Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Файл жүйесі
File system
Yaffs (Yet Another Flash File System) – Чарльз Маннингтің Aleph One компаниясы үшін жасаған файл жүйесі. Yaffs1 осы файл жүйесінің алғашқы нұсқасы болды және 512 байттық бет өлшемімен (+ 16 байттық резервтік (OOB; Out Of Band) аймағы) сол кездегі қолданыстағы NAND чиптері үшін құрастырылған. Жұмыс 2002 жылы басталды және ол сол жылдың соңында алғаш рет жарияланды. Алғашқы жұмысты Toby Churchill Ltd және Brightstar Engineering компаниялары демеушілік етті. Бұл ескі чиптер әдетте әр бетке 2 немесе 3 жазу циклын жүргізуге мүмкіндік береді. YAFFS мұны пайдаланады: «ластанған» беттер белгілі бір резервтік аймақ байтына жазу арқылы таңбаланады. Жаңа NAND флэш-чиптерінде үлкен беттер бар, бастапқыда 2К беттер (+ 64 байт OOB), кейін 4К, жазу талаптары қатаңдатылған. Өшіру блогындағы (128 килобайт) әрбір бетті тізбектеп жазу керек, және әр бетті бір рет ғана жазуға болады. «Бір рет жазу ережесін» («бір рет жазу қасиетін») сақтауды қамтамасыз ететін сақтау жүйесін жобалаудың бірнеше артықшылығы бар. YAFFS2 осы жаңа чиптерге бейімделу үшін жасалған. Ол YAFFS1 көзіне негізделген, бірақ басты айырмашылығы – ішкі құрылымдар 512 байттық өлшемді қабылдауға міндетті емес, және әр жазылған бетке блок тізбегінің нөмірі қойылады. Осылайша «бір рет жазу» ережесін бұзбай, ескі беттерді логикалық түрде жаңартуға болады. Ол 2003 жылдың соңында жарық көрді. YAFFS – деректердің сақталуын жоғары басымдыққа қоятын сенімді журналдық файл жүйесі. YAFFS-тің қосымша мақсаты – жоғары өнімділік. YAFFS көбінесе басқа баламалардан артық өнімділік көрсетеді. Ол сондай-ақ портативті болып жасалған және Linux, WinCE, pSOS, RTEMS, eCos, ThreadX және әртүрлі мақсаттық операциялық жүйелерде қолданылған. «YAFFS/Direct» нұсқасы операциялық жүйесі жоқ, кіріктірілген операциялық жүйелер немесе жүктегіштерде қолданылады: оның негізгі файл жүйесі бірдей, бірақ жоғары және төменгі деңгейдегі кодқа және NAND флэш жабдығына қарапайым интерфейсі бар. YAFFS код базасы GPL және Aleph One компаниясынан қол жетімді өнім лицензиясы бойынша лицензияланған. Yaffs жоғары деңгейде әр бөлім бойынша құлыпталады, бұл кез келген уақытта тек бір жіптің жазуына мүмкіндік береді.
Yaffs (Yet Another Flash File System) is a file system designed and written by Charles Manning for the company Aleph One. Yaffs1 was the first version of this file system and was designed for the then current NAND chips with 512 byte page size (+ 16 byte spare (OOB; Out Of Band) area). Work started in 2002, and it was first released later that year. The initial work was sponsored by Toby Churchill Ltd, and Brightstar Engineering. These older chips also generally allow 2 or 3 write cycles per page. YAFFS takes advantage of this: dirty pages are marked by writing to a specific spare area byte. Newer NAND flash chips have larger pages, first 2K pages (+ 64 bytes OOB), later 4K, with stricter write requirements. Each page within an erase block (128 kilobytes) must be written to in sequential order, and each page must be written only once. Designing a storage system that enforces a "write once rule" ("write once property") has several advantages. YAFFS2 was designed to accommodate these newer chips. It was based on the YAFFS1 source code, with the major difference being that internal structures are not fixed to assume 512 byte sizing, and a block sequence number is placed on each written page. In this way older pages can be logically overwritten without violating the "write once" rule. It was released in late 2003. YAFFS is a robust log structured file system that holds data integrity as a high priority. A secondary YAFFS goal is high performance. YAFFS will typically outperform most alternatives. It is also designed to be portable and has been used on Linux, WinCE, pSOS, RTEMS, eCos, ThreadX, and various special purpose OSes. A variant 'YAFFS/Direct' is used in situations where there is no OS, embedded OSes or bootloaders: it has the same core filesystem but simpler interfacing to both the higher and lower level code and the NAND flash hardware. The YAFFS codebase is licensed both under the GPL and under per product licenses available from Aleph One. Yaffs is locked on a per partition basis at a high level, allowing only one thread to write at any given time.
