CN102081583A

CN102081583A - 提高文件系统操作速率的方法及系统

Info

Publication number: CN102081583A
Application number: CN2011100367661A
Authority: CN
Inventors: 曾维新; 朱伟
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2011-02-12
Filing date: 2011-02-12
Publication date: 2011-06-01

Abstract

本发明提供了一种提高文件系统操作速率的方法及系统，所述文件系统保存在2的n次方个闪存（flash）芯片上，所述提高文件系统操作速率的方法包括：改动所述flash芯片的地址线布线，其中n根地址线用来选通所述flash芯片；n为正整数。上述提高文件系统操作速率的方法及系统，通过少量的改动，不增加数据线，可解决目前基站大容量文件系统写文件慢的问题，从而提高访问速度，提高系统的整体性能。

Description

提高文件系统操作速率的方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种提高文件系统操作速率的方法及系统。

背景技术

目前在嵌入式领域，文件系统多建在闪存（flash）介质上，flash是一种慢速设备，因此嵌入式文件系统的文件读写速度较慢，但由于一般嵌入式领域不存在很复杂的业务，使用文件存储量有限，一般32M以内，所以慢点无所谓。

但是在随着无线技术发展，文件存储量越来越大，多模情况下甚至达到1G，2G的需求，而文件访问速度受flash所限，还是原来的70-80k，甚至更少，因此大文件的读写需要很长时间，很难满足业务的要求，因此迫切需要提高文件读写速度；以256M的文件系统为例，目前业界只有128M的flash芯片，所以只能用2片来实现，其硬件结构如图1所示，256M的空间地址分布0~fffffff，用28根地址线寻址，采用串行结构，2片128 flash等于1片256 flash，地址分布从第0片的0~7ffffff，到第二片的8000000~fffffff；这种方案实现简单，软硬件实现容易，但是在读写速率上没有提高，跟在一片flash上实现128M文件系统是一样的，考虑到文件系统随着容量增大开销变大，所以读写速度比1片时更慢。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种提高文件系统操作速率的方法及系统，以有效地提高文件系统的读写速率，便于大文件系统的使用。

本发明提供了一种提高文件系统操作速率的方法，所述文件系统保存在2的n次方个闪存（flash）芯片上，所述方法包括：

改动所述flash芯片的地址线布线，其中n根地址线用来选通所述flash芯片；n为正整数。

优选地，上述提高文件系统操作速率的方法可具有如下特点：

所述操作为读操作。

优选地，上述提高文件系统操作速率的方法还可具有如下特点：

在所述改动所述flash芯片的地址线布线之后，所述方法还包括：

修改所述flash芯片的驱动代码，使选通的flash芯片并行完成操作；

修改所述flash芯片的属性信息，将块大小变为原来的2的n次方倍，缓存大小变为原来的2的n次方倍；其中，n为正整数。

所述操作包括写操作和擦除操作。

所述flash芯片为Nor flash芯片。

本发明提供了一种提高文件系统操作速率的系统，所述系统包括硬件设备；所述硬件设备包括2的n次方个闪存（flash）芯片、与所述flash芯片通过多根地址线相连的可擦除可编辑逻辑器件（EPLD），所述EPLD，用于使用n根地址线选通所述flash芯片，n为正整数。

优选地，上述提高文件系统操作速率的系统可具有如下特点：

所述操作为读操作。

优选地，上述提高文件系统操作速率的系统还可具有如下特点：

所述系统还包括运行在所述硬件设备上的驱动装置；

所述驱动装置，用于驱动所述EPLD选通的flash芯片并行完成操作以及修改所述flash芯片的属性信息，将块大小变为原来的2的n次方倍，缓存大小变为原来的2的n次方倍。

所述操作包括写操作和擦除操作。

所述flash芯片为Nor flash芯片。

上述提高文件系统操作速率的方法及系统，通过少量的改动，不增加数据线，可解决目前基站大容量文件系统写文件慢的问题，从而提高访问速度，提高系统的整体性能。

附图说明

图1为现有的flash芯片的硬件结构图；

图2本发明的flash芯片的硬件结构图；

图3本发明flash芯片的逻辑block示意图；

图4本发明提高flash芯片读写速率实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供的提高文件系统操作速率的方法，在不进行介质技术革新的情况下，在目前基站的硬件设备基础上，通过对硬件进行少量的修改及对软件驱动进行修改，使得原来的串行访问变成并行访问，达到提升文件读写速率的目的。一般情况下，两片flash的结构，可以提升1.5倍的速率，极大地提升了读写速度。如果有4片、8片、2的n次方片flash，则利用本发明的方法，可以轻松实现更大速率的提升。

需要说明的是，本发明中的flash指Nor flash。

该方法可有效提高读操作的速率。

为了有效提高写操作和擦除操作的速率，该方法还可以包括：

为了描述方便，下面以2片128的flash芯片为例进行说明；

对硬件的修改：

本发明的flash芯片的硬件结构如图2所示，256M的空间地址分布0~fffffff，用28根地址线寻址，同样是串行结构，但是使用A1地址线充当2片flash片选，例如，低电平选通flash0，高电平选通flash1，这个选通通过可擦除可编辑逻辑器件（Erasable Programmable Logic Device，EPLD）逻辑来实现；由于高低电平是两个状态，选通0或1也是两个状态，逻辑上完全可以实现；这样地址分布就是一个跳变的分布；

