μC/OS-Ⅱ日志结构文件系统设计
发布时间：2020-12-12 10:59
文件系统是操作系统的核心，无论是操作系统本身数据的处理还是用户信息在介质上的存储，文件系统都起着关键性的作用。随着嵌入式系统数据处理的复杂性加大，在嵌入式系统中加入文件系统已然成为很多应用的趋势。在如今，绝大部分的嵌入式系统都使用闪存来存放数据和代码，特别是NAND Flash常用于存放系统。由于在Flash上建立文件系统存在诸多问题如损耗均衡，而日志类型的文件系统写日志的特点，正可以解决这一问题。本文首先介绍了Flash闪存，特别是NAND Flash的物理结构特点，其次阐述了嵌入式文件系统的重要性及其分类，重点介绍了基于NAND Flash而设计的日志结构文件系统YAFFS的原理，本文还介绍了C/OS-II操作系统实时内核组织管理结构。在深入理解NAND Flash的存储特性、日志类型文件系统的工作机制原理后，基于C/OS-II操作系统实时内核，本文设计了一个简单的应用于NAND Flash的日志结构文件系统UCS，UCS有四个层次：为用户提供API函数的函数接口层、检验数据正确性与合法性的文件系统层、物理地址与逻辑地址相互转换形成索引树结构的逻辑地址层，和与底部硬件直接传递数据的...
【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
NandFlash存储结构图
第 2 个地址序列：加上表示上半页或下半页的第 8 位，需把 NAND_ADDR相对右移 8+1=9 位，也就是把 NAND_ADDR[16:9]传递到 I/O[7:0]上；第 3 个地址序列：NAND_ADDR 右移 8 位，将 NAND_ADDR[24:17] 传递到 I/O[7:0]上；整个信息的传送过程需要 3 步才能完成。如果 NAND Flash 的大小是 32MB的以上的话，而第 3 步块地址最高位只到 A[24]，因此还需再次寻址一次才能完成。
和数据提供了统一的命名空间，使用了标准的 POSIX 语义，允许并发和连贯的读取和写入访问文件系统中的文件。客户端不直接修改的 OST 文件系统的对象，然而相反的是，这个将这个任务委派给 OSSE。这种方法可以确保大型集群和超级计算机的扩展性，同时也提高了系统的安全性和可靠性。相比之下，共享块为主的文件系统，如全球文件系统和 OCFS 必须通过所有客户端允许直接访问底层存储器，并增加了误操作或有缺陷的客户端造成/文件系统损坏的风险。3.3 线性文件系统线性文件系统又称为连续存放文件系统，在线性文件系统中，每一个文件可以划分为文件头区和文件数据区两个部分[22]。文件头存储着文件的属性，一共 32 位，包含了文件名、文件长度、创建时间、文件头 next 指针等。每个文件的相互连接是单向链表，存储次序是顺序排列。文件系统的布局结构如图 3-2 所示，它可以划分为超级块和数据块两部分。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Flash的嵌入式文件系统设计与实现[J]. 张继珂,谷青范. 工业控制计算机. 2011(04)
[2]浅谈嵌入式Linux开发中NFS的安装配置[J]. 赵晓凤. 科技创新导报. 2010(36)
[3]大容量NAND Flash文件系统中的地址映射算法研究[J]. 时正,陈香兰,纪金松,龚育昌. 小型微型计算机系统. 2010(01)
[4]嵌入式系统中的线性Flash文件系统设计[J]. 吴雨俊. 单片机与嵌入式系统应用. 2003(10)
硕士论文
[1]基于HDFS的分布式文件系统数据冗余技术研究[D]. 吴昊.西安电子科技大学 2011
[2]基于AT91SAM9261的嵌入式Linux的移植及其应用研究[D]. 梁志刚.浙江工业大学 2009
[3]基于NAND Flash的嵌入式文件系统的设计与实现[D]. 王健.北京交通大学 2008
[4]基于Flash存储器的嵌入式文件系统的研究与实现[D]. 孙健.西安电子科技大学 2008
[5]基于μCOS-Ⅱ的Flash文件系统的研究和实现[D]. 张长宏.电子科技大学 2006
本文编号：2912425
【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
NandFlash存储结构图
第 2 个地址序列：加上表示上半页或下半页的第 8 位，需把 NAND_ADDR相对右移 8+1=9 位，也就是把 NAND_ADDR[16:9]传递到 I/O[7:0]上；第 3 个地址序列：NAND_ADDR 右移 8 位，将 NAND_ADDR[24:17] 传递到 I/O[7:0]上；整个信息的传送过程需要 3 步才能完成。如果 NAND Flash 的大小是 32MB的以上的话，而第 3 步块地址最高位只到 A[24]，因此还需再次寻址一次才能完成。
和数据提供了统一的命名空间，使用了标准的 POSIX 语义，允许并发和连贯的读取和写入访问文件系统中的文件。客户端不直接修改的 OST 文件系统的对象，然而相反的是，这个将这个任务委派给 OSSE。这种方法可以确保大型集群和超级计算机的扩展性，同时也提高了系统的安全性和可靠性。相比之下，共享块为主的文件系统，如全球文件系统和 OCFS 必须通过所有客户端允许直接访问底层存储器，并增加了误操作或有缺陷的客户端造成/文件系统损坏的风险。3.3 线性文件系统线性文件系统又称为连续存放文件系统，在线性文件系统中，每一个文件可以划分为文件头区和文件数据区两个部分[22]。文件头存储着文件的属性，一共 32 位，包含了文件名、文件长度、创建时间、文件头 next 指针等。每个文件的相互连接是单向链表，存储次序是顺序排列。文件系统的布局结构如图 3-2 所示，它可以划分为超级块和数据块两部分。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Flash的嵌入式文件系统设计与实现[J]. 张继珂,谷青范. 工业控制计算机. 2011(04)
[2]浅谈嵌入式Linux开发中NFS的安装配置[J]. 赵晓凤. 科技创新导报. 2010(36)
[3]大容量NAND Flash文件系统中的地址映射算法研究[J]. 时正,陈香兰,纪金松,龚育昌. 小型微型计算机系统. 2010(01)
[4]嵌入式系统中的线性Flash文件系统设计[J]. 吴雨俊. 单片机与嵌入式系统应用. 2003(10)
硕士论文
[1]基于HDFS的分布式文件系统数据冗余技术研究[D]. 吴昊.西安电子科技大学 2011
[2]基于AT91SAM9261的嵌入式Linux的移植及其应用研究[D]. 梁志刚.浙江工业大学 2009
[3]基于NAND Flash的嵌入式文件系统的设计与实现[D]. 王健.北京交通大学 2008
[4]基于Flash存储器的嵌入式文件系统的研究与实现[D]. 孙健.西安电子科技大学 2008
[5]基于μCOS-Ⅱ的Flash文件系统的研究和实现[D]. 张长宏.电子科技大学 2006
本文编号：2912425
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