基于STM32的NAND flash的块分配框架设计

STM32对大容量数据文件存储与管理问题可通过NAND flash来解决;而NAND flash的高效管理需要文件系统参与;NAND flash有特殊的块读写及擦除机制,一般的嵌入式文件系统组织结构并不完全兼容NAND flash;针对NAND flash的特点兼顾STM32的资源承受力要提出新的NAND flash块分配框架,框架通过块分配槽这种数据结构,在不使用块分配表与垃圾表的情况下,实现了NAND flash均衡负载与垃圾块的回收;同时通过节点分配栈与文件节点表的结合来提高STM32对文件的读写速度,空间利用率和系统性能;仿真实验和计算结果表明该块分配框架可有效提高NAND flash块的均衡负载与节省RAM空间.     

Next High Performance and Low Power Flash Memory Package Structure

In general, NAND flash memory has advantages in low power consumption, storage capacity, and fast erase/write performance in contrast to NOR flash. But, main drawback of the NAND flash memory is the slow access time for random read operations. Therefore, we proposed the new NAND flash memory package for overcoming this major drawback. We present a high performance and low power NAND flash memory system with a dual cache memory. The proposed NAND flash package consists of two parts, i.e., an NAND flash memory module, and a dual cache module. The new NAND flash memory system can achieve dramatically higher performance and lower power consumption compared with any conventionM NAND-type flash memory module. Our results show that the proposed system can reduce about 78% of write operations into the flash memory cell and about 70% of read operations from the flash memory cell by using only additional 3KB cache space. This value represents high potential to achieve low power consumption and high performance gain.     

51内核单片机管理NAND FLASH的方法

阐述了NAND FLASH的工作原理和访问方式,提出了一种基于51内核单片机存储、读取NAND FLASH的实现方法,给出了K9F2G08UXA与单片机的接口电路,同时给出了对K9F2GO8UXA芯片进行读操作、页编程和块擦除等软件操作的响应例程。     

大容量存储设备在嵌入式系统的应用研究

分析了在嵌入式系统中采用的flash存储器的使用特点,并论述了如何对NAND FLASH进行有效全面管理的解决方案,包括如何设计文件系统,进行坏块管理等,如何垃圾回收及均衡各个NAND FALSH块的使用问题也进行了较详细论述。     

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.     

嵌入式Linux下NAND flash上根文件系统的构建

针对嵌入式Linux操作系统,通常选择NAND Flash烧录根文件系统的情况.说明了常用嵌入式文件系统的类型及NAND flash的特点;通过在三星的ARM9 2410S平台上构建YAFFS和Cramfs文件系统为例,详细阐述MTD驱动层原理及文件系统的配置过程.     

NAND FLASH编程实现研究分析

以阐明编程支持NAND FLASH的方法为目的。总览了NAND FLASH层次结构;讨论了NAND FLASH的写操作过程,这种写操作的特点也是FLASH有别于其它存储介质的地方,同时也对NAND FLASH的擦除操作做了介绍;在对整体的框架和特点有了了解之后,进一步对编程支持NAND FLASH的过程中会遇到的一些概念和细节给出了具体的说明。对NAND FLASH的编程支持有一定的复杂性,但只要了解了它的工作方式,也并非难事。     

Davinci平台下大页面NAND Flash上的系统构建问题

以TI公司新一代Davinci TMS320DM6446嵌入式处理器为例,详细描述了在NAND Flash上构建嵌入式Linux操作系统的一般方法.结合Sumsang公司的K9K8G08U0A大页面NAND Flash,给出了引导程序的移植、烧写的具体设计及实现过程,提供基于大页面NAND Flash作为唯一外部存储设备的稳定、可靠的解决方案.为新一代Davinci系列处理器的配置、使用提供了参考.     

NAND FLASH编程实现研究分析

以阐明编程支持NAND FLASH的方法为目的.总览了NAND FLASH层次结构;讨论了NAND FLASH的写操作过程,这种写操作的特点也是FLASH有别于其它存储介质的地方,同时也对NAND FLASH的擦除操作做了介绍;在对整体的框架和特点有了了解之后,进一步对编程支持NAND FLASH的过程中会遇到的一些概念和细节给出了具体的说明.对NAND FLASH的编程支持有一定的复杂性,但只要了解了它的工作方式,也并非难事.     

NAND Flash芯片K9F1208在uPSD3234A上的应用

以Samsung NAND Flash器件K9F1208为例,对比NAND Flash和NOR Flash的异同;介绍大容量NAND Flash在uPSD3234A增强型单片机系统中的应用,完成了硬件接口设计和软件设计,并给出硬件连接图和部分程序代码.     

