基于nand+flash的嵌入式文件系统设计与实现

《基于nand+flash的嵌入式文件系统设计与实现》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、1．4组织结构本文详细介绍了基于NANDFlash的嵌入式文件系统的设计与实现细节，在组织上分为七章，各章具体内容如下：第一章课题的研究背景、研究意义、研究内容及组织结构。第二章介绍了嵌入式文件系统的基本理论，研究了当前流行的嵌入式文件系统及逻辑文件系统格式，并分析比较了各种文件系统格式。第三章介绍了闪速存储器的基本理论和技术分类，并分析比较了NOR和NAND两种主流的闪存技术。第四章详细阐述了FAT层的设计与实现细节，先介绍总体框架，然后分模块阐述，最后介绍FAT层的启动与调用以及一种加速文件定位的方法。

2、第五章详细阐述了FTL层的设计与实现细节，先介绍总体框架，然后分模块阐述，最后介绍FTL层的启动与调用。第六章介绍了此嵌入式文件系统的测试平台及测试细节。第七章总结全文。32．1文件系统概述2嵌入式文件系统文件的含义有狭义和广义之分。狭义地说，文件是有组织有次序地存储于介质(包括内存)的一组信息。广义地说，外部设备也是文件，凡是可以产生或消耗信息的都是文件。文件系统是一种系统软件，简单来说，它是操作系统为了存储和管理数据，而在存储器上建立的一些结构的总和。在文件系统与操作系统的关系上，有些文件系统位于操作系

3、统内核，有些作为操作系统的一个服务组件。“文件系统”在不同的环境中有不同的含义ll】：(1)指一种特定的文件格式。例如，Linux的Ext2，Ext3文件系统，DOS的FAT文件系统，WindowsNT的NTFS。(2)按指定格式进行了格式化的一块存储介质。常说的“安装"或“拆卸”一个文件系统就是这个意思。(3)指操作系统中(通常在内核中)用来管理文件系统以及对文件进行操作的机制及其实现。从系统角度来看，文件系统是对文件存储器的存储空间进行组织、分配和回收，负责文件的存储、检索、共享和保护。从用户角度来看，

4、文件系统主要是实现“按名取存”。当用户要求保存己命名的文件时，文件系统根据拟定的格式把文件存放到存储器适当的地方；当用户要使用文件时，系统根据给出的文件名，从文件存储器中找到所要的文件或文件中某个记录。具体来说，文件系统必须提供创建文件、删除文件、读文件、写文件等功能的系统调用为文件操作服务。文件的存放通过目录完成，所以对目录的操作就成了文件系统功能的一部分。而目录本身也是一种文件，也有相应的创建目录、删除目录和层次结构组织系统调用。2．2嵌入式文件系统概述在嵌入式系统中，任务运行时在其任务堆栈中存放少量信

5、息，但是由于内存空问有限，又不适于长期保存，而且一些公共信息需要独立于具体的任务而存在。所以需要将这些信息存储到存储器上，建立文件系统来组织和管理。嵌入式文件4系统是指嵌入式系统中实现文件存取和管理等功能的模块，它提供一系列文件输入输出的管理功能，为嵌入式系统和设备提供文件系统支持。嵌入式文件系统以通用桌面操作系统的文件系统为基础发展而来，但两种文件系统的应用环境和自身的要求有很大的不同：(1)通用桌面文件系统不仅要管理文件，还要管理各种设备，支持对设备和文件操作的一致性；由于大部分嵌入式系统都是针对特殊目

6、的定制的，嵌入式文件系统功能的模块化和可裁减性要满足更高的要求。(2)通用桌面文件系统对于可靠性和文件系统自身的安全性并没有特殊的保障机制；嵌入式系统的应用条件往往比桌面计算机恶劣的多，系统的稳定性、安全性要得到足够的保障。所以，虽然有许多已经较为成熟的桌面文件系统，但这些文件系统都不能直接适用于嵌入式系统。要想适用于嵌入式系统，在借鉴成熟的桌面文件系统基础上，还要根据具体的硬件环境以及应用需求来设计嵌入式文件系统的体系结构和实现方法。对于设计的嵌入式文件系统的目标及功能，可以从以下几方面考虑和实现}ZJ：

7、(1)目录管理。把符号文件名转换成标识符，用标识符通过文件索引表访问文件，提供文件目录的用户操作。(2)逻辑文件系统。处理文件的逻辑结构以及用户指定的操作，提供文件的访问权限控制功能。(3)物理组织。将对文件的逻辑访问转换成物理地址，管理文件存放的外存空间。(4)硬件驱动。实现对外部储存器件的操作，如Flash驱动程序。(5)组件化。文件系统作为嵌入式系统的一个可加载组件提供给用户，由用户决定是否需要加载它。(6)代码量小。嵌入式系统中的文件存储器空间相对不会太大，必须对其进行高效的管理，以避免对资源的浪费

8、。(7)安全可靠。对文件及数据有保护措施，要求系统必须有较高的可靠性。(8)可移植。嵌入式应用的领域相当广泛，其采用的硬件环境和操作系统也各不相同，文件系统应降低对具体硬件环境和操作系统的依赖，具备良好的可移植性。2．3流行的嵌入式文件系统当前流行的嵌入式操作系统中，多数均具有可根据应用需求而进行定制的文5件系统组件，下面介绍几个流行的嵌入式操作系统的文件系统组件【3】。●VxWorks的文件系统组件VxWork