Utfärdandet av det felsäkra filsystemet LittleFS 2.10

Utgåvan av projektet LittleFS 2.10 har publicerats, vilket utvecklar ett kompakt filsystem för inbyggda enheter och mikrokontroller. Filsystemet skapades ursprungligen av ARM för operativsystemet Mbed OS men har sedan dess separerats till ett eget projekt. Filsystemets kod är skriven i C och distribueras under BSD-licens. Den referensimplementation av LittleFS levereras som ett C-bibliotek, baserat på vilket en FUSE-modul och omslag för olika programmeringsspråk har skapats.

Funktioner i LittleFS:

• Låga resurskrav och stöd för drift under begränsade RAM-bytestorlekar. I implementationen av LittleFS används enbart statiskt definierade buffrar (utan dynamisk minnesallokering) och rekursiva anrop används inte, vilket gör att storleken på den använda RAM-minnet och LittleFS:s styrstrukturer på lagringsenheten alltid förblir konstant, oavsett vad som skrivs till filsystemet och hur stort lagringsutrymmet är.
• Verktyg för utslitsutjämning av Flash-lagringsmedia (wear leveling), vilket minimerar omanvändning av block och jämnt distribuerar blockrensningsoperationer på flashminnet, vars kontroller inte tillhandahåller en lösning för detta problem.
• Mycket hög motståndskraft mot fel — filsystemet betraktar oplanerat avbrott (avslutning genom strömavbrott) som en normal situation och garanterar att lagringen på disken är intakt vid varje givet tillfälle. För att förhindra integritetsbrott och dataförlust används mekanismen copy-on-write (COW), där ändringar inte skriver över information utan sparas på en ny plats.
• Atomicitet i operationer såsom radering och ominamning, även om strömmen försvinner under deras genomförande. Filändringar skrivs till disken endast efter att sync eller close har anropats. Inkonsekvenser orsakade av operationer som inte kan utföras atomärt hanteras av en speciell deorphan-behandlare, som går igenom hela filsystemets träd efter inladdning.
• Stöd för POSIX-liknande funktioner för arbete med filer och kataloger.

Innehållet i filerna i LittleFS representeras av COW-listor CTZ, vilket ger en komplexitetsnivå på O(1) vid tillägg och O(nlogn) vid läsning. Allokering av block sker genom att skanna filsystemet efter använda block i ett område av fast storlek, som lagras i form av en bitvektor. För att förenkla skanningen är alla mappar en del av en länkad lista som sträcker sig över hela filsystemet. Om ett fel uppstår vid skrivning av ett block allokeras ett nytt block och data överförs till det.

Bland förändringarna i den nya versionen av LittleFS:

• Koden för tolkning av filvägar har omarbetats för att återskapa filsystemets beteende närmare POSIX-system och användarnas förväntningar i situationer som att avsluta vägen med en snedstreck, hantera tomma vägar och navigera utanför filsystemets rot.
• Två nya exempel på blockenheter ramcrc32bd och ramrsbd har lagts till, där en felkorrigeringsmekanism, kompatibel med LittleFS, har implementerats. I sin nuvarande form saknar LittleFS stöd för att identifiera och korrigera fel, och dessa operationer flyttas till blockenheternas nivå.
• Funktionen lfs_mkdir har fått stöd för avslutande snedstreck, dvs. anropet lfs_mkdir("a/") resulterar nu inte längre i ett felmeddelande.
• I funktionerna lfs_stat och lfs_getattr returneras nu ett fel när avslutande snedstreck används om den existerande vägen i filsystemet inte är en mapp.
• Försök att öppna en fil med ett avslutande snedstreck i namnet genom funktionen lfs_file_open kommer nu att leda till felet LFS_ERR_NOTDIR om filen inte är en mapp i filsystemet, LFS_ERR_ISDIR om namnet refererar till en mapp i filsystemet, och LFS_O_CREAT om filen inte existerar.
• Försök att komma åt utanför filsystemets rot, till exempel lfs_stat("/../a"), kommer nu att resultera i ett felmeddelande.
• Att ange en tom väg är nu inte längre en synonym för att referera till rotmappen, dvs. anropet lfs_stat("") kommer att leda till ett felmeddelande.

Källa: opennet.ru