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％。     

嵌入式系统中MLC闪存驱动研究

MLC闪存高密度、低成本的特点,适于做海量存储器.文中以在WinCE6.0平台下实现高性能的MLC闪存驱动为目的,介绍了ARM嵌入式系统中NAND FLASH控制器的工作原理;讨论了WinCE下闪存驱动可采用的两种架构,并在新的MDD、PDD闪存驱动架构下实现了该驱动;介绍并实现了双片操作命令操作;介绍了DMA的工作原理,并实现了DMA编程.测试表明,较之前传统架构及传统操作命令,写入速度提高1.8倍.读出速度提高1.3倍,可靠性也大幅提高.该设计方案可放应用于需要大容量存储的嵌入式系统中.     

基于地址映射的NAND Flash控制器设计

针对嵌入式数据采集系统对NAND Flash进行读写控制时出现的坏块问题和磨损失衡问题,对数据采集系统的工作特点进行分析,借鉴闪存转换层的思想,提出了一种基于地址映射的NAND Flash控制方法,通过建立、维护、查询NAND Flash存储块逻辑地址与物理地址之间的映射关系表,实现NAND Flash的坏块管理和磨损均衡功能,同时介绍了使用地址映射方法的NAND Flash控制器设计过程;仿真测试和实际应用结果表明,基于地址映射方法设计的NAND Flash控制器能够识别、管理出厂坏块和突发坏块,均衡存储块的磨损,提高嵌入式数据采集系统的可靠性;该方法实现过程简单,无需移植文件系统,硬件资源要求低,为嵌入式数据采集系统中NAND Flash的读写控制提供了新的思路。     

一种双模式Flash控制器设计

以硬件直接实现固定的Flash编程操作是片内及片外Flash控制的常用方法.文中提出的双模式Flash控制器以Flash硬核模型为基础,组合了硬件直接实现硬核的编程操作和软件控制硬核的编程信号两种模式,实现了能以较快速度和较简单驱动控制Flash的逻辑和能以较高灵活性控制Flash的逻辑.两种模式使得Flash控制器具有一定的灵活性和快速实现性,其设计模式能适应更多Flash模型.     

一种双模式Flash控制器设计

以硬件直接实现固定的Flash编程操作是片内及片外Flash控制的常用方法。文中提出的双模式Flash控制器以Flash硬核模型为基础,组合了硬件直接实现硬核的编程操作和软件控制硬核的编程信号两种模式,实现了能以较快速度和较简单驱动控制Flash的逻辑和能以较高灵活性控制Flash的逻辑。两种模式使得Flash控制器具有一定的灵活性和快速实现性,其设计模式能适应更多Hash模型。     

基于AUTOSAR规范的Flash驱动程序的研究与实现

AUTOSAR（汽车开放式系统架构）平台可分为3层：应用层、运行时环境和基础软件,其中基础软件又包括系统服务、ECU抽象层和uC抽象层。所有驱动程序都包含在uC抽象层和ECU抽象层中。存储器驱动提供了对不同存储设备的访问接口。根据AUTOSAR规范,在MPC5633M微控制器上,设计并实现了Flash驱动程序。提出的设计与实现的方法同样适用于其他设备驱动的开发。     

WAPFTL:支持预测机制的负载自适应闪存转换层算法

基于NAND Flash的固态盘凭借其低延迟、低功耗、高可靠性等优点,已经开始应用于企业级服务器和高性能计算领域。针对固态盘相对较差的写性能及使用寿命有限等不足,提出了一种闪存转换层中基于页映射机制的自适应地址映射算法WAPFTL。该算法能够在地址转换过程中预测负载读写特性并自适应地调整地址映射信息缓存的策略。实验结果表明,WAPFTL能够高效协同利用负载的时间局部性和空间局部性,提高地址映射命中率,减少因地址映射而引起的额外写操作次数;同时,有效减少了垃圾回收次数,提高了SSD整体性能。     

基于虚拟扇区的Flash存储管理技术

首先,针对闪存Flash的存储编程特点,提出一种基于虚拟扇区的闪存管理技术,使系统对Flash的擦写次数大大降低,从而提高Flash的使用寿命和整个系统的性能。然后,通过嵌入式系统电子名片管理器,介绍这一技术的应用。随着闪存的广泛应用,对Flash的有效存储管理将有很大的实用意义和社会效益。     

用NOR Flash建立VxWorks TrueFFS文件系统

详细说明了嵌入式系统中常用的NOR Flash存储器建立VxWorks TrueFFS文件系统的方法。首先配置完整的DOS文件系统支持,包含核心TrueFFS组件和翻译层组件;然后编写MTD层和Socket层驱动程序;最后在TrueFFS的NOR Flash驱动上挂接VxWorks DOS文件系统,并进行了简单的测试。     

一种新型的基于构件和微内核的设备驱动模型

论文首先从内核性能和安全性的角度分析驱动程序对微内核与单体内核的影响;然后讨论硬件抽象层对驱动抽象能力的影响以及与移植性及内核大小的关系;分析传统UNIX系列与Windows NT操作系统内核结构以及驱动模型优缺点;最后介绍一个构件化驱动模型的特点。该模型基于构件装配运行平台技术,运行在和欣2.0操作系统平台上。驱动模型底层是一个合适的硬件抽象层,方便移植,用户态程序可以灵活地调用驱动程序。     

A hybrid flash translation layer design for SLC-MLC flash memory based multibank solid state disk

