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《华中师范大学》 2006年
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基于日志结构的嵌入式文件系统研究与应用

毛勇强  
【摘要】:文件系统作为操作系统的重要组成部分,决定了操作系统本身信息和用户数据在存储设备上的组织形式。随着嵌入式系统的发展,越来越多的嵌入式系统需要处理大量的数据,使用文件系统将是嵌入式系统应用的一个必然趋势。目前,大多数嵌入式系统使用Flash来存放代码和数据,在Flash上建立文件系统存在安全性和负载均衡等问题。日志结构文件系统采用记日志的方法来解决安全性问题,并能实现Flash的负载均衡。因此,日志结构文件系统适合于在Flash设备中应用。 本文在介绍常用文件系统的基础上,分析了ROMFS、CRAMFS、UC/FS、RFS、JFFS/JFSS2等嵌入式文件系统的特点,并着重介绍和分析了适合于NAND Flash的嵌入式文件系统YAFFS,包括Linux MTD的支持、芯片物理块的管理、文件组织与目录结构、芯片内文件系统的数据结构、文件系统在内存中的组织方式、失效块的检测和纠错算法、函数接口、日志功能的实现、坏块管理、垃圾收集机制等。 本文详细讨论了YAFFS文件系统在嵌入式Linux上的移植。把YAFFS编译进Linux内核,让内核支持YAFFS文件系统。然后制作YAFFS格式的根文件系统,通过Bootloader下载内核和根文件系统到NAND Flash,让内核从NAND Flash启动。并总结了移植过程需要注意的问题。 YAFFS充分考虑和发挥NAND Flash的特点,结合日志功能,具有可读写、占用资源少、启动速度快、数据恢复快等优良特性。而且YAFFS作为开放源代码的项目,将会在嵌入式产品中得到越来越广泛的应用。
【学位授予单位】:华中师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP316

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