Datotečni sustav za ugradbena računala otporan na pogreške

undergraduate thesis

• Title (english): Failsafe Filesystem for Embedded Systems
• Author: Emanuel Pejić
• Mentor: Hrvoje Džapo (mentor)
• Committee member: Hrvoje Džapo (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Krešimir Friganović (član povjerenstva)
• Committee member: Zrinka Topić (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Electrical Engineering and Computing; Zagreb
• Defense date and country: 2020-07-13, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Computing

Abstract

Ugradbeni računalni sustavi danas se koriste u različitim primjenama u kojima sve više zamjenjuju klasična moćnija računala. U određenim primjenama potrebna je dugotrajna pohrana podataka na Flash memoriju, za koju je potrebno osigurati mehanizme redundancije i mogućnost ispravljanja pogrešaka ako se radi u okolini koja može nepovoljno utjecati i mijenjati pohranjene podatke. Datotečni sustavi za ugradbena računala tipično ne implementiraju takve mogućnosti, a među posebnim implementacijama koje imaju takve mogućnosti testiran je datotečni sustav LittleFS. Premda se radi o sustavu otvorenog koda, pokazalo se da takvo rješenje nije zadovoljavajuće jer je implementacija nepouzdana i više se aktivno kod ne održava. Izrađene su stoga nadogradnje na postojeći FatFS datotečni sustav, uz dodavanje sloja za siguran rad sa datotekama, koji koristi Hammingovo kodiranje i sustav nalik na RAID-4. Nad navedenim rješenjem provedeni su osnovni testovi koji su dokazali ispravnost i upotrebljivost predloženog pristupa. Razvijeni programski okvir moguće je primijeniti i na druge datotečne sustave.

Abstract (english)

Embedded systems are used in a variety of applications where they increasingly replace classic, more powerful computing platforms. Certain applications require long-term data storage on a Flash memory, where it is necessary to provide redundancy mechanisms and the ability to correct errors when operating in harsh environments, which can affect and change the stored data. Embedded file systems typically do not implement such capabilities, and among the special implementations that possess such capabilities is the file system named LittleFS. Although it is an open source filesystem, tests yielded that such a solution is not satisfactory because the implementation proved to be unreliable and the code is no longer actively maintained. Therefore, upgrades have been made to the existing FatFS file system, with addition of a secure software layer, which uses Hamming codes and a RAID-4 like system to provide an extra layer of data redundancy and safety. Basic tests were performed, and they proved the correctness and usability of the proposed approach. The developed software framework may be used with other file system implementations as well.

• Keywords: datotečni sustav; RAID; STM32F4; FatFs; Hammingov kod; ugradbeni računalni sustavi
• Keywords (english): Filesystem; RAID; STM32F4; FatFS; Hamming code; embedded systems
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:251627
• Study programme: Title: Computing; Study programme type: university; Study level: undergraduate; Academic / professional title: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka računarstva (sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka računarstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Closed access
• Created on: 2023-01-14 09:40:29