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嵌入式NAND flash文件系统JFFS2和YAFFS比较JFFS是由瑞典的Axis Communications Ab公司开发的(1999,以GNU发布),针对flash设备的特性为嵌入式设备开发的JFFS1和JFFS2的设计中都考虑到了FLASH的特性特别是满足了上述3个条件,包括了垃圾回收,坏块管理等功能. 这两种文件系统属于LFS(Log-structured File System).这种文件系统的特点是一旦数据出错,容易恢复,但是系统运行是需要占用一定的内存空间,这些空间就是用来存储”log”的.JFFS的缺点就是加载时间太长,因为每次加载都需要将FLASH上的所有节点(JFFS的存储单位)到内存,这样也占用了可观的内存空间.除此之外,”circle log”设计使得在对文件数据进行所有的数据都会被重写,这样造成不必要的时间,同时也会减少FLASH的寿命.JFFS2对JFFS1作了些改进,比如所需的内存变少了,垃圾回收机制也优化了.针对JFFS1,JFFS2的缺点,JFFS3出现了.YAFFS1 ">“Yet Another Flash File System”作者是新西兰的Charles Manning为一家名叫Alpha one 的公司(/)设计的,是第一个为NAND Flash设计的文件系统.共两个版本YAFFS1 和YAFFS2.YAFFS1支持512Bytes/Page的NAND Flash;后者YAFFS2支持2kBytes/Page的NAND Flash. YAFFS文件系统也属于LFS.跟其他文件系统比较,它具有更好的可移植性,甚至可以使用在没有操作系统的设备上(called “YAFFS/Direct”). YAFFS采用模块化设计,虽然最初是用在linux系统上的,但是也已经移植到其他系统比如wince.还有个突出的优点是它在mount的时候需要很少的内存.(如果是小页―512byte/page,每1MByte NAND大约需要4KBytes内存;大页需要大概1KBytes RAM/1MByte NAND) JFFS与YAFFS比较,两者各有长处. 一般来说,对于小于64MBytes的NAND Flash,可以选用JFFS;如果超过64MBytes,用YAFFS比较合适.由于嵌入式系统自身存在一些特殊要求，使得一些传统的文件系统(如FAT、EXT2等) 并不十分适合。
YAFFS文件系统在嵌入式LINUX系统中的移植曾军财;张家泰;徐志永;胡明茂【期刊名称】《应用科技》【年(卷),期】2006(033)011【摘要】YAFFS(yet another flash file system)是至今惟一专门为NAND Flash 设计的文件系统.在适应NAND Flash特点的同时,能更好地发挥NAND Flash的优点,使之达到最优的性能.YAFFS文件系统使用日志结构、错误检测和纠正提高了NAND Flash的健壮性.因此,它的出现使得价格低廉的NAND闪存芯片具有了高效性和健壮性.YAFFS文件系统性能优越且易于移植,已经成功应用于Linux、uClinux和Windows CE等嵌入式操作系统.介绍了YAFFS文件系统向嵌入式Linux内核中的移植过程,并对移植的结果进行了测试.【总页数】4页(P15-18)【作者】曾军财;张家泰;徐志永;胡明茂【作者单位】哈尔滨工程大学,机电工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,机电工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,自动化学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,机电工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001【正文语种】中文【中图分类】TP311.54【相关文献】1.YAFFS在嵌入式Linux系统中的构建与改进 [J], 熊胤琪;严华2.SA-YAFFS:支持交换系统的YAFFS闪存文件系统 [J], 马捷昱;梁阿磊3.