第一片flash上的地址分布为0~4n（n为正整数，4n<fffffff）；

第二片flash上的地址分布为2~4n+2（n为正整数，4n+2 <fffffff）。

对软件驱动的修改：

传统的软件方案对于2片flash的访问跟一片flash的访问没什么区别，除了地址大了一倍之外，在驱动上相对于1片flash不用任何改动。但本发明需要进行一些改动：

首先，从读上来说，由于硬件EPLP的帮助，读可以直接读取，像访问内存一样，代码无需改动；从写上来说，肯定是需要改动，不然无以提升速率；

由于拥有两片flash，flash内部有自己的控制器，而写通常很费时，而且是flash自己完成，CPU只需要去检查其状态即可，因此，可以在往flash0写数据时，向flash1内写数据，然后同时检查2片写数据状态；这样就达到了同样时间内写原来2倍数据的目的；flash擦除操作也很费时，采用与写类似方法，同样可以提高2倍的速度。

对于文件系统来说，也要进行改动，传统上文件系统看到的2片flash等于是256M容量，块（block）大小为128K的flash，缓冲区（buf）大小为64字节，而现在文件系统看到的与之前看到的完全不同；由于地址分布的跳变，所以原来每个flash的block空间都不连续了，再用原来的block行不通，而必须把2片flash的同样地址处的block合并而成1个逻辑上的256k的block来用，如图3所示；buf由于2片flash可以并行写入，所以等于buf大了一倍，由64字节变为128字节；这些属性特征在文件系统数据结构内需要更改；也即是说通过软件驱动的改动，让文件系统看到一个虚拟的flash，它具有原来flash2倍的block，2倍的buf，2倍的写入速度，2倍的擦除速度；去掉其它串行的损耗，将有大致1.5倍速度的提高。

由此推广到2的n次方个芯片的情况，通过拿出n根地址线来做片选，并做2的n次方个芯片的并行写，将可以虚拟出一个总容量相当于一片flash的2的n次方倍，block大小也相当于2的n次方倍，buf大小也相当与2的n次方倍的芯片，从而更大倍数端提升速率。

在现有慢速介质的情况下，通过少量的改动，不增加数据线，可解决目前基站大容量文件系统写文件慢的问题，从而提高访问速度，提高系统的整体性能。

本发明还提供了一种提高文件系统操作速率的系统，所述系统包括硬件设备；所述硬件设备包括2的n次方个闪存（flash）芯片、与所述flash芯片通过多根地址线相连的可擦除可编辑逻辑器件（EPLD），所述EPLD，用于使用n根地址线选通所述flash芯片，n为正整数。

上述系统可有效提高读操作的速率。

为了有效提高写操作和擦除操作的速率，上述系统还可以包括：运行在所述硬件设备上的驱动装置；所述驱动装置，用于驱动所述EPLD选通的flash芯片并行完成操作以及修改所述flash芯片的属性信息，将块大小变为原来的2的n次方倍，缓存大小变为原来的2的n次方倍。

如图4所示，为本发明提升flash芯片读写速率实施例的流程图，该实施例以2片128M的Norflash为例进行描述，该过程包括：

步骤401、改动两片flash芯片的地址线布线；

改动后的结构如图2所示；

步骤402、修改flash芯片的驱动代码，使原来的串行写变为并行写；

步骤403、修改所述flash芯片的属性信息，把block大小变为原来的2倍，buf大小变为原来的2倍。

经过上述步骤修改后的flash文件系统读写速率得到很大的提升。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，上述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种提高文件系统操作速率的方法，所述文件系统保存在2的n次方个闪存（flash）芯片上，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的提高文件系统操作速率的方法，其特征在于：

所述操作为读操作。

3.根据权利要求1所述的提高文件系统操作速率的方法，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的提高文件系统操作速率的方法，其特征在于：

所述操作包括写操作和擦除操作。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的提高文件系统操作速率的方法，其特征在于：

所述flash芯片为Nor flash芯片。

6.一种提高文件系统操作速率的系统，所述系统包括硬件设备；所述硬件设备包括2的n次方个闪存（flash）芯片、与所述flash芯片通过多根地址线相连的可擦除可编辑逻辑器件（EPLD），其特征在于：

所述EPLD，用于使用n根地址线选通所述flash芯片，n为正整数。

7.根据权利要求6所述的提高文件系统操作速率的系统，其特征在于：

所述操作为读操作。

8.根据权利要求6所述的提高文件系统操作速率的系统，其特征在于：

所述系统还包括运行在所述硬件设备上的驱动装置；

9.根据权利要求8所述的提高文件系统操作速率的系统，其特征在于：

所述操作包括写操作和擦除操作。

10.根据权利要求6-9任一权利要求所述的提高文件系统操作速率的系统，其特征在于：

所述flash芯片为Nor flash芯片。