非易失存储器NAND Flash及其在嵌入式系统中的应用

文中介绍了NAND Flash的芯片内部组织结构、主要的外部引脚及其功能、NAND Flash的类型、NAND Flash所支持的文件系统、与微处理器的连接和NAND Flash的固有特性,并对比了NAND和NOR Flash的异同。最后简述了闪存固件程序架构和如何在Linux操作系统中加入对NAND Flash的支持。     

嵌入式Linux下NAND存储系统的设计与实现

讨论嵌入式Linux下与NAND闪仔存储设备相关的Linux MTD子系统、NAND驱动，并就与NAND闪存相关的文件系统、内核以及NAND闪存存储没计所关注的问题如坏块处理、从NAND启动、当前2．4和2．6内核中NAND通用驱动所存在的缺陷进行讨论并给出解决方案。以Omap161x H2开发板为例，给出了NAND闪存存储实现实例并指出设计中需要关注的问题。     

基于权重堆排序的NAND Flash静态磨损均衡机制

磨损均衡机制作为闪存转换层的基础机制之一,其主要功能是延长闪存块使用寿命和提高存储数据的可靠性。现有的磨损均衡机制着重于减少闪存块的擦除次数,忽略了在磨损均衡操作过程中选择擦除脏块的不合理所带来的不必要数据迁移开销,从而影响了固态硬盘的整体读写性能。针对该问题,提出了一种基于权重堆排序的 NAND Flash静态磨损均衡机制WHWL。首先,提出一种基于页数据访问频率和块擦除次数的权重的热度计算方法,有效地提高擦除次数少（冷块）且数据访问频率低（冷数据）的目标块命中率,避免了多余的数据迁移操作;其次,提出了一种基于权重的堆排序目标块选择算法,以加快目标块的筛选。实验结果表明,与现有的PWL和BET算法相比,在使用相同映射机制的条件下,WHWL能够分别提升固态硬盘寿命1.28、5.83倍,数据迁移次数也有明显的降低。     

Reducing SSD access latency via NAND flash program and erase suspension

In NAND flash memory, once a page program or block erase (P/E) command is issued to a NAND flash chip, the subsequent read requests have to wait until the time-consuming P/E operation to complete. Preliminary results show that the lengthy P/E operations increase the read latency by 2× on average. This increased read latency caused by the contention may significantly degrade the overall system performance. Inspired by the internal mechanism of NAND flash P/E algorithms, we propose in this paper a low-overhead P/E suspension scheme, which suspends the on-going P/E to service pending reads and resumes the suspended P/E afterwards. Having reads enjoy the highest priority, we further extend our approach by making writes be able to preempt the erase operations in order to improve the write latency performance. In our experiments, we simulate a realistic SSD model that adopts multi-chip/channel and evaluate both SLC and MLC NAND flash as storage materials of diverse performance. Experimental results show the proposed technique achieves a near-optimal performance on servicing read requests. The write latency is significantly reduced as well. Specifically, the read latency is reduced on average by 46.5% compared to RPS (Read Priority Scheduling) and when using write–suspend–erase the write latency is reduced by 13.6% relative to FIFO.     

WinCE系统中MLC型闪存的编程支持研究

基于WinCE6．0操作系统,以实现WinCE下驱动程序对MLCNAND闪存的支持及其驱动程序性能的提高为目的。介绍了NAND闪存驱动程序的整体架构;对Fish抽象层的功能及地址映射关系的建立进行分析,讨论了引用版本号的概念为MLCNAND闪存建立地址映射关系的过程,使Flash抽象层程序可以支持MLCNAND;对Flash介质驱动层进行分析,介绍了采用两片编程技术提高驱动性能的原理与实现,及4位EOC校验的步骤;经对两片编程与单片编程方式的写速度测试,结果表明前者比后者速度提高了92．2％。     

NAND Flash控制器的BCH编/译码器设计

提出一种应用于NAND Flash控制器的并行BCH编/译码器,在译码阶段引入流水线操作和分组预取译码操作,提升BCH码的译码效率。实验结果表明,在NAND Flash的2 KB页读取操作中,该编/译码器纠正8 bit的随机错误只需要565个周期的译码时间,是采用按页预取译码方式所需时间的1/4。     

基于NAND型闪存的嵌入式文件系统设计

由于具有高密度和良好的存取速率等特点,NAND型闪存在嵌入式系统领域中被广泛应用,但其所固有的擦除－写入更新机制以及高坏块率等特性却又成为其在应用中的障碍。提出了一种基于NAND型闪存的日志结构嵌入式文件系统,用于充分利用NAND型闪存的优势并克服其缺陷。文件系统在嵌入式Linux操作系统中予以实现,并进行了性能测试。     

基于逻辑区间热度的NAND闪存垃圾回收算法

针对现有的NAND闪存垃圾回收算法中回收性能不高,磨损均衡效果差,并且算法内存开销大的问题,提出了一种基于逻辑区间热度的垃圾回收算法。该算法重新定义了热度计算公式,把连续逻辑地址的NAND内存定义为一个热度区间,以逻辑区间的热度来代替逻辑页的热度,并将不同热度的数据分开存储到不同擦除次数的闪存块上,有效地实现了数据冷热分离,并且节约了内存空间。同时,算法还构造了一种新的回收代价函数来选择回收块,在考虑回收效率的同时,还兼顾了磨损均衡的问题。实验结果表明,该算法与性能优异的FaGC算法相比,总的擦除次数减少了11%,总的拷贝次数减少了13%,擦次数最大差值减少了42%,内存消耗能减少了75%。因此,该算法有利于增加闪存可用空间,改善闪存系统的读写性能,延长闪存使用寿命。     

面向NAND Flash存储的纠错编码技术概述

对面向NAND Flash存储的纠错编码技术进行综述。首先,介绍NAND Flash的内部结构及其出错机制。然后,对目前常用的4种纠错编码技术（Hamming码、RS码、BCH码以及LDPC码）原理及现状进行详细介绍。最后,对比分析这4种纠错编码技术的优缺点以及未来的发展趋势。