基于ARM的嵌入式文件系统YAFFS的移植 [J], 杨磊;方康玲4.嵌入式Linux系统的移植及其根文件系统的实现 [J], 杨洁洁5.Yaffs2文件系统中NAND Flash块选择策略的改进 [J], 杨智;严华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
NandFlash在嵌入式系统中的应用研究的开题报告一、选题背景随着嵌入式系统的发展，对于存储设备的需求也不断增加。
现在在嵌入式系统中，往往使用闪存作为存储设备，其具有体积小、功耗低、高速度、可擦写的优点，而且可靠性也得到了保证。
其中，NandFlash是一种比较重要的闪存存储设备，广泛应用于许多嵌入式系统中。
因此，进一步研究NandFlash在嵌入式系统中的应用，具有一定的现实意义和重要性。
二、选题意义1.提高嵌入式系统的存储性能：传统的存储设备往往存在着读、写速度较慢、体积较大的问题，而NandFlash的出现解决了这些问题，因此其在嵌入式系统中的应用具有很大的优势。
2.提高系统的可靠性：NandFlash的可擦写能力可以及存储数据能力，使得系统更加稳定可靠，进一步保障嵌入式系统的正确运行。
3.优化系统设计：在嵌入式系统中，使用NandFlash存储数据可以避免一些传统存储设备的问题，例如磁头磨损等问题，因此，研究NandFlash在嵌入式系统中的应用，可以优化系统设计，提高系统的性能。
三、研究内容本课题将从以下几个方面进行研究：1.NandFlash的基本原理和特性研究：包括NandFlash的内部结构、工作原理、读写速度、可靠性等。
2.NandFlash在嵌入式系统中的应用研究：分析NandFlash在嵌入式系统中的应用场景，研究如何优化NandFlash在嵌入式系统中的应用效果。
3.NandFlash的驱动程序开发：在嵌入式系统中，NandFlash的驱动程序是至关重要的，必须高效、稳定、可靠。
因此，本课题将研究如何开发高效、稳定、可靠的NandFlash驱动程序。
4.NandFlash的应用案例分析：本课题将深入研究NandFlash在现有嵌入式系统中的应用，分析其应用效果，并提出改进和优化措施。
四、研究方法和技术路线本课题将采用文献研究和实验研究相结合的方法进行研究。
具体的技术路线如下：1.研究NandFlash的基本原理和特性：通过查阅文献、参观厂家，了解NandFlash的内部结构、工作原理、读写速度、可靠性等。
基于NAND Flash的嵌入式文件系统的研究与实现的开题报告一、选题背景和意义当前，嵌入式系统已经被广泛应用于各个领域，例如智能家居、工业自动化、医疗设备等等。
而嵌入式系统中的文件系统对于数据的读写、管理和安全性有着至关重要的作用。
常见的嵌入式文件系统有ext2、ext3、FAT等等，但是这些文件系统在嵌入式系统中存在问题。
例如ext2、ext3有较高的复杂度和较大的存储空间占用，FAT则存在不适合嵌入式系统的性质如时间戳问题等等。
因此，本课题选取基于NAND Flash的嵌入式文件系统，实现一种适合嵌入式系统的文件系统，旨在提升嵌入式系统的性能、可靠性和安全性。
二、研究内容和方案1. 研究NAND Flash的特性和嵌入式文件系统的设计原理NAND Flash 是一种常见的嵌入式系统存储介质，具有高速、大容量等特点。
因此，研究NAND Flash的特性对于实现嵌入式文件系统具有重要意义。
同时，了解嵌入式文件系统的设计原理，如磁盘分区、文件目录等等，能够指导文件系统的实现。