YAFFS1
YAFFS файлдық жүйені инициализациялау үшін флэш-жадты өшіруден басқа ерекше процедура жоқ. Жаман блок кездескенде, YAFFS блоктың қосалқы аймағының бесінші байтын белгілеу арқылы «ақылды медиа» схемасын қолданады. Осылайша белгіленген блоктар одан әрі үлестірілмейді. Файл деректерін жазу үшін YAFFS бастапқыда файл метадеректерін, мысалы, уақыт белгілерін, атауын, жолын және т.б. сипаттайтын толық бетті (YAFFS терминологиясындағы бөлік) жазады. Жаңа файлға бірегей нысан идентификаторы беріледі; файлдың әрбір дерек бөлігінде осы бірегей нысан идентификаторы қосалқы аймақта болады. YAFFS бұл бөліктердің физикалық орналасуының RAM-да ағаш құрылымын сақтайды. Блок жарамсыз болған кезде (файл өшірілгенде немесе файлдың бөліктері жаңартылғанда), YAFFS бөліктің қосалқы аймағындағы белгілі бір байтты «ластанған» деп белгілейді. Егер толық блок (32 бет) ластанған деп белгіленсе, YAFFS блокты өшіріп, орынды қайта алады. Файл жүйесінің бос орыны жетіспесе, YAFFS жақсы беттердің тобын жаңа блокқа біріктіреді. Содан кейін YAFFS әр бастапқы блоктан ластанған беттер пайдаланған орынды қайтарады. YAFFS жүйесі NAND флэш-жадысын орнатқанда, жарамды деректерді тексеру үшін әр блоктың қосалқы аймағын сканерлеу арқылы әр блокқа кіруі керек. Осы ақпаратты пайдаланып, ол жадтағы деректердің ағаш құрылымын қайта жасайды.
There is no special procedure to initialize a YAFFS filesystem beyond simply erasing the flash memory. When a bad block is encountered, YAFFS follows the smart media scheme of marking the fifth byte of the block's spare area. Blocks marked as such remain unallocated from then on. To write file data, YAFFS initially writes a whole page (chunk in YAFFS terminology) that describes the file metadata, such as timestamps, name, path, etc. The new file is assigned a unique object ID number; every data chunk within the file will contain this unique object ID within the spare area. YAFFS maintains a tree structure in RAM of the physical location of these chunks. When a chunk is no longer valid (the file is deleted, or parts of the file are overwritten), YAFFS marks a particular byte in the spare area of the chunk as ‘dirty’. When an entire block (32 pages) is marked as dirty, YAFFS can erase the block and reclaim the space. When the filesystem's free space is low, YAFFS consolidates a group of good pages onto a new block. YAFFS then reclaims the space used by dirty pages within each of the original blocks. When a YAFFS system mounts a NAND flash device, it must visit each block to check for valid data by scanning its spare area. With this information it then reconstitutes the memory resident tree data structure.
YAFFS2
YAFFS2 YAFFS1 тұжырымдамасына ұқсас және көптеген ортақ кодтарды бөліседі; YAFFS2 кодтық базасы артқа қарай үйлесімділік арқылы YAFFS1 дерек форматтарын қолдайды. Басты айырмашылық – YAFFS2 заманауи NAND флеш жадтың «бір рет жазу» талабын орындау үшін көп қиындықтардан өтуі керек. YAFFS2 жаңа жазылған әрбір блокты үнемі өсетін реттік нөмірмен белгілейді. Блоктардың тізбегін блок реттік нөмірі және блок ішіндегі блок офсеті арқылы анықтауға болады. Осылайша, YAFFS2 жадты сканерлегенде және бірдей ObjectID және ChunkNumber-лары бар бірнеше бөліктерді анықтағанда, ол ең үлкен реттік нөмірін таңдап, қайсын пайдалану керектігін шеше алады. Тиімділік үшін YAFFS2 қысқарту басқыштарын да енгізеді. Мысалы, файл кішірек өлшемге өзгертілгенде, YAFFS1 зардап шеккен барлық бөліктерді «ластанған» деп белгілейді. YAFFS2 «бір рет жазу» ережесіне байланысты мұны істей алмайды. Оның орнына YAFFS2 «қысқарту басқышын» жазады, ол осы нүктеге дейінгі белгілі бір беттердің жарамсыз екенін көрсетеді. Бұл YAFFS2 жүйе қайта жүктелгенде файлдық жүйенің соңғы күйін қалпына келтіруге мүмкіндік береді. YAFFS2 NAND флештің көбірек абстрактілі анықтамасын қолданады, бұл оны әртүрлі геометриясы, нашар блоктарды басқару ережелері және т.б. бар флеш жад түрлерімен пайдалануға мүмкіндік береді. Кейіннен YAFFS2 бақылау нүктелерін қолдауды қосты, ол әдеттегі орнату сканилеуін өткіріп, өте жылдам орнату уақытын қамтамасыз етеді. Өнімділік әртүрлі болуы мүмкін, бірақ 2 ГБ үшін 3 секундтық орнату уақыты туралы хабарламалар бар.
YAFFS2 is similar in concept to YAFFS1, and shares much of the same code; the YAFFS2 code base supports YAFFS1 data formats through backward compatibility. The main difference is that YAFFS2 needs to jump through significant hoops to meet the "write once" requirement of modern NAND flash. YAFFS2 marks every newly written block with a sequence number that is monotonically increasing. The sequence of the chunks can be inferred from the block sequence number and the chunk offset within the block. Thereby when YAFFS2 scans the flash and detects multiple chunks that have identical ObjectIDs and ChunkNumbers, it can choose which to use by taking the greatest sequence number. For efficiency reasons YAFFS2 also introduces the concept of shrink headers. For example, when a file is resized to a smaller size, YAFFS1 will mark all of the affected chunks as dirty YAFFS2 cannot do this due to the "write once" rule. YAFFS2 instead writes a "shrink header", which indicates that a certain number of pages before that point are invalid. This lets YAFFS2 reconstruct the final state of the filesystem when the system reboots. YAFFS2 uses a more abstract definition of the NAND flash allowing it to be used with a wider variety of flash parts with different geometries, bad block handling rules etc. YAFFS2 later added support for checkpointing, which bypasses normal mount scanning, allowing very fast mount times. Performance will vary, but mount times of 3 seconds for 2 GB have been reported.