嵌入式文件系统介绍.pdf

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1、嵌入式系统AnIntroductiontoEmbeddedSystem第八课、嵌入式文件系统1课程大纲嵌入式文件系统概述闪速存储器硬件特性简介闪速存储器文件系统简介嵌入式Linux根文件系统简介2嵌入式文件系统介绍嵌入式文件系统是在嵌入式系统中应用的文件系统，是嵌入式系统的一个重要组成部分。随着嵌入式系统的广泛应用，对数据存储和管理提出了很高的要求，嵌入式文件系统的重要性不断突出。嵌入式文件系统与桌面通用文件系统有较大差异：文件系统占用资源应尽可能小；满足可移动和便于携带的要求；满足断电后的数据完整性保护；满足抗辐射、单粒子翻转纠错；

2、满足存储节能管理与设计需求。3嵌入式文件系统主要分类ROM文件系统ROMFS是一种只读文件系统，因而可以做得很小磁盘文件系统FAT16、FAT32、Ext2FS、NTFSFlash文件系统TrueFFS、MFFSJFFS/JFFS2、YAFFS/YAFFS2FAT16、FAT32、NTFS、exFAT内存文件系统RAMFS4课程大纲嵌入式文件系统概述闪速存储器硬件特性简介闪速存储器文件系统简介嵌入式Linux根文件系统简介5闪速存储器（固态硬盘）概述(1/2)闪存（Flash）是一种固态非易失性存储器，主要依靠储存电荷保存数据，

3、而不是移动电磁介质。Flash没有移动部分并且相对稳定，具有抗机械震动、轻巧、紧凑、节能等良好特性。随着闪存容量的增加，价格的下降，越来越多的嵌入式系统采用闪存作为存储设备，如：电子盘（U盘）、手机、PDA、MP3、数码相机等，并且主板BIOS也已采用闪存。6闪速存储器（固态硬盘）概述(2/2)闪存产业正处于积极的扩张模式，2013年出货5700万，同比增长82%。HISiSuppli公司发布的市场研究报告显示：2012年至2017年之间，闪存的出货量将增长600%。7闪存硬件基本原理（1/2）当前主流的非易失性存储器是：EEPROM、闪速存储器，

4、两者都是电可擦写的，基于浮栅MOS晶体管构造而成。浮栅MOS晶体管的特点是门限值可以根据浮栅捕获的电荷来调节，电荷捕获技术是非常可靠的，基于浮栅MOS的存储器可以经受1000000次重写操作，保存时间长达10年。EEPROM可以一次性擦除和重写一个单元，闪存以块（block）为单位进行擦除，闪存的擦除、读、写速度更快。8闪存硬件基本原理（2/2）闪存数据存储原理数据在闪存单元中以电荷方式存储。存储电荷的多少，取决于外部门（externalgate）所被施加的电压。数据表示，以所存储的电荷的电压是否超过一个特定的阈值Vth来表示。9闪存发展及分类

5、1984年闪存概念由东芝公司的FujioMasuoka提出。Intel公司于1988年首先开发出NOR闪存产品并投放市场；1989年东芝公司开发出NAND闪存结构。目前主要的闪存供应商有：Intel、三星、日立、东芝等。闪存类型主要分为：NAND、NOR、DINOR、AND。NOR闪存作为EEPROM的替代品而设计，NAND型闪存专门为数据存储而设计。10NORvsNAND闪存比较（1/4）NOR闪存架构NAND闪存架构11NORvsNAND闪存比较（2/4）NORFLASH(XIP)NANDFLASH(非XIP)12NORvsNAND闪存比较（3

6、/4）NOR型闪存的特点：具有独立的地址线、数据线，支持快速随机访问，容量较小；具有芯片内执行（XIP，eXecuteInPlace）的功能，按照字节为单位进行随机写；NOR型闪存适合用来存储少量的可执行代码。NAND型闪存的特点：地址线、数据线共用，单元尺寸比NOR型器件小，具有更高的价格容量比，可以达到高存储密度和大容量；读、写操作单位采用512字节的页面；NAND更适合作为高密度数据存储。13NORvsNAND闪存比较（4/4）性能参数NAND型NOR型读操作的时间3.5MB/sec15MB/sec写操作的时间0.65MB/sec0.1

7、5MB/sec擦除操作的时间2ms1sec擦除大小8-32KB64-128KB擦除次数限制1,000,000次100,000次与NOR型器件相比，NAND型器件的写入、擦除速度较快。NOR闪存带有SRAM接口，可以实现随机写。NAND器件使用I/O口串行存取数据，操作单元为512字节，可取代硬盘或其他块设备，需要MemoryTechnologyDevices(MTD)驱动。NAND型具有更高的擦除上限，对于经常大容量数据存储的应用来说，能够提供更长的使用寿命。14NAND闪存构成原理（1/2）NAND闪存总体构成控制器存储芯片缓存：DRAM

8、物理接口15NAND闪存构成原理（2/2）NAND