2. 设计并实现基于NAND Flash的嵌入式文件系统在掌握相关理论知识后，将根据已有经验，设计并实现基于NAND Flash的嵌入式文件系统，并测试文件系统的功能、性能和可靠性。
3. 针对文件系统的局限性进行改进在实现文件系统后，可能会存在一些局限性，例如存储空间的占用过高、读写速度较慢等等。
因此，根据测试结果，将改进这些局限性，进一步提升文件系统的性能和可靠性。
三、预期成果及意义1. 设计并实现一种基于NAND Flash的嵌入式文件系统，能够适用于各种嵌入式系统，提升系统的性能、可靠性和安全性。
2. 针对文件系统的局限性进行改进，提出一些实际可行的解决方案。
3. 为嵌入式系统中的文件系统设计提供一种新思路和新方案，推动嵌入式系统的发展。
在NAND FLASH上建立YAFFS2文件系统经过了半个多月的努力，终于搞定nandflash的mtd驱动和上层的yaffs2文件系统。
这半个多月来几乎每天都要和挫败感斗争，每天都要忍受这个方面，那个方面的bug。
想想自己这半个多月来，也算看不少资料，得到不少人的帮助，总算是有点心得。
鉴于国内搞yaffs2文件系统方面的资料还是很少，就把自己的心得拿出来与大家共享。
不说闲话了，先介绍一些背景资料一. 闪存我们常说的闪存其实只是一个笼统的称呼，准确地说它是非易失随机访问存储器(NVRAM)的俗称，特点是断电后数据不消失，因此可以作为外部存储器使用。
而所谓的内存是挥发性存储器，分为DRAM和SRAM两大类，其中常说的内存主要指DRAM，也就是我们熟悉的DDR、DDR2、SDR、EDO等等。
闪存也有不同类型，其中主要分为NOR型和NAND型两大类。
闪存的分类NOR型与NAND型闪存的区别很大，打个比方说，NOR型闪存更像内存，有独立的地址线和数据线，但价格比较贵，容量比较小；而NAND型更像硬盘，地址线和数据线是共用的I/O线，类似硬盘的所有信息都通过一条硬盘线传送一般，而且NAND型与NOR型闪存相比，成本要低一些，而容量大得多。
因此，NOR型闪存比较适合频繁随机读写的场合，通常用于存储程序代码并直接在闪存内运行，手机就是使用NOR型闪存的大户，所以手机的“内存”容量通常不大；NAND型闪存主要用来存储资料，我们常用的闪存产品，如闪存盘、数码存储卡都是用NAND型闪存。
这里我们还需要端正一个概念，那就是闪存的速度其实很有限，它本身操作速度、频率就比内存低得多，而且NAND型闪存类似硬盘的操作方式效率也比内存的直接访问方式慢得多。
因此，不要以为闪存盘的性能瓶颈是在接口，甚至想当然地认为闪存盘采用USB2.0接口之后会获得巨大的性能提升。
前面提到NAND型闪存的操作方式效率低，这和它的架构设计和接口设计有关，它操作起来确实挺像硬盘(其实NAND型闪存在设计之初确实考虑了与硬盘的兼容性)，它的性能特点也很像硬盘：小数据块操作速度很慢，而大数据块速度就很快，这种差异远比其他存储介质大的多。
嵌入式系统中Nand Flash存储系统的研究和实现的开题报告一、研究背景及意义Nand Flash是一种非易失性存储器，由于具有存储密度高、抗震动、可靠性高等特点，在嵌入式系统中得到越来越广泛的应用。
随着嵌入式系统的应用领域越来越广，对Nand Flash存储系统的要求也越来越高，需要不断进行优化和改进，以满足系统的需求。
本研究旨在深入研究Nand Flash存储系统的原理和应用，探究Nand Flash存储系统在嵌入式系统中的优化策略及实现方法，为嵌入式应用提供可靠性高、速度快、性价比高的存储解决方案。
二、研究内容及方法本研究将围绕以下内容进行深入研究：1. Nand Flash存储系统的原理和特点：深入了解Nand Flash存储器的内部构造、工作原理、读写时序等，并对其存储特点进行分析。
2. Nand Flash存储系统在嵌入式系统中的应用：探析Nand Flash存储系统在嵌入式系统中的应用场景和需求，并分析其存在的问题和不足。
