Yaffs的垃圾回收机制.docVIP

Yaffs的垃圾回收机制 mournjust（sev7ncolor@) 由于NANDFLASH的独特的特性，使得overwrite变得很困难，而且性能低下。虽然变通的block-mapping机制能够很好的解决这个问题，但是同时也引入了新的问题，即如何确切的了解文件系统的空闲空间，如何从脏页中回收空间等等一系列问题。 我们知道由于VFS缓存机制的引入使得问题变得更加复杂（yaffs没有使用内核的缓存页，但是它使用内部的yaffs_cache）。 Yaffs提供一种gc机制，即垃圾回收，在文件系统内部空间不足时，通过回收一些脏页来重新获得可以使用的空间。 垃圾回收都是由后台进程来定期的完成的，因为这样的工作很费时，如果真的等到逼不得已的时候才去进行垃圾回收的话，耗时就很长了。那么为什么不设定一个阈值，让后台进程定期的进行垃圾回收呢？ static int yaffs_check_gc(struct yaffs_dev *dev, int background) 其中输入参数dev为需要进行垃圾回收的设备（每个设备上只能挂载一个yaffs文件系统），background用于表示是否是后台运行的。由yaffs_bg_gc函数调用的时候background始终为1. if (!dev-is_checkpointed) { urgency = yaffs_bg_gc_urgency(dev); gc_result = yaffs_bg_gc(dev, urgency); if (urgency 1) next_gc = now + HZ / 20 + 1; else if (urgency 0) next_gc = now + HZ / 10 + 1; else next_gc = now + HZ * 2; } yaffs_bg_start函数中启动了后台进程yaffs_bg_thread_fn，该进程通过调用yaffs_bg_gc函数来进行垃圾回收。 上面提到了垃圾回收是定期的，这太过于简单化了，前面提到垃圾回收的过程是很耗时，那么如果文件系统当前的空闲块比较多（已经满足大多数情况下的使用），就完全可以推迟垃圾回收。所以垃圾回收其实是一个不定期的时候，具体是有函数yaffs_bg_gc_urgency进行判断的，其中变量next_gc指下次进行垃圾回收的时间。 yaffs_bg_gc具体实现垃圾回收，整个函数是有一个do while循环完成的。 do { max_tries++; checkpt_block_adjust = yaffs_calc_checkpt_blocks_required(dev); 函数yaffs_calc_checkpt_blocks_required用于计算check pointer所需要的空间，关于checkpt我也不甚了解，只能用yaffs文档中的一段描述来回答： Boot-time scanning to build the file structure lists only requires one pass reading NAND. If proper shutdowns happen the current RAM summary of the filesystem status is saved to flash, called checkpointing. This saves re-scanning the flash on startup, and gives huge boot/mount time savings. 其中checkpointer的意思在读《An Efficient NAND Flash File System for Flash Memory Storage》的时候才大体理解。现在yaffs在boot的时候需要扫描设备的每一个block甚至是每一个page来建立起块得使用情况，这个过程是漫长的，是否可以省略这样一段漫长的扫描过程呢？答案是肯定的，那就是将这些信息以一种特殊的形式保持在flash上，这就是checkpoint。 /* If we need a block soon then do aggressive gc. */ if (dev-n_erased_blocks min_erased) aggressive = 1; 如果系统的空闲block数小于 min_erased的下线。那么就需要启动aggressive 模式的垃圾回收了（力度不一样）。 else { if (!background erased_chunks