嵌入式系统存储器浅谈

嵌入式系统存储器浅谈嵌入式系统存储器浅谈（zz）PC机不同，一般没有硬盘这样的存储设备而是使用Flash闪存芯片、小型FLASH的文1Linux文件系统，必然会涉及到两个关键点，一是文件系统类型的选择，它关系到文件系统的读写性能、尺寸大小;供的功能及尺寸大小。嵌入式设备中使用的存储器是像Flash芯片、小型闪存卡等专为嵌入式系统设计的存储装置。Flash/FlashNOR,NANDNORNOR型芯片可以像SRAM一样连在数据线上，对NOR芯片可以RAM中运行。它与SRAM的最大不同在于写操作需要经过擦除和写入两个过程。NAND型闪存芯片共用地址线与数据线，NAND型闪存芯片共用地址线与数据线，内部数据以块为单位进行存储，直接将NAND芯片做启动芯片比较难。NAND续存储介质，适合放大文件。NOR64-128KB/5sNAND8-32KB4ms。NANDRashNORNANDNORflash1—16MB闪存市场的大部分，而NANDflash只是用在8—128MB的产品当中，这也说明NOR主要应用在代码存储介质中，NAND适合于数据存储。寿命（耐用性），在NAND闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次，而NOR的擦写次数是十万次。NAND101NOR8倍，每个NAND存储器块在给定的时间内的删除次数要少一些。所有嵌入式系统的启动都至少需要使用某种形式的永久性存储设备，它们需要合适的驱动程序，当前在嵌入式Linux中有三常用的块驱动程序可以选择。 Blkmem驱动层Blkmemuclinux序之一，现在仍然有很多嵌入式Linux序之一，现在仍然有很多嵌入式Linux操作系统选用它作为块驱动程，尤其是在uClinux中。它相对来说是最简单的，而且只支持建立在NOR型Flash和RAM中的根文件系统。使用Blkmem驱动，建立Flash分区配置比Flash/写操作RAMdisk驱动层RAMdisk驱动层通常应用在标准Linux中无盘工作站的启动，对Flash存储器并不提供任何的直接支持，RAMdisk就是在开机时把一部分的内存虚拟成块设备，并且把之前所准备好的档案系统映像解压缩到该RAMdisk环境中。当在Flash中放置一个压缩的文件系统，可以将文件系统解压到RAM，使用RAMdisk驱动层支持一个保持在RAM中的文件系统。 MTD驱动层为了尽可能避免针对不同的技术使用不同的工具，以及为不同的的LinuxMTDTechnologyDevice)JFFS2,Cramfs,YAFFS等文件系统都可以被安装成MTD块设备。MTD驱动也可以为那些支持CFI接口的NOR型Flash提供支持。虽然MTD可以建立在RAM上，但它是专为基于Flash但它是专为基于Flash的设备而设计的。MTD包含特定Flash芯片的驱动程序，开发者要选择适合自己系统的Flash芯片驱动。Flash芯片驱动向上层提供读、写、擦除等基本的操作，MTD对这些操作进行封装后向用户层提供MTDchar和MTDblock类型的设备。char/dev/mtd0,/dev/mtdl等，它们提供对Flash原始字符的访问。MTDblock/dev/mtdblock0,/dev/mtdblock1等，MTDblock设备是将Flash备上创建像Cramfs,JFFS2等格式的文件系统。MTD驱动层也支持在一块Flash上建立多个Flash分区，每一个分区作为了一个MTDblock2FlashFlash存储介质的读写特点，传统的Linux文件系统己经不适合应用在嵌入式系统中，像Ext2fs文件系统是为像IDE那样的块设备设计的，这些设备的逻辑块是512字节、1024字节等大小，没有提供很好的扇区擦写支持，不支持损耗平衡，没有掉电保护，也没有特别完美的扇区管理，这不太适合于扇区大小因设备类型而划分的闪存设备。基于这样的原太适合于扇区大小因设备类型而划分的闪存设备。基于这样的原因，产生了很多专为Flash设备而设计的文件系统，常见的专用于闪存设备的文件系统如下： Romfs传统型的Romfs文件系统是最常使用的一种文件系统，它是一种简单的、紧凑的、只读的文件系统，不支持动态擦写保存;它按顺序存放所有的文件数据所以这种文件系统格式支持应用程序以XIP方式运行，在系统运行时，可以获得可观的RAM节省空间。uClinux系统通常采用Romfs文件系统。 CramfsCramfs是Linux的创始人LinusTorvalds开发的一种可压缩只读文件系统在Cramfs文件系统中，每一页被单独压缩，可以随机页访问，其压缩比高达2:1,为嵌入式系统节省大量FlashCramfs时解压缩，所以不支持应用程序以XIP方式运行，所有的应用程RAM里去运行，但这并不代表比Ramfs需求的RAM空间要大一点，因为CramfsCramfs缩到RAM缩到RAM中。另外，它的速度快，效率高，其只读的特点有利于保护文件系统免受破坏，提;得用户无法对其内容对进扩充。Cramfs映像通常是放在Flash中，但是也能放在别的文件系统里，使用loopback设备可以把它安装别的文件系统里。用mkcramfs工具可以创建Cramfs映像。 Ramfs/TmpfsRamfs也是LinusTorvalds开发的，Ramfs文件系统把所有的文件都放在 RAM里运行，通常是Flash系统用来存储一些临时性或经常要修改的数据，相对于ramdisk来说，Ramfs的大小可以随着所含文件内容大小变化，不像ramdisk的大小是固定的。Tmpfs是基于内存的文件系统，因为tmpfs驻留在RAM中，所以写/读操作发生在RAM中。tmpfs文件系统大小可随所含文件内容大小变化，使得能够最理想地使用内存;tmpfs驻留在RAM，所以读和写几乎都是瞬时的。tmpfs的一个缺点是当系统重新引导时会丢失所有数据。 JFFS2是RedHat公司基于JFFS开发的闪存文件系统，最初是针对RedHat公司的嵌入式产品eCos开发的嵌入式文件系统，所以JFFS2也可以用在Linux,uCLinux中。JFFS文件系统最早是由AxisCommunications公司基于Linux2.0的内核为嵌入式系统开发的文JFFS2崩溃/JFFS:表的日志节点结构，大大加快了对节点的操作速度;支持数据压缩；提供了“写平衡”支;支持多种节点类型；提高了对闪存的用率，降低了内存的消耗。这些特点使JFFS2文件系统成为目前Flash设备上最流行的文件系统格式，它的缺点就是当文件系统已满或接近满时，JFFS2运行会变慢，这主要是因为碎片收集的问题。 YAFFSYAFFS/YAFFS2是一种和JFF