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中文题名:

 基于uC/OS-Ⅱ的NAND Flash文件系统研究    

姓名:

 史添    

学号:

 104972101428    

保密级别:

 公开    

论文语种:

 chi    

学科代码:

 081203    

学科名称:

 计算机应用技术    

学生类型:

 硕士    

学位:

 工学硕士    

学校:

 武汉理工大学    

院系:

 计算机科学与技术学院    

专业:

 计算机应用技术    

研究方向:

 嵌入式系统及应用    

第一导师姓名:

 何克右    

第一导师院系:

 武汉理工大学    

完成日期:

 2013-05-31    

答辩日期:

 2013-05-31    

中文关键词:

 µ ; C/OS-Ⅱ ; NAND ; Flash ; 文件系统 ; YAFFS    

中文摘要:
嵌入式系统是嵌入到对象体系中的专用计算机系统,随着技术的不断发展,嵌入式系统在各个领域中发挥着越来越重要的作用,有非常广泛的发展前景。Flash是嵌入式系统中广泛使用的存储器,有NOR和NAND两种类型。NAND Flash成本低、容量大,一般用于存储数据,是U盘、CF卡和SD卡等存储器的重要组成部分,随着技术的进步有取代传统磁盘的趋势。µC/OS-Ⅱ是一种开源的嵌入式实时操作系统,采用微内核结构设计,可固化、可裁剪,性能优良,稳定性和可靠性较强,便于移植和维护,在嵌入式系统中得到了广泛的应用。在嵌入式系统中使用文件系统能方便软件的开发,保证软件的层次性,增强软件的可移植性和可维护性,降低系统的开发成本。µC/OS-Ⅱ只是一个微内核,只提供了操作系统的基本功能,没有文件系统。虽然现已存在一些开源的文件系统,但它们是为不同的目的而设计的,有些不一定适合用在NAND Flash上。因此研究一种适用于NAND Flash的开源文件系统,并把它集成到µC/OS-Ⅱ中,有着非常重要的意义。本文首先分析了µC/OS-Ⅱ的运行原理,包括任务的管理和调度、任务的同步与通信、中断和时间管理以及内存管理,并把µC/OS-Ⅱ移植到ARM处理器S3C2440上。其次介绍了Flash文件系统的结构和特点,分析了Flash文件系统的3种类型:集中索引文件系统、日志文件系统和线性文件系统,并比较了几种具体的Flash文件系统:JFFS/JFFS2、YAFFS和TrueFFS,说明了YAFFS用于NAND Flash的优势。然后分析了YAFFS的运行原理,包括YAFFS的NAND模型、文件在NAND上的存储、运行时RAM中的数据结构、数据块和页面的分配与回收、内部缓存、启动时的扫描过程等。最后介绍了YAFFS Direct Interface和YAFFS对RAM的要求,研究了它在µC/OS-Ⅱ上的集成,具体包括应用程序接口、操作系统内核接口和NAND Flash配置和访问接口,并实现了NAND Flash芯片K9F1208U0C的访问函数。本文把YAFFS成功地集成到µC/OS-Ⅱ中,并从目录、文件和链接3个方面对YAFFS进行了测试,证实了YAFFS是一种可以和µC/OS-Ⅱ一起使用的NAND Flash文件系统,可供工程人员参考。
中图分类号:

 TP316.84    

馆藏号:

 TP316.84/1428/2013    

备注:

 403-西院分馆博硕论文库;203-余家头分馆博硕论文库    

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