FAT文件系統在NAND Flash存儲器上的改進設計
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作者:北京交通大學 閻航
時間:2007-11-14
來源:單片機及嵌入式系統應用
NAND Flash存儲器是一種數據正確性非理想的器件,容易出現位反轉現象,同時在使用中可能會有壞損單元。數據寫入必須在李白的區塊或者擦除后的區塊巾進行,其底層技術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存儲器的擦除次數是有限的,一般是100000次。當某塊執行過度的擦除操作后,這一塊的存儲空間將會變為“只讀”狀態,不能再寫入數據。根據以上特點,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。芯片生產廠商規定存儲空間的第1塊必須是有效塊,裝載了出廠標識、系統配置等信息;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,禁止數據寫入,由于存儲器每一塊的內部結構都是相互獨立的,壞塊并不影響系統的操作。
在設計NAND Flash文件系統前,首先要了解其內部結構。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芯片的組織結構。在K9WAG08U1M中,頁(page)是最基本的組織單位。每頁有2048+64=2112字節,64頁構成一個塊。(block),每塊的容量是(2048+64)
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