FAT文件系統(tǒng)在NAND Flash存儲器上的改進設計

       嵌入式系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù)都存儲在其F1ash芯片上。根據(jù)Flash器件的固有特性，構(gòu)建一個適合管理NAND Flash存儲器的FAT文件系統(tǒng)，并闡述具體的設計思想。該系統(tǒng)改進了FAT表和FRT表的存儲方式，延長了存儲器的使用壽命，提高了穩(wěn)定性。

       NAND Flash存儲器是一種數(shù)據(jù)正確性非理想的器件，容易出現(xiàn)位反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，同時在使用中可能會有壞損單元。數(shù)據(jù)寫入必須在李白的區(qū)塊或者擦除后的區(qū)塊巾進行，其底層技術(shù)要求以塊為單位進行擦除(將“Oxff”寫入到要擦除的存儲塊中)，再按頁寫入。Flash存儲器的擦除次數(shù)是有限的，一般是100000次。當某塊執(zhí)行過度的擦除操作后，這一塊的存儲空間將會變?yōu)椤爸蛔x”狀態(tài)，不能再寫入數(shù)據(jù)。根據(jù)以上特點，為了避免某些塊的過度操作，而導致存儲卡使用壽命降低，設計專門針對Flash存儲器的文件系統(tǒng)是必要的。 

       1 NAND FIash存儲器的特點
    

       NAND Flash存儲器的讀取操作與普通SRAM存儲器類似，可以隨機讀取，讀出的速度也很快。芯片生產(chǎn)廠商規(guī)定存儲空間的第1塊必須是有效塊，裝載了出廠標識、系統(tǒng)配置等信息；而其他塊可能在使用前就足壞塊，需要在初次使用時進行壞塊檢測并標記，禁止數(shù)據(jù)寫入，由于存儲器每一塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都是相互獨立的，壞塊并不影響系統(tǒng)的操作。
    

       在設計NAND Flash文件系統(tǒng)前，首先要了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。目前市面上的NAND Flash芯片單片容量已高達lGB，存儲器容量最高達4GB(由4片1GB的芯片封裝而成)。知名的NAND Flash制造商有Samsung、Tashiba等公司。下面以Samsung公司的K9wAG08UlM為例，說明大容量NAND Flash芯片的組織結(jié)構(gòu)。在K9WAG08U1M中，頁(page)是最基本的組織單位。每頁有2048+64=2112字節(jié)，64頁構(gòu)成一個塊。(block)，每塊的容量是(2048+64) linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解（linux不再難懂）