[发明专利]一种基于nandflash的高可靠线性文件系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机存储领域，尤其涉及一种基于nand flash的高可靠线性文件系统。

背景技术

nand flash是一种大容量的存储芯片，其特点是容量密度大，制造成本低，访问速度快，通常作为U盘、固态盘、存储卡等设备上的存储芯片，但其也存在一些不足：它属于地址、数据共用类型访问方式，访问相对麻烦，它由于本身出厂是就存在坏块，需要“跳过”坏块进行访问，需要专门的管理方法进行块的管理。目前对数据的管理主要分以下两种方式：

(1)无文件系统方式访问，使用者需调用函数对存储单元进行直接操作，实现难度低，但使用难度高；

(2)文件系统方式访问，使用者以文件的方式对存储系统进行访问，实现难度高，但使用难度低。

文件系统的优点在于不需要使用者关注数据的存放位置，文件系统来管理数据，屏蔽了物理介质的不同。由于文件系统对使用者实现数据管理的透明，完全接管数据的存储，一旦文件系统崩溃会导致数据丢失，所以对文件系统的可靠性要求较高，能经受长时间的考验。

本发明涉及一种基于nand flash的高可靠线性文件系统的软件。用于由nand flash组成的存储阵列中实现以文件的方式进行访问管理。本文件系统与windows上使用的文件系统不同，windows等操作系统上使用的文件系统属于“基于页表结构”形式，而本文件系统属于线性文件系统。所谓“线性文件系统”是指数据记录在顺序的地址单元中，而常见的文件系统都是“基于页表结构”形式，即数据记录在不连续的地址单元中，各地址单元通过一个链表相连接。线性文件系统的特点是管理简单，记录效率高，而常见页表形式的文件系统管理页表较复杂，无掉电保护特性，效率稍低。本发明非常适合于需要一种高可靠性、高效率、方便使用的记录设备的环境下。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的缺陷，提供一种基于nand flash的高可靠线性文件系统及线性文件存取方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供了一种基于nand flash的高可靠线性文件系统，所述文件系统包括硬件抽象层和软件层，所述硬件抽象层用于实现对硬件IO的访问，所述软件层通过访问硬件抽象层的接口实现对文件的操作，所述软件层包括：

分区表初始化模块，用于对分区表进行初始化；

文件信息初始化模块，用于初始化文件的始末地址、打开方式、文件名和文件大小信息；

文件管理模块，用于对文件进行管理；

所述文件管理模块包括：

文件创建子模块，用于完成创建新文件；

文件存取模块，用于控制文件的读取与写入操作；

所述文件存取模块包括：

文件写入子模块，用于按采用顺序地址方式将数据从sdram存储器中的缓冲区搬移至分区中文件指针指向的存储区域；

文件循环写入子模块，用于分区空间满时，自动删除最旧文件并写入新文件；

文件实时写入子模块，用于将数据写入分区前先缓冲至nvram非易失存储器中；

文件读取子模块，用于将数据从分区读取到sdram存储器中，然后从sdram存储器中取走。

按上述方案，所述文件创建子模块包括：

文件名非法纠正模块，用于进行文件名非法自处纠正；

同名文件判断模块，用于判断是否存在同名文件；

“自动追加”模式判断模块，用于判断是否“自动追加”模式，如果是则对文件名自动追加后缀序号；

文件个数判断模块，用于判断是否文件个数已满；

循环模式判断模块，用于需要判断是否是循环模式，如果是循环模式，则删除最老的文件；

文件信息创建模块，用于在分区表中找到一个位置，创建文件信息，并返回指向该位置的文件指针，并根据文件的大小更新分区表。

按上述方案，所述分区表初始化模块包括：

芯片硬件初始化子模块，用于通过初始化获得芯片的属性信息，并防止对芯片进行异常访问；

坏块信息扫描子模块，用于识别nand芯片的所有坏块；

好块/坏块替换表，用于建立坏块到好块的物理位置的映射关系；

文件分区划分子模块，用于按照分区时的参数进行分区大小划分。

按上述方案，所述文件管理模块还包括：