This paper presents the design of a NAND flash based solid state disk (SSD), which can support various storage access patterns commonly observed in a PC environment. It is based on a hybrid model of high-performance SLC (single-level cell) NAND and low cost MLC (multi-level cell) NAND flash memories. Typically, SLC NAND has a higher transfer rate and greater cell endurance than MLC NAND flash memory. MLC NAND, on the other hand, benefits from lower price and higher capacity. In order to achieve higher performance than traditional SSDs, an interleaving technique that places NAND flash chips in parallel is essential. However, using the traditional FTL (flash translation layer) on an SSD with only MLC NAND chips is inefficient because the size of a logical block becomes large as the mapping address unit grows. In this paper, we proposed a HFTL (hybrid flash translation layer) which makes use of chained-blocks, combining SLC NAND and MLC NAND flash memories in parallel. Experimental results show that for most of the traces studied, the HFTL in an SSD configuration composed of 80% MLC NAND and 20% SLC NAND memories can improve performance compared to other solid state disk configurations, composed of either SLC NAND or MLC NAND flash memory alone.     

Design and implementation of MLC NAND flash-based DBMS for mobile devices

Recently, Multi-Level Cell (MLC) NAND flash memory is becoming widely used as storage media for mobile devices such as mobile phones, MP3 players, PDAs and digital cameras. MLC NAND flash memory, however, has some restrictions that hard disk or Single-Level Cell (SLC) NAND flash memory do not have. Since most traditional database techniques assume hard disk, they may not provide the best attainable performance on MLC NAND flash memory. In this paper, we design and implement an MLC NAND flash-based DBMS for mobile devices, called AceDB Flashlight, which fully exploits the unique characteristics of MLC NAND flash memory. Our performance evaluations on an MLC NAND flash-based device show that the proposed DBMS significantly outperforms the existing ones.     

基于PXA3xx处理器的NAND闪存DMA方案

针对PXA3xx处理器的特性,提出一种DMA控制器系统架构方案,并在此架构上结合嵌入式Linux操作系统实现NAND Flash的底层驱动程序.重点设计了基于JFFS2文件系统的读操作测试方案,测试结果表明,DMA方式能够有效降低CPU处理负载,缓解NAND Flash性能瓶颈.     

嵌入式Linux中NAND Flash设备驱动研究

NAND Flash作为一种非易失性的存储介质,它具有速度快、体积小、存储密度高和容量大等优点,适用于大量数据的存储,因此在嵌入式领域中的应用也越来越广泛。分析了MTD(内存技术设备)与NAND Flash驱动的关系,总结了典型的NAND Flash驱动程序的总体架构。针对PXA270RP平台,设计和实现了嵌入式Linux下的NAND Flash驱动程序。为编写基于嵌入式Linux系统下的NAND Flash设备驱动程序提供了技术指导。     

NAND Flash内存设备的读写控制设计

针对NAND Flash闪存设备在嵌入式系统中的应用,详细分析了Flash闪存设备的接口设计方法。根据NANDFlash的读写特性,采用Hynix半导体公司的Flash H27U1G8F2B,设计一种闪存数据读写控制方法和驱动流程。该方法能够应用于各种NAND Flash的读写控制,具有良好的程序结构和较高的代码运行效率。     

基于NAND Flash的CPU安全启动设计与实现

NAND Flash存储器以其容量大、成本低和速度快的优势,在嵌入式系统中得到广泛的应用。但是,由于NAND Flash固有的器件特性,必须要有驱动才能对其进行读写,存储于其上的代码不能直接执行,因此其并不适合作为系统启动代码的存储介质。一般采用NOR Flash存储启动代码并直接执行,然后再引导存储于NAND Flash中的操作系统镜像,这增大了系统成本和功耗。设计并实现了一种基于NAND Flash的CPU安全启动方法。该方法首先通过软硬件结合的方式,在片内NAND Flash控制器中增加块映射表结构,并由NAND Flash中第1块空间存储的代码进行好块寻找和块映射表填写,使NAND Flash的一部分存储空间可以直接映射为硬件可访问的内存空间,从而使得NAND Flash可以作为系统启动的存储介质,实现仅需NAND Flash存储的系统。还提出了一种扩展BootROM的方案,结合NAND Flash地址映射结构,将片内BootROM的一部分扩展到NAND Flash的第1块存储空间中,并通过Hash比对验证BootROM,从而有效降低了片内BootROM的设计复杂度,减少了代码量。通过提出的方法,可以有效地实现单NAND Flash系统的安全启动,降低了系统成本,提高了系统的安全特性。     

基于NAND Flash的嵌入式数据库索引机制的改进

目前嵌入式系统设计中, NAND Flash和数据库的使用越来越频繁.在实际系统中,NAND Flash存储设备品种繁多,此外,数据库的存储效率还取决于应用环境中的工作负载.以Berkeley DB为原型进行改进,加入了BFTL层和动态调整机制以适应不同的设备环境和工作负载.在两种工作负载和三种设备环境中,根据改进后的数据库性能分析,得出该改进能适应各种工作负载和设备环境.     

嵌入式设备NAND Flash存储系统的设计与实现

为了实现一种嵌入式设备存储系统的解决方案,对嵌入式设备广泛采用的大容量存储设备NAND Flash进行了深入的研究.设计了一种嵌入式设备中NAND Flash存储系统的解决方案,介绍了其功能用途和系统结构,分层介绍了系统的具体设计,重点介绍了比较独特的块设备驱动层和FTL层的设计方法以及对驱动初始化的优化.通过实际设计NAND Flash存储系统Linux驱动,说明了该系统设计实际应用时的出色效果.     

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。