OOB中记录了每个数据块中的有效字节数，因而在对文件进行编辑、修改、删除数据时，通过插入未满的数据块就可以完成，不必同时修改文件修改点之后的所有数据块。REFS只对系统文件是提供编辑、修改、删除数据操作的，但对用户进程不提供支持，用户完全可以在计算机系统下完成这些操作。【关键词】嵌入式，文件系统，NANDFlash，精简型，REFSIAbstractAbstra

4、ctAnembeddedfilesystemisthesoftwareusedtooperate,organizeandmanageinembeddedsystme.Ittranslatesthephysicaloperationsofmemoryblocksintothelogicaloperationsoffiles.Althoughthetechnologyisfaultlessonthetraditionaldiskfilesystem,itshowedfatalbuginflash.Alongwiththerapiddevelopmentofmicroelectro

5、nicstechnology,Flashhasatendencytoreplacethediskasitshowsmanyadvantages,suchashighstoragedensity,low-cost,smallsize,anti-vibration,etc.Therearemanyflashfilesystemproductsinrecentyears,flashfilesystemhasbecomeahotresearchdirection.Butmostofthemtothecomputersystemasaplatformtosupportcomplexfi

6、leoperations.Theredundantsystemfunctionswastedsystemresourcesandreducethetimeperformanceinthesingle-userembeddedelectronicproducts,whichneedjustsomebasicalfileoperations.TheReducedEmbeddedFileSystem(REFS)isdesignedforflashmemoryinthepaper.Systemresourcemanagementusesthe"red-blacktree"struct

7、uretoensurethesystem'sworst-casetimeperformance;REFSisalsodesignedtosavespaceandwearbalance;Tosupportlongfilenames;REFSachievedtheapplicationprograminterfaceforfileoperations,suchascreate,copy,delete,moveandfilereadingandwriting,usertaskorprogramcanuseth