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基于FLASH星載存儲器的高效管理研究

作者: 時間:2010-02-25 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

NAND 開始廣泛應用于,針對的數(shù)據(jù)高效管理成為該類研究的重要組成部分。本文以商用文件系統(tǒng)YAFFS2為基礎(chǔ),結(jié)合空間應用的數(shù)據(jù)存儲特點,引入文件系統(tǒng)的概念對數(shù)據(jù)進行管理,制定了針對存儲器的數(shù)據(jù)管理方案,搭建了一個實際的存儲器對相應的管理方案進行了驗證。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202562.htm

1. 引言

在航天航空任務中,數(shù)據(jù)存儲占有重要的地位,高可靠的大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備是衛(wèi)星上 的關(guān)鍵設(shè)備之一。由于半導體存儲芯片具有高集成度、高存儲密度、低功耗、防腐防震等突 出優(yōu)點,因而使用半導體存儲芯片作為數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)成為星載數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的主流設(shè)計方案。NAND 作為一種優(yōu)秀的半導體存儲芯片,同時具有掉電非易失的特性,而且它強調(diào)降低每比特數(shù)據(jù)的存儲成本,提供更高的存儲密度和更好的性能,是理想的數(shù)據(jù)存儲介 質(zhì)。但NAND FLASH 自身具有一些特性,使得它不能像普通磁盤那樣進行操作[1],因而需 要設(shè)計專門的文件系統(tǒng)來進行基于NAND FLASH 存儲器的管理,提高存儲器的可靠性和易 用性[2]。

本文的組織方式如下:第二節(jié)研究了空間應用的數(shù)據(jù)存儲特點,并提出了相應的星載存儲器硬件設(shè)計結(jié)構(gòu)。第三節(jié)具體分析了YAFFS2[3]各個關(guān)鍵算法的優(yōu)缺點,并針對空間應用提出了相應的修改方案。第四節(jié)實現(xiàn)了一個具體的空間存儲器系統(tǒng),對第三節(jié)中的算法進行 了實驗驗證。最后第五節(jié)是對全文的總結(jié)。

2. 星載存儲器硬件結(jié)構(gòu)

2.1 空間任務的數(shù)據(jù)存儲特點

隨著對地觀測技術(shù)的發(fā)展,對地觀測設(shè)備對星載存儲設(shè)備的要求越來越高。首先,數(shù)據(jù)存儲容量的要求逐步提高,各種觀測設(shè)備精度不斷增加,工作壽命不斷延長,隨之產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量急劇增加,需要更高容量的存儲設(shè)備才能滿足要求;其次,數(shù)據(jù)存儲速率的要求較高,且需滿足實時性數(shù)據(jù)存儲功能??臻g飛行器往往需要同時執(zhí)行多種任務,產(chǎn)生高速的實時數(shù)據(jù)流,因而實時高效的數(shù)據(jù)處理能力是存儲器管理的重要能力之一;最后,數(shù)據(jù)存儲應具有很高的可靠性,由于空間環(huán)境的惡劣性,空間電磁波或者粒子輻射會造成存儲數(shù)據(jù)的損害,因而必須提供可靠的數(shù)據(jù)保護。

2.2 硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計

根據(jù)空間數(shù)據(jù)存儲的特點,設(shè)計大容量存儲器硬件結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。

圖 1 存儲器硬件結(jié)構(gòu)圖 由于單片F(xiàn)LASH 存儲容量有限,因而采用多片F(xiàn)LASH 組成存儲陣列,提升存儲器的總?cè)萘俊?/span>


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