探索flash存储卡文件系统的研究

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1、北京交通大学硕士学位论文Flash存储卡文件系统的研究姓名：阎航申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：魏学业20061201北京交通人学硕}：学位论文中文摘要n粥h存储卡广泛的应用在各种手持终端中，主要存储音乐，视频，图片等数据。F1ash存储器有其固有的优势，它单位体积小，结构简单，使用方便，不需要自带电源，并且可以反复读写和擦除，操作速度很快，使用安全性很高，适用于各种不同的环境。Fl勰h文件系统(FFs)是管理naSh数据的核心，它连接上层的操作系统，执行操作系统发出的指令；管理下层的Flash存储器件，在

2、操作系统和F1ash存储器中提供了一个实时操作的桥梁。F1ash文件系统主要分为链表式和虚块式结构，其典型的代表是wjndows平台下的EAT文件系统和兀L数据结构的日志文件系统，但这两种文件系统分别在使用效率和通用性上有自身的局限性。本课题对FlaSh存储器的结构和Flash文件系统的种类以及应用特点和关键技术进行了详细的分析，结合链表式和虚块式文件系统的优点，设计了一个基于F1L数据结构，通用于DOS和windows平台，功能完整的F觚’文件系统，满足聊ash存储器读、写、擦除等各种操作要求；对应于传统PC机上的FAT文件

3、系统，本课题对彤口表和FRT表的存储机制作出了改进，使之更适合用于F1髂h的存储；论文还详细讨论了F18sh空间管理中戤mke算法，使文件系统的操作效率和寿命得到了进一步提高。在由国家信息产业部推出的中国移动存储卡国家标准的使用中，证明设计的F1嬲h文件系统能够完全满足应用的需要，合理解决了Flash文件系统通用性和使用效率之间的矛盾。关键词：N舢qDF1勰h；F1鹤h文件系统；黔T表和H盯表；空间管理；l【imke算法；北京交通大学顿J?学位论文ABmAcl'ABSTRACTF1ashMemorvCaTdisnowwjldl

4、vusedinvarioushandsets，itisusedtorecorddatassuchasmusic’vedi0柚dpictures．HashMemorvhaSitsownadvantages．Ith觞啪alIunitarea，simplestmcturc，easytouse，nosupplvvoltagerequjredandcanbe”peatedread，writeanderasequickly．Besidesthat，ithashighsecurjtystandardandrcliability，soitca

5、llfitaUkindsofenvimnments．T1leF1ashFilesvstem(FFS)isthecoretomallagementofdata．Itlinkstheupper0S∞perationsystem)，executest王leinstnlctions疗omthe0SandmanaP哆theFlashstoragedeviceinthebottomlayer．In鲫mmary，itsupplyabridgebetweentherealtimeoperatiIlgsVstemandtheFlaShMemor

6、y．Thereare柳osloragestructures：chainandvinualblock，FATundcrWindowspIatfo啪andFrLunderLog—systcm，asitstypicalrespectivelv．ButeitherofthetwOfilesystemhasitsownlimitationsonef!EiciencVandgenefalitv．TheF1ashstofa#rcdevices仃1lcttlresandvari叫skindsofF1ashfilesvstemaswen髂the

7、irapplicationchardefandkeytechnologyarethoroul啦analvsisedinthispapeLAdatastucturebasedonFrL，combinedwiththemeritsofthechainfilesvstemandvirtualblock，isproposedinthispapeLItcanbeused加bothDOSandWindowspla“bnn，requirements0nwrite，read，erase强dotheropera瞳ionsareallmet．An

8、d，thestoragemcchaIlismsofE蛆’tablealldFRTtablearea王sOimprovedtobetterfittheF1ashstoragercquirements．Besidesthat，the础mLeealgorithmin

9、量IeF1硒h