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嵌入式文件系统损耗平衡算法2 2008-06-17 17:24 YAFFS2的损耗平衡算法： YAFFS是专门针对Nand flash的文件系统，YAFFS1只能支持每页为512B。而YAFFS2则另外也支持2K的页面， 其他方面变化见网页介绍：www.aleph1.co.uk/node/38。 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 flash 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。以512+16B为一个PAGE 的Nand flash芯片为例, YAFFS 文件系统数据的存储布局如下所示： 表2 YAFFS的存储布局【5】 0-511 Data 512-515 YAFFS TAG 516 Data status byte 517 Block status byte 518-519 YAFFS TAG 520-522 后256字节的ECC 523-524 YAFFS TAG 525-527 前256字节的ECC 可以看到在这里YAFFS 一共使用8个BYTE 用来存放文件系统相关的信息（yaffs_Tags）。这8 个Byte 的具体使用情况按顺序如下：??? 表3 yaffs_Tags的具体使用情况【5】 位 属性 20 ChunkID，该page 在一个文件内的索引号 2 2 bits serial number 10 ByteCount 该page 内的有效字节数 18 ObjectID 对象ID 号，用来唯一标示一个文件 12 Ecc, Yaffs_Tags 本身的ECC 校验和 2 保留 ?其中Serial Number 在文件系统创建时都为0，以后每次写具有同一ObjectID 和ChunkID 的page 的时候都???? 加 1，因为YAFFS 在更新一个PAGE 的时候总是在一个新的物理Page 上写入数据，再将原先的物理Page 删除，所以该serial number 可以在断电等特殊情况下，当新的page 已经写入但老的page 还没有被删除的时候用来识别正确的Page，保证数据的正确性。这对保存数据的完整性是很有用的。 YAFFS按顺序分配当前块中的页。当该块中所有的页都用光后，另外一个干净的块将会 被选择分配。至少保留2到3个块用于垃圾块收集。当没有足够的干净块的时候，脏块（比如只包含丢弃数据）将会被擦除成干净块。如果没有脏块，那些特别脏的 块（含有丢弃数据特别多的块）也会被垃圾块回收算法选中。 作者也指出，YAFFS的损耗平衡是块分配策略的副产品，数据总是被写在下一个空闲块 中，所有的块都是被平等对待的。但是包含那些永久数据的块却不会再回收到空闲块中，所以他所说的损耗平衡也仅仅指那些已经空闲或者有可能变空闲的块。假设 在一块8M的NAND器件上，有2M空间用来存放相对固定，不经常修改的数据文件，则经常修改的文件只能在剩下的6M空间上重复擦写。只在这6M空间上做 到均匀损耗，而没有包括剩余的2M。“对整个器件来说，系统并没有合适的搬移策略对固定文件进行搬移，整个器件做不到均匀损耗，在实时记录信息量比较大的 应用环境中，应编写相应的搬移策略函数，对固定文件进行定期的搬移，以确保整个NAND器件的均匀损耗”【7】。 下面开始分析源代码，其公司的主页上可以下到必威体育精装版源代码：www.aleph1.co.uk/node/ 可以看下它回收算法的关键函数yaffs_CheckGarbageCollection()： fs/yaffs/yaffs_guts.c /* 如果可用的擦除块很少，我们就采用“主动模式”来收集垃圾块，否则我们就采用“被动模式”。“主动模式”中将会查看整个Flash的块，就算只有少量过时数据的块也会被回收。“被动模式”只会查收少量区域，然后回收那些过时数据特别多的块。 */ static int yaffs_CheckGarbageCollection(yaffs_Device * dev) { ?????? int block; ?????? int aggressive; ?????? int gcOk = YAFFS_OK; ?????? int maxTries = 0;??? ????