嵌入式文件系统设计与实现

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嵌入式文件系统是嵌入式操作系统的一个重要组成部分,随着嵌入式系统的硬件设备价格的不断降低,性能的提高以及嵌入式系统应用范围和应用规模的日益扩大,嵌入式文件系统的重要性日益突出。由于存储介质和应用范围的不同,嵌入式文件系统和微机文件系统有较大的区别,主要体现在实时响应、可移植性和可配置性等方面。 本文设计的嵌入式文件系统结合了目前常用的线性存储和块式存储方式,提出了一种新的数据储存与管理方式,兼顾了速度、可靠性和负载平衡。数据储存方式既避免了块式存储的改写策略对存储介质的伤害,又避免了线性存储方式频繁移动数据所造成的潜在危险。 由于Flash存储器读写的特殊性,嵌入式文件系统如果拥有超级块,将会有很大的局限性。因此,系统实现未采用超级块,而是在系统启动时扫描Flash存储器,生成超级块信息。存储数据时,尽可能将同一文件的信息,写入同一块中,提高了读取数据的速度。 本文设计文件系统是在Linux下实现的,因此文件系统并未过多的与其它内核模块相关联,较易移植。 文中首先介绍了嵌入式Linux操作系统。然后介绍了现有文件系统在Flash存储器上的存储策略,提出了一种新的文件系统存储策略,并介绍了本文设计的文件系统的各项功能的实现,以及文件系统与虚拟文件系统VFS接口的实现。最后,介绍了文件系统在MCF5272测试平台上的实现。
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