3. Nand Flash存储系统的优化策略：针对Nand Flash存储系统在嵌入式系统中的问题和不足，探讨其优化策略和方法，包括垃圾回收、坏块管理、擦除优化等。
4. Nand Flash存储系统的实现方法：根据所涉及的理论知识，结合实际需求，提出Nand Flash存储系统的实现方案，并进行实验测试，验证其可行性和效果。
本研究将采用文献调研、案例分析、实验测试等多种方法综合研究。
三、预期结果及意义本研究预期将获得以下结果：1. 深入理解Nand Flash存储系统的原理和特点，包括存储器内部构造、工作原理、读写时序等，为Nand Flash存储系统的优化和实现提供基础理论支持。
2. 基于Nand Flash存储系统的应用需求和存在的问题，提出一系列优化策略和方法，包括垃圾回收、坏块管理、擦除优化等，为Nand Flash存储系统的应用提供可靠性高、速度快、性价比高的存储解决方案。
基于FLASH的嵌入式文件系统设计及应用的开题报告写作目的：本开题报告旨在介绍一种基于FLASH的嵌入式文件系统的设计及其应用的研究。
该研究主要针对嵌入式系统中文件存储效率低下、易丢失等问题，探讨如何构建一种高效可靠的文件系统，提升文件系统的稳定性和可靠性。
写作内容：本文主要从如下几个方面进行阐述：1. 嵌入式系统文件系统现状：介绍目前广泛采用的文件系统以及其存在的问题。
2. FLASH存储技术简介：阐述FLASH存储技术的基本原理及其特点。
3. 基于FLASH的嵌入式文件系统设计：详细介绍设计思路、实现方法及技术细节。
考虑到实际应用中可能会出现文件整理、文件查找、文件读写等复杂场景，本文还将介绍如何应对这些问题。
4. 嵌入式文件系统的应用：阐述该文件系统在实际应用中的优势和劣势，同时也将展示该文件系统的一些应用场景和案例。
5. 计划和成果预期：介绍本研究的计划安排以及成果预期。
写作计划：1. 预计撰写时间为2个月，初稿完成后再进行修改和优化。
2. 撰写时重点关注嵌入式系统的文件系统问题以及FLASH存储技术的特点，逐步完善文件系统设计并进行初步实验。
3. 在第三个月中，进行一定数量的测试、验证等工作，并对研究成果进行归纳总结。
4. 在第四个月中，进行最终完善和修改。
预期成果：1. 提出一种基于FLASH的嵌入式文件系统设计方案。
2. 证明该方案具有高效、稳定、可靠等优点。
3. 探究了该文件系统在实际应用中的不同应用场景，并给出对应的案例。
4. 通过实验验证，证明该设计的可行性和实用性。
5. 实现了该文件系统的基本功能，具有一定的市场推广价值。
Yaffs 文件系统分析1 Yaffs文件系统结构1.1 简介1.1.1 应用场合Yaffs（Yet Another Flash File System）文件系统是专门针对NAND闪存设计的嵌入式文件系统，目前有YAFFS和YAFFS2两个版本，两个版本的主要区别之一在于YAFFS2 能够更好的支持大容量的NAND FLASH芯片。
Yaffs文件系统有些类似于JFFS/JFFS2文件系统，与之不同的是JFFS1/2文件系统最初是针对NOR FLASH的应用场合设计的，而NOR FLASH和NAND FLASH本质上有较大的区别，所以尽管JFFS1/2 文件系统也能应用于NAND FLASH，但由于它在内存占用和启动时间方面针对NOR的特性做了一些取舍，所以对NAND来说通常并不是最优的方案。
1.1.2 NOR和NAND的比较基本上NOR比较适合存储程序代码，其容量一般较小（比如小于32MB），价格较高，而NAND容量可达1GB以上，价格也相对便宜，适合存储数据。
一般来说，128MB以下容量NAND FLASH 芯片的一页大小为528字节，用来存放数据，另外每一页还有16字节的备用空间（SpareData,OOB），用来存储ECC校验/坏块标志等信息，再由若干页组成一个块，通常一块为32页16K。
