YAFFS文件系统在嵌入式Linux上的实现

1、yaffs文件系统在嵌入式linux上的实现随着技术在各种产品中的广泛应用，嵌入式系统中的数据存储和管理已经成为一个重要的讨论课题。flash存储器具有速度快、容量大、成本低等无数优点，因此在嵌入式系统中被广泛用做外存储器件。flash主要有nor和nand两种类型。目前，针对nor flash设计的文件系统jffs/jffs2在嵌入式系统中已得到广泛的应用；随着nand作为大容量存储介质的普及，基于nand闪存的文件系统yaffs(yet another flash file system)正逐渐被应用到嵌入式系统中。nand闪存介绍nor 和nand是现在市场上两种主要的非易失性闪存技术。

2、nor比较适合存储程序代码，其容量普通小于16mb；nand则是高密度数据存储的抱负解决计划，其容量可达1gb以上。nand闪存的存储单元为页和块。普通来说，128mb以下容量芯片的一页大小为528字节，依次分为2个256字节的主数据区，最后是16字节的备用空间；一个块由若干页组成，通常为32页；一个存储设备又由若干块组成。与其他存储器相比，nand闪存具有以下特点：不是彻低牢靠的，每块芯片出厂时都有一定比例的坏块存在；各个存储单元是不行挺直改写的，在每次改写操作之前需要先擦除；擦除操作以块为单位举行，而读写操作通常以页为单位举行；各块的擦除次数有限，普通为10万"100万次；用法复

3、杂的i/o口串行存取数据。yaffs文件系统简介yaffs类似于jffs/jffs2，是特地为nand闪存设计的嵌入式文件系统，适用于大容量的存储设备。它是日志结构的文件系统，提供了损耗平衡和掉电庇护，可以有效地避开意外掉电对文件系统全都性和完整性的影响。yaffs文件系统是按层次结构设计的，分为文件系统管理层接口、yaffs内部实现层和nand接口层，这样就简化了其与系统的接口设计，可以便利地集成到系统中去。与jffs相比，它削减了一些功能，因此速度更快，占用内存更少。yaffs充分考虑了nand闪存的特点，按照nand闪存以页面为单位存取的特点，将文件组织成固定大小的数据段。利用nand闪

4、存提供的每个页面16字节的备用空间来存放ecc(error correction code)和文件系统的组织信息，不仅能够实现错误检测和坏块处理，也能够提高文件系统的加载速度。yaffs采纳一种多策略混合的垃圾回收算法，结合了贪心策略的高效性和随机挑选的平均性，达到了兼顾损耗平均和系统开销的目的。yaffs文件组织结构yaffs将文件组织成固定大小(512字节)的数据段。每个文件都有一个页面特地存放文件头，文件头保存了文件的模式、全部者id、组id、长度、文件名等信息。为了提高文件数据块的查找速度，文件的数据段被组织成树形结构。yaffs在文件举行改写时总是先写入新的数据块，然后将旧的数据块从

5、文件中删除。yaffs用法存放在页面备用空间中的ecc举行错误检测，浮现错误后会举行一定次数的重试，多次重试失败后，该页面就被停止用法。yaffs物理数据组织yaffs充分利用了nand闪存提供的每个页面16字节的备用空间，参考了smartmedia的设定，备用空间中6个字节被用作页面数据的ecc，2个字节分离用作块状态字和数据状态字，其余的8字节(64位)用来存放文件系统的组织信息，即元数据。因为文件系统的基本组织信息保存在页面的备份空间中，因此，在文件系统加载时只需要扫描各个页面的备份空间，即可建立起囫囵文件系统的结构，而不需要像jffs 那样扫描囫囵介质，从而大大加快了文件系统的加载速度

6、。yaffs擦除块和页面分配yaffs中用数据结构来描述每个擦除块的状态。该数据结构记录了块状态，并用一个32位的位图表示块内各个页面的用法状况。在yaffs中，有且仅有一个块处于“当前分配”状态。新页面从当前举行分配的块中挨次举行分配，若当前块已满，则挨次寻觅下一个空闲块。yaffs垃圾收集机制yaffs用法一种多策略混合的算法来举行垃圾回收，将贪心策略和随机挑选策略按一定比例混合用法：当满足特定的小概率条件时，垃圾回收器会试图随机挑选一个可回收的页面；而在其他状况下，则用法贪心策略回收最“脏”的块。通过用法多策略混合的办法，yaffs能够有效地充实贪心策略造成的不平均；通过不同的混合比例，

7、则可以控制损耗平均和系统开销之间的平衡。考虑到nand的擦除很快(和nor相比可忽视不计)，yaffs将垃圾收集的检查放在写入新页面时举行，而不是采纳jffs那样的后台线程方式，从而简化了设计。yaffs实现开发环境简介本文采纳的是宿主机目标板的开发模式。宿主机为pc+redhat9.0,目标板为三星公司的嵌入式，版本为2.6.11.12。nand闪存是三星公司64mb的k9f5608u0c。yaffs的源码可以从网站下载。yaffs移植：1)在内核中建立yaffs名目fs/yaffs，并把下载的yaffs代码复制到该名目下面。2)修改fs/kconfig，使得可以配置yaffs。3)修改fs

8、/makefile，添加如下内容：obj-$(config_yaffs_fs) += yaffs/4)在生成的yaffs名目中生成makefile 和kconfig文件。5)修改nand分区。此分区要结合vivi里的分区举行设置，如下：6)配置内核时选中mtd支持和yaffs支持。7)编译内核并将内核下载到开发板的flash中。yaffs文件系统测试：1)内核启动之后，启动信息中应当含有如下内容：2)假如在内核里面添加了proc文件系统的支持，那么proc中应当包含有关yaffs的信息。3)dev名目下的相关名目中包括有关nand设备的信息。4)建立mount名目将文件拷贝到mount上的名目

9、下后，umount设备，再次mount后可以发觉拷贝的文件仍然存在。这时删除该文件，然后umount，再次mount后可以发觉拷贝的文件已经被删除，由此可见该分区可以正常读写。5)在flash上建立根文件系统：重新启动，并转变启动参数：param set linux_cmd_line "noinitrd root=/dev/mtdblock3 init=/linuxrc console="ttysac0""再次重新启动后，开发板就可以从flash启动根文件系统了。结语yaffs是特地为nand闪存设计的,它的浮现使得价格低廉的nand闪存芯片具有了高效性和茁壮性。yaffs文件系统性能优越且易于移植，已经胜利应用于linux、