基于Flash的嵌入式文件系统设计与实现

针对嵌入式系统的应用需求和Flash存储器的特点,设计了一种适合在数控系统中使用的嵌入式文件系统,并在嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ中实现。文件系统具有耗损平衡、垃圾回收、断电恢复、支持多任务的特性。其代码精简,占用系统资源少,执行效率高,有较高的安全性和可靠性,对于使用Flash作为存储介质的嵌入式系统具有一定的普适性。     

嵌入式Linux下JFFS2文件系统的实现

文件系统是操作系统的重要组成部分之一,它为操作系统内核提供了存储和管理数据的机制,并为用户程序提供了对数据的访问接口。嵌入式文件系统不仅要具有一般文件系统的功能,还要满足嵌入式系统的特殊要求。JFFS2文件系统就是专门针对在嵌入式系统中得到广泛应用的Flash存储器而设计的,能很好地满足嵌入式系统的各项要求。文中介绍了嵌入式Linux系统下的Flash存储器和日志文件系统,并结合一个具体的实验平台,给出了JFFS2文件系统的移植和实现过程。通过在嵌入式Linux下使用JFFS2文件系统,可以为应用程序的开发奠定良好的基础。     

嵌入式Linux下JFFS2文件系统的实现

文件系统是操作系统的重要组成部分之一，它为操作系统内核提供了存储和管理数据的机制，并为用户程序提供了对数据的访问接口。嵌入式文件系统不仅要具有一般文件系统的功能，还要满足嵌入式系统的特殊要求。JFFS2文件系统就是专门针对在嵌入式系统中得到广泛应用的Flash存储器而设计的，能很好地满足嵌入式系统的各项要求。文中介绍了嵌入式Linux系统下的Flash存储器和日志文件系统，并结合一个具体的实验平台，给出了JFFS2文件系统的移植和实现过程。通过在嵌入式Linux下使用JFFS2文件系统，可以为应用程序的开发奠定良好的基础。     

NAND Flash文件系统方案及其可靠性设计

NAND Flash具有高存储密度和高存储速率的特点,在嵌入式系统领域得到了广泛应用,如何使其文件系统的性能最优化成为本文讨论的主题。本文首先提出文件系统的设计方法,主要阐述面向嵌入式应用的FAT文件系统;接着,针对NAND Flash存在固有的坏块这一弱点,为了提高整个系统的可靠性,提出一种利用嵌入式文件系统进行坏块处理的策略,核心思想为利用Flash存储器上未使用空间来代替坏块,同时,在FAT表中标记出损坏的坏的信息,避免以后对坏块进行读写。本策略经项目的具体应用证明,具有较高可靠性。     

支持Yaffs2文件系统的U-Boot的实现

为了在大容量NAND Flash存储器中运行Yaffs2(yet another flash file system)文件系统,分析了Yaffs2文件系统的结构、原理、性能和嵌入式系统中启动代码U-Boot的功能.在此基础上对U-Boot进行了改进.实现了在嵌入式系统的开发过程中用U-Boot向大容量NAND Flash中写入Yaffs2文件系统,并将其成功应用在正在开发的嵌入式手持设备中,从而可以方便地使用大容量的NAND Flash存储器.     

NAND Flash文件系统方案及其可靠性设计

NAND Flash具有高存储密度和高存储速率的特点,在嵌入式系统领域得到了广泛应用,如何使其文件系统的性能最优化成为本文讨论的主题.本文首先提出文件系统的设计方法,主要阐述面向嵌入式应用的FAT文件系统;接着,针对NAND开ash存在固有的坏块这一弱点,为了提高整个系统的可靠性,提出一种利用嵌入式文件系统进行坏块处理的策略,核心思想为利用Flash存储器上未使用空间来代替坏块,同时,在FAT表中标记出损坏的坏的信息,避免以后对坏块进行读写.本策略经项目的具体应用证明,具有较高可靠性.     

一种嵌入式Flash文件系统的设计与实现

本文在分析了Flash存储器的特点的基础上,阐述了一种嵌入式Flash文件系统的设计与实现。该Flash文件系统提供了掉电安全机制、均衡磨损机制和垃圾回收机制,并且为上层的应用程序提供了标准的API接口。     

基于现场监测的嵌入式Flash文件系统的设计和实现

为有效地管理历史数据和运行数据，提高系统的性能，基于嵌入式系统的思想和方法，本文设计了一种嵌入式Flash文件系统。文件系统利用串行外设接口SPI实现Flash存储器与单片机之间硬件接口的融合，并采用单级目录结构和链接页的方法实现对文件数据的管理。     

基于Linux的嵌入式多文件系统的实现

文件系统是Linux最基本的资源.本文介绍了在嵌入式Linux环境下.基于Flash存储器的系统中合理使用Cramfs和Yaffs文件系统的方法,从而合理的使用嵌入式系统中有限的存储空间,本文介绍的内容在笔者的开发过程中都做过验证.     