与NOR相比，NAND不是完全可靠的，每块芯片出厂时都有一定比例的坏块存在，对数据的存取不是使用地址映射而是通过寄存器的操作，串行存取数据。
1.2 Yaffs文件系统数据在NAND上的存储方式Yaffs对文件系统上的所有内容（比如正常文件，目录，链接，设备文件等等）都统一当作文件来处理，每个文件都有一个页面专门存放文件头，文件头保存了文件的模式、所有者id、组id、长度、文件名、Parent Object ID等信息。
因为需要在一页内放下这些内容，所以对文件名的长度，符号链接对象的路径名等长度都有限制。
前面说到对于NAND FLASH上的每一页数据，都有额外的空间用来存储附加信息，通常NAND 驱动只使用了这些空间的一部分，Yaffs正是利用了这部分空间中剩余的部分来存储文件系统相关的内容。
北京联合大学毕业设计（论文）开题报告
题目：嵌入式YAFFS文件系统在nand-flash设备上的分析与移植
专业：电子信息工程指导教师：
学院：信息学院学号：
班级：姓名：
一、课题任务与目的
1、背景：随着嵌入式技术在各种电子产品中的广泛应用，嵌入式系统中的数据存储和管理已经成为一个重要的研究课题。
Flash存储器具有速度快、容量大、成本低等很多的优点，因此在嵌入式系统中被广泛的用做外存储器件。
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在嵌入式系统中已经得到了广泛的应用；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正在逐渐应用到嵌入式系统中。
2、主要任务：通过对嵌入式Linux操作系统的学习和熟悉，深入了解设备驱动的原理，理解nand-flash存储设备的工作原理，能够分析和详解YAFFS文件系统的设计原理和实现方法，利用图书馆，网络资源等多方面了解Linux操作系统的搭载和各种移植，培养独立解析的能力。
深度体会和贯穿所学到的知识，通过实践和理论相结合，做到学以致用的教学理念。
3、调研目的：YAFFS是专门为NAND闪存设计的，它的出现使得价格低廉的NAND闪存芯片具有了高效性和健壮性。
YAFFS文件系统性能优越且易于移植，已经成功应用于Linux和Windows CE等嵌入式操作系统上。
现在，每页大小为2Kb的新型超大容量NAND闪存已经出现。
可以预见，基于NAND闪存的文件系统YAFFS将会应用于更多的嵌入式系统。
二、调研资料情况
通过调研国内外技术，基本掌握了移植设计实施的步骤，以及目前较为先进的移植技术手段和方式，此外，还对一些成功移植后人员操作和感受方面进行了调查，并在使用和操作方面进行了持续的关注和分析。
经过上述的了解和理论深入，肯定了目前移植成功的可能性。
就眼下国内外技术而言，目前在NAND闪存上移植YAFFS文件系统是确实可行的，成功机率也很高，使用效果和从实验设计和讲解的角度来讲，也十分容易理解。
移植的手段有两种，一种是直接把文件系统烧写在开发板上，另外一种是烧写到内核中。
烧写在开发板上如果失败，
就要经过复杂的过程重新擦写，这样很不方便，所以我选择的是烧写至内核，一旦发生错误，也不会影响到整体运行，只要修改代码重新编译即可。
参考文献：
[1] 吴明晖徐睿黄健徐辰编.基于ARM的嵌入式系统开发与应用人民邮电出版社2004-6-1
[2] 苏东编.主流ARM嵌入式系统设计技术与实例精解电子工业出版社
[3] 国防科学技术大学电子科学与工程学院《YAFFS嵌入式文件系统应用研究》文献2010-8
[4] 郝新轶编. 基于ARM的嵌入式系统设计
[5]张晓林编.嵌入式系统设计与实践北京航空航天大学出版社
[6] 刘淼嵌入式系统接口设计与Linux 驱动程序开发北京航空航天大学出版社
[7] 孙天泽袁文菊张海峰编．嵌入式设计及Linux驱动开发指南电子工业出版社
三、初步设计方法与实施方案
本设计采用的平台是ARM-S3C2440内核的QQ2440V3开发板；Linux操作系统采用2.6以后内核。
