YAFFS - YAFFS

YAFFS
Разработчики)Чарльз Мэннинг
Полное имяЕще одна файловая система Flash
Другой
Поддерживается операционные системыAndroid, ОС Firefox, Linux, Windows CE, pSOS, RTEMS, eCos, ThreadX

Яффс (Еще одна файловая система Flash) был разработан и написан Чарльзом Мэннингом для компании Aleph One.

Yaffs1 был первой версией этой файловой системы и был разработан для современных чипов NAND с 512 байт размер страницы (+ 16-байтовая резервная (OOB; внеполосная) область). Работа началась в 2002 году, и в том же году он был впервые выпущен. Первоначальную работу спонсировали Toby Churchill Ltd и Brightstar Engineering.

Эти старые чипсы также обычно допускают 2 или 3 цикла записи на страницу.[1] YAFFS пользуется этим: грязные страницы помечаются записью в определенный байт резервной области. Новые микросхемы флеш-памяти NAND имеют страницы большего размера, первые страницы 2 КБ (+ 64 байта OOB), затем 4 КБ, с более строгими требованиями к записи. Каждая страница в блоке стирания (128 килобайт) должна быть записана в последовательном порядке, и каждая страница должна быть записана только один раз.[нужна цитата ]

Разработка системы хранения, в которой применяется «правило однократной записи» («свойство однократной записи»), имеет несколько преимуществ.[2]

YAFFS2 был разработан для размещения этих новых чипов. Он был основан на исходном коде YAFFS1, с основным отличием в том, что внутренние структуры не фиксированы, чтобы предполагать размер 512 байт, и порядковый номер блока помещается на каждой записанной странице. Таким образом, старые страницы могут быть перезаписаны логически без нарушения правила «однократной записи». Он был выпущен в конце 2003 года.

YAFFS - это надежный файловая система с лог-структурой что держит целостность данных как высокий приоритет. Вторичная цель YAFFS - высокая производительность. YAFFS обычно превосходит большинство альтернатив.[3] Он также разработан как портативный и использовался на Linux, WinCE, pSOS, RTEMS, eCos, ThreadX, и различные операционные системы специального назначения. Вариант «YAFFS / Direct» используется в ситуациях, когда нет ОС, встроенных ОС или загрузчиков: он имеет ту же самую базовую файловую систему, но более простое взаимодействие как с кодом более высокого, так и с более низким уровнем, а также с оборудованием NAND flash.

Кодовая база YAFFS лицензируется как под GPL и по лицензиям на продукт, доступным от Aleph One.

YAFFS1

Нет специальной процедуры для инициализировать файловую систему YAFFS помимо простого стирания флэш-памяти. Когда встречается плохой блок, YAFFS следует схеме интеллектуального носителя, маркируя пятый байт резервной области блока. С этого момента блоки, отмеченные как таковые, остаются нераспределенными.[требуется разъяснение ]

Для записи файловых данных YAFFS сначала записывает целую страницу (фрагмент в терминологии YAFFS), которая описывает файл. метаданные, Такие как отметки времени, имя, путь и т. д. Новому файлу присваивается уникальный идентификационный номер объекта; каждый блок данных в файле будет содержать этот уникальный идентификатор объекта в резервной области. YAFFS поддерживает древовидную структуру в баран физического расположения этих кусков. Когда чанк больше не действителен (файл удален или части файла перезаписаны), YAFFS помечает определенный байт в резервной области чанка как «грязный». Когда весь блок (32 страницы) помечен как грязный, YAFFS может стереть блок и освободить место. Когда в файловой системе мало свободного места, YAFFS объединяет группу хороших страниц в новый блок. Затем YAFFS освобождает пространство, используемое грязными страницами в каждом из исходных блоков.

Когда система YAFFS горы а NAND flash устройства, он должен посетить каждый блок, чтобы проверить правильность данных путем сканирования своей резервной области. На основе этой информации он затем восстанавливает резидентную древовидную структуру данных.

YAFFS2

YAFFS2 похожа по концепции на YAFFS1 и во многом использует тот же код; база кода YAFFS2 поддерживает форматы данных YAFFS1 благодаря обратной совместимости. Основное отличие состоит в том, что YAFFS2 необходимо преодолеть значительные препятствия, чтобы удовлетворить требованию «однократной записи» современной флэш-памяти NAND.[4]

YAFFS2 помечает каждый вновь записанный блок порядковым номером, который монотонно возрастающий. О последовательности фрагментов можно судить по порядковому номеру блока и смещению фрагмента внутри блока. Таким образом, когда YAFFS2 сканирует флэш-память и обнаруживает несколько фрагментов с идентичными ObjectID и ChunkNumbers, он может выбрать, какой из них использовать, взяв наибольший порядковый номер. По соображениям эффективности YAFFS2 также вводит концепцию термоусадочных заголовков. Например, когда файл изменяется до меньшего размера, YAFFS1 помечает все затронутые фрагменты как грязные - YAFFS2 не может этого сделать из-за правила «однократной записи». YAFFS2 вместо этого записывает «сжатый заголовок», который указывает, что определенное количество страниц до этой точки является недопустимым. Это позволяет YAFFS2 восстановить окончательное состояние файловой системы при перезагрузке системы.

YAFFS2 использует более абстрактное определение флэш-памяти NAND, что позволяет использовать ее с более широким спектром частей флэш-памяти с различной геометрией, правилами обработки плохих блоков и т. Д.

Позже в YAFFS2 добавлена ​​поддержка контрольно-пропускной пункт, который обходит обычное сканирование монтирования, что позволяет очень быстро монтировать. Производительность будет отличаться, но время монтирования 3 секунды для 2 ГБ не поступало.[нужна цитата ]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Стирание блока стирания флэш-памяти устанавливает для всех его битов значение 1, а запись блока записи (меньше, чем блок стирания, но, возможно, больше, чем блок файловой системы) устанавливает выбранные биты в 0. Одна или две дальнейшие записи в блок могут поддерживаться, если биты, записываемые в 0, ранее были единицами в блоке записи. Запись 0 в бит, который уже был 0, может привести к тому, что 0 будет «прилипать», то есть может потребоваться несколько стирания, чтобы вернуть бит в 1.[нужна цитата ] Излишне говорить, что такая практика множественной записи обычно не тестировалась и не гарантировалась поставщиками флэш-памяти, и вообще не может работать на других устройствах.SLC флеш-технологии.
  2. ^ Джек Б. Деннис; Гуан Р. Гао; и Вивек Саркар.«Совместные исследования: модели программирования и системы хранения для высокопроизводительных вычислений с многоядерными процессорами».п. 4
  3. ^ "Тесты файловой системы Flash Linux 3.1".
  4. ^ "Технические характеристики и примечания к разработке YAFFS 2".

внешняя ссылка