嵌入式系统中的Flash文件系统

介绍嵌入式系统中的Flash文件系统。对FFS需求,Flash存储器特性,FFS要求和实现作了描述,并介绍几种免费和商用的FFS。     

NAND闪存存储文件系统

NAND闪存已经成为便携式设备的主要存储介质。由于闪存自身的物理特性,需要在现有文件系统层与闪存的存储物理层之间引入闪存转换层。但是,现有文件系统主要针对磁盘存储系统设计的,没有考虑NAND闪存物理特性。这种方法效率低、影响便携式设备的性能。本文概述了NAND闪存的存储文件系统,分析比较了其中三种主要文件系统,为基于NAND闪存存储介质的便携式系统设计提供了参考意见。     

Concolic testing of the multi-sector read operation for flash storage platform software

In today’s information society, flash memory has become a virtually indispensable component, particularlyfor mobile devices. In order for mobile devices to operate successfully, it is essential that flash memorybe controlled correctly through flash storage platform software such as the file system, flash translation layer,and low-level device drivers. However, as is typical for embedded software, conventional testing methods oftenfail to detect hidden flaws in the software due to the difficulty of creating effective test cases. As a differentapproach, model checking techniques guarantee a complete analysis, but only on a limited scale. In this paper,we describe an empirical study wherein a concolic testing method is applied to the multi-sector read operation for flash storage platform software. This method combines a concrete dynamic execution and a symbolic execution to automatically generate test cases for full path coverage. Through the experiments, we analyze the advantages and weaknesses of the concolic testing approach on the flash storage platform software.     

基于FLASH存储器的嵌入式安全文件系统

Flash存储器具有存储密度高、容量大、价格低廉等优点，因而在嵌入式系统中广泛采用，在嵌入式系统中的数据同样存在着防止数据被非法使用和数据丢失的安全问题。本文将在Hash存储器的基础上实现安全文件系统。在嵌入式环境中实现数据的安全保护。     

基于闪存的星载存储数据管理研究

由于闪存介质在航空航天数据存储中的优势,逐渐成为DRAM、SDRAM之后的下一代卫星存储解决方案。但由于闪存的存储特性,目前缺乏对数据存储的有效管理,星载闪存文件系统面临诸多有待研究的问题。通过分析星载环境下卫星存储特征,给出星载环境下的数据管理需求,并实验模拟发现在 IOPS（每秒进行读写的次数）、元数据、吞吐量、随机寻址四种性能指标上,F2FS优于BTRFS、exFAT、NILFS这三种类闪存文件系统;结合具体测试,分析了闪存内部并行对于文件系统的影响。论证得到F2FS较适合对基于闪存的星载存储进行数据管理,并结合数据管理需求提出了适用于星载环境下的几点改进方案,为星载环境下闪存文件系统设计和实现提供了研究基础。     

面向闪存类存储设备嵌入式文件系统研究与实现

介绍了面向闪存类设备的嵌入式文件系统.提出了一种不依靠任何操作系统,以单片机和闪存类设备为硬件基础的,依照FAT类型文件系统所构建的嵌入式主机文件系统的设计思路,详细地、分模块地对该系统进行了分析,并在实际开发和应用中已经得到了验证.     

Compatible byte-addressable direct I/O for peripheral memory devices in Linux

Memory devices can be used as storage systems to provide a lower latency that can be achieved by disk and flash storage. However, traditional buffered input/output (I/O) and direct I/O are not optimized for memory-based storages. Traditional buffered I/O includes a redundant memory copy with a disk cache. Traditional direct I/O does not support byte addressing. Memory-mapped direct I/O, which optimizes file operations for byte-addressable persistent memory and appears to the CPU as a main memory. However, it has an interface that is not always compatible with existing applications. In addition, it cannot be used for peripheral memory devices (e.g., networked memory devices and hardware RAM drives) that are not interfaced with the memory bus. This paper presents a new Linux I/O layer, byte direct I/O (BDIO), that can process byte-addressable direct I/O using the standard application programming interface. It requires no modification of existing application programs and can be used not only for the memory but also for the peripheral memory devices that are not addressable by a memory management unit. The proposed BDIO layer allows file systems and device drivers to easily support BDIO. The new I/O achieved 18% to 102% performance improvements in the evaluation experiments conducted with online transaction processing, file server, and desktop virtualization storage.     

flash存储器的嵌入式文件系统设计

基于实时嵌入式操作系统μCOS—Ⅱ内核,采用类似DOS的FAT文件系统,实现了一种适用于NandFlash的嵌入式文件系统。该文件系统从可靠性、耗损平衡、垃圾回收及文件系统的优化几个方面进行设计。     

eMMC可靠性分析与增强对策研究

eMMC是可以自我管理的闪存（NAND flash）芯片,内部集成了控制器,实现了多芯片封装,简化了应用接口设计,节省了板级空间,在移动终端领域得到了广泛应用。然而,基于flash的存储器件在掉电时容易出现比特位损坏、元数据损坏、非串行写、甚至器件不可用等可靠性问题。针对如何提高eMMC的可靠性进行了研究,提出了一些可靠性增强措施。首先,全面梳理了eMMC规范提供的可靠性特性,包括分区管理、写保护管理、可靠写、数据标签、断电通知等。继而对现有的各种可靠性措施进行了综合分析,并提出了一些提升可靠性的措施,包括,文件系统感知的磨损均衡、根据数据属性映射到合理分区、减少写入次数降低写放大效应,面向手机应用的元数据去冗、应用差异化细粒度控制可靠性、确保一致性的前提下减少日志等。