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YAFFS檔案系統簡介 YAFFS中,檔案是以固定大小的 Flash的特點,YAFFS把這個數據塊頭存儲在Flash的16位元組備用空間中。

YAFFS檔案系統簡介

YAFFS(Yet Another Flash File System)是第一個專門為NAND Flash存儲器設計的嵌入式檔案系統,適用於大容量的存儲設備;並且是在GPL(General Public License)協定下發布的,可在其網站免費獲得原始碼。
YAFFS 是基於日誌的檔案系統,提供磨損平衡和掉電恢復的健壯性。它還為大容量的Flash 晶片做了很好的調整,針對啟動時間和RAM 的使用做了最佳化。它適用於大容量的存儲設備,已經在Linux 和WinCE 商業產品中使用。

詳細內容

YAFFS中,檔案是以固定大小的數據塊進行存儲的,塊的大小可以是512位元組、1 024位元組或者2 048位元組。這種實現依賴於它能夠將一個數據塊頭和每個數據塊關聯起來。每個檔案(包括目錄)都有一個數據塊頭與之相對應,數據塊頭中保存了ECC(Error Correction Code)和檔案系統的組織信息,用於錯誤檢測和壞塊處理。充分考慮了NAND Flash的特點,YAFFS把這個數據塊頭存儲在Flash的16位元組備用空間中。當檔案系統被掛載時,只須掃描存儲器的備用空間就能將檔案系統信息讀入記憶體,並且駐留在記憶體中,不僅加快了檔案系統的載入速度,也提高了檔案的訪問速度,但是增加了記憶體的消耗。
為了在節省記憶體的同時提高檔案數據塊的查找速度,YAFFS利用更高效的映射結構把檔案位置映射到物理位置。檔案的數據段被組織成樹型結構,這個樹型結構具有32位元組的節點,每個內部節點都包括8個指向其他節點的指針,葉節點包括16個2位元組的指向物理地址的指針。YAFFS在檔案進行改寫時總是先寫入新的數據塊,然後將舊的數據塊從檔案中刪除。這樣即使在修改檔案時意外掉電,丟失的也只是這一次修改數據的最小寫入單位,從而實現了掉電保護,保證了數據完整性
結合貪心算法的高效性和隨機選擇的平均性,YAFFS實現了兼顧損耗平均和減小系統開銷的目的。當滿足特定的小機率條件時,就會嘗試隨機選擇一個可回收的頁面;而在其他情況下,則使用貪心算法來回收最“髒”的塊[2]。

原理簡介

YAFFS檔案系統是按層次結構設計的,分成以下4部分: yaffs_guts.c,檔案系統的主要算法,這部分代碼完全是用可移植的C語言編寫的;yaffs_fs.c,Linux VFS層的接口;NAND 接口,yaffs_guts 和NAND 記憶體訪問函式之間的包裝層,例如調用Linux mtd 層或者RAM模擬層;可移植函式,服務的包裝函式。最重要的一點是,為了獲得更好的移植性,YAFFS提供直接調用的模式,這才使得我們有機會來實現YAFFS檔案系統在C51系統上的移植。

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