一种基于块的嵌入式NAND Flash文件系统的设计与实现

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YAFFS(Yet Another Flash File System)是最早为NAND Flash设计的嵌入式文件系统,随着嵌入式技术的发展,早期不完善的YAFFS1已经被YAFFS2取代,但YAFFS2没有改变其作为LFS(Log-structured File Systern)文件系统带来的缺点,它需要花费大量的资源用于维护一个复杂的存贮架构。针对这个问题,本文设计了一种以节约RAM资源为主要出发点的BBFS(Block Based FileSystem)文件系统。   BBFS是一种基于块操作和YAFFS2改进型的文件系统,在充分保留YAFFS2文件系统优点的同时,对占用RAM资源过多这个问题进行了改进。BBFS文件系统借鉴块存贮的架构,通过预先开辟的存贮区域,保存相关联数据,然后在这片区域内,完成相应数据的添加与删除等操作,这种存贮架构简化了以前YAFFS2过度复杂的Tree-node存贮方案,减少了系统运行时在RAM中镜像的体积,也提高了文件系统其他诸多性能的表现。同时根据新的数据存贮方案,优化垃圾回收环节的操作,采用适合于块存贮方式的垃圾回收策略,在维护好现有基于块存贮架构的同时,减少搜寻时间和有效数据复制比例。   实验表明,在读操作过程中,相比于YAFFS2,BBFS可以节约大约8%的RAM,并相应地提高8%左右的读取速度,写操作的速度与YAFFS2大体一致,但可以节约7%左右的RAM,文件系统的加载速度则提高了6%左右。
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