S3C2440是ARM920T处理器核的32位微控制器，它是三星公司专门为PDA、Internet设备和手持设备等专门开发的较为先进的微处理器。
YAFFS文件系统中，文件是以固定大小的数据块进行存储。
充分考虑了nand-flash的特点，YAFFS把这个数据块头存储在Flash的16字节备用空间中。
当文件系统被挂载时，只须扫描存储器的备用空间就能将文件系统信息读入内存，并且驻留在内存中，不仅加快了文件系统的加载速度，也提高了文件的访问速度。
为节省内存的同时提高文件数据块的查找速度，YAFFS利用更高效的映射结构把文件位置映射到物理位置。
当用户发出调取或者进入文件的指令后，用户层的目录树会根据所需查找的文件名称或者进程名称进入内核层，内核层里是虚拟文件系统，根据文件的类型分类不同，查找对应硬件层的存储单元里的数据。
在实际应用中，用户所储存的绝大多数大部分的文件会存在nand-flash中，因此，单单移植使用nand-flash这个大容量的存储器就足够运行文件系统了。
以下是Linux下的文件系统结构：
图1NAND闪存与YAFFS文件系统的关系原理框图因为中间复杂繁琐的过程虽然占用时间较短，但是过程中需要的资源较多，所以占用的内存会随着资源的不断参与而增加，造成内核的工作复杂化，因此把YAFFS移植到NAND闪存中，在工作时直接从NAND闪存中查找或者调取，这样占用的所有资源只会是nand-flash中的资源，不会占用内核过多的内存，因此时间会大大提高，加上YAFFS本身的调用和寻找时间短，所以移植一旦成功，对于时间和占用的内存方面，是个不小的技术提高。
图2基于NAND闪存的YAFFS文件系统原理框图初步构想的实施方案，首先对Linux操作系统有一定的熟练程度，能够简单的执行基础命令，其次，在内核中建立YAFFS目录，以便在Linux中可以通过正常的调取和放入文件，然后，添加YAFFS文件系统的源代码到内核，使内核获得nand-flash的分区信息，接着进行代码的分析、添加和修改，通过对代码独立的分析，掌握代码的思想构架，最后把修改后的代码添加进Linux的操作系统中，此时，通过前面对于系统的多方操作和移植方法及代码分析的能力增加，解决在移植中出现的小问题，并加以完善，最终使Linux操作系统中的nand-flash 基本能够运行，达到基本的使用要求，并为设计最终的目标——成功实现移植，奠定基础部分。
四、预期结果
如果将Yaffs文件系统通过在nand-flash上进行移植，将两部分的优点合并起来，那么就可以把处理的时间缩短到更短，占用的内存更少。
作为研究课题，为了实现这个目标，首先要了解嵌入式常见文件系统及其特点，了解难道闪存的基本原理，然后初步掌握yaffs文件系统的设计原理和实现方法及其特点和嵌入式Linux操作系统搭建与移植方法，最后在开发板上成功移植yaffs文件系统。
五、进度计划
2011.1月初——2011.1月中：研究毕设所要解决的问题，查阅资料。
2011.1月中——2011.1月末：查阅国内外相关资料，并筛选。
2011.1月末——2011.2月初：进行整体方案的初步设计。
2011.2月初——2011.2月中：调试初步设计方案，完成开题答辩。
2011.2月中——2011.2月末：着手嵌入式操作系统的移植工作。
2011.3月初——2011.3月中：完成3000字的翻译。
2011.3月中——2011.3月末：完成nand-flash工作原理的分析和嵌入式操作系统的移植，准备中期答辩。
2011.4月初——2011.4月中：完成嵌入式Linux下nand-flash驱动的移植，完成yaffs文件系统的移植。
2011.4月中——2011.4月末：调试yaffs文件系统的驱动移植。
2011.4月末——2011.5月初：完成系统的整体测试，并开始论文的撰写。
2011.5月初——2011.5月中：完成论文的撰写，准备毕业答辩。
