嵌入式多媒體應(yīng)用中的Flash文件系統(tǒng)

謝文輝

【摘要】 嵌入式多媒體應(yīng)用中有很多的數(shù)據(jù)資料儲存在Flash文件系統(tǒng)內(nèi)，本文將對嵌入式多媒體應(yīng)用中的Flash文件系統(tǒng)進(jìn)行分析，說明Flash存儲器的特點(diǎn)以及可靠性進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】 嵌入式系統(tǒng) 多媒體 Flash存儲器

隨著科技的不斷進(jìn)步，電子信息技術(shù)也不斷向前發(fā)展，而嵌入式的系統(tǒng)已經(jīng)在多個(gè)行業(yè)與領(lǐng)域中廣泛使用，例如通訊行業(yè)，此外，在數(shù)字信號技術(shù)以及人際交互界面等技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式多媒體應(yīng)用的使用數(shù)量也將逐年上升[1]。但是在多媒體應(yīng)用系統(tǒng)中存在數(shù)據(jù)內(nèi)容多且復(fù)雜，而Flash存儲器由于其成本低、機(jī)械故障發(fā)生率低以及容量較大等特點(diǎn)，在嵌入式的系統(tǒng)中普遍使用。

一、Flash存儲器在操作上的特點(diǎn)

Flash存儲器與SRAM存儲器在讀取數(shù)據(jù)方面是基本相同的，能夠完成任意的隨機(jī)讀取。它與其他存儲器最大的不同就在于操作方面。Flash存儲器在進(jìn)行操作過程中必須經(jīng)歷兩個(gè)工程，即擦除與寫入。如果要在Flash存儲器中的一個(gè)單元內(nèi)進(jìn)行寫入的話，就必須首先將本來在改單元中的區(qū)塊進(jìn)行“擦除”，之后整個(gè)單元中的全部數(shù)據(jù)被消除；然后在該單元中進(jìn)行“寫入”，在進(jìn)行“寫入”的過程中，必須堅(jiān)持一次性將所有數(shù)據(jù)書寫完；此后對所輸入的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，確保其準(zhǔn)確性[2]。

為了加強(qiáng)Flash文件系統(tǒng)與其他Flash存儲器不同的移植功能，應(yīng)該對Flash存儲器設(shè)備和Flash文件系統(tǒng)的使用接口位置安裝3個(gè)最基本的操作，即區(qū)塊的擦除、頁面的書寫以及頁面的讀取。這種做法可能會降低一些Flash存儲器產(chǎn)品本身所具備的特殊性，但是加強(qiáng)了Flash文件系統(tǒng)與其他Flash存儲器產(chǎn)品之間的適應(yīng)性。此外，F(xiàn)lash存儲器在寫入時(shí)間上存在的缺陷與數(shù)據(jù)傳遞的關(guān)系不大，而是和Flash存儲器中的擦除、寫入有關(guān)；微處理與Flash存儲器在讀取速度上都比較快，所以即使將讀與寫的基本單位發(fā)展到頁面中，但是所增加的操作時(shí)間還是比較短。

二、加強(qiáng)Flash文件系統(tǒng)的可靠性

MS-DOS中的FAT文件系統(tǒng)內(nèi)，只是對數(shù)據(jù)區(qū)域中的損壞情況進(jìn)行管理，但是沒有對三個(gè)很重要的文件系統(tǒng)內(nèi)文件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及分配表進(jìn)行管理與保護(hù)。如果三個(gè)文件系統(tǒng)中的內(nèi)容出現(xiàn)問題，那么就會造成大量文件數(shù)據(jù)的損壞。此外，假使上述數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)存儲區(qū)域出現(xiàn)物理性的破壞，那么將會使得整張磁盤被破壞。

嵌入式多媒體系統(tǒng)應(yīng)用中的Flash存儲器存在兩個(gè)不定因素，具體是：第一，嵌入式多媒體系統(tǒng)常常會出現(xiàn)突然重啟以及斷電，進(jìn)而使得Flash存儲器中的寫入操作出現(xiàn)異常狀況，最終導(dǎo)致系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)；第二，F(xiàn)lash存儲器自身存在著很多的物理性的破壞[3]。（1）Flash存儲器在寫入操作異常而導(dǎo)致系統(tǒng)終止的情況，利用文件分配表、登記表以及記錄表者三點(diǎn)將Flash文件系統(tǒng)中比較重要的內(nèi)容與數(shù)據(jù)進(jìn)行雙份保存，進(jìn)而保證數(shù)據(jù)的安全性。在對Flash文件系統(tǒng)進(jìn)行操作過程中，應(yīng)該將每個(gè)表的結(jié)構(gòu)保存兩份，并依次進(jìn)行修改，從而保證整個(gè)Flash存儲器中一直具有一套比較完整的系統(tǒng)記錄表、登記表以及分配表。當(dāng)系統(tǒng)被啟動時(shí)，文件系統(tǒng)將會對其本身進(jìn)行檢查，依據(jù)系統(tǒng)開頭、結(jié)尾、上述三表中的標(biāo)識幻數(shù)，判斷系統(tǒng)中備份表是否具備時(shí)效性以及合法性，并判斷系統(tǒng)在前一次系統(tǒng)關(guān)閉之前存在的問題，并及時(shí)采取有效措施。對系統(tǒng)進(jìn)行該設(shè)計(jì)，那么即使系統(tǒng)出現(xiàn)突然停止的情況，也不會對整個(gè)系統(tǒng)組成威脅，而只會對當(dāng)前所操作的文件系統(tǒng)，并且也不會系統(tǒng)中的三個(gè)表造成破壞，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)行。（2）對于Flash存儲器本身所存在的物理性破壞，應(yīng)該對文件數(shù)據(jù)提供區(qū)域進(jìn)行管理，檢查是否被破壞，并將其中的記錄表、分配表以及登記表等文件系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)采取懸浮位置方式對其進(jìn)行儲存。也就是對三大文件系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)采取不固定儲存的方式，而對于其中的數(shù)據(jù)儲存采取分配管理的方式。這種設(shè)計(jì)方式能夠有效避免由于其中一個(gè)區(qū)域出現(xiàn)問題而對其他區(qū)域造成威脅，進(jìn)而使得整個(gè)文件系統(tǒng)被破壞。主要的設(shè)計(jì)方式為：在系統(tǒng)記錄中制定一個(gè)文件記錄保存區(qū)，將系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲在該保存區(qū)內(nèi)，并在系統(tǒng)初始化操作時(shí)利用標(biāo)志幻數(shù)的手段對保存區(qū)進(jìn)行掃描，從而了解其具體的分布位置；而在文件數(shù)據(jù)區(qū)域中放入文件登記表與分配表，并利用系統(tǒng)記錄中的索引對其查找。

三、結(jié)束語

Flash文件系統(tǒng)與MSDOS中的FAT基礎(chǔ)系統(tǒng)相類似，能夠有效提高與改善系統(tǒng)中信息數(shù)據(jù)的開銷以及可靠性，F(xiàn)lash存儲器對于嵌入式多媒體應(yīng)用中多媒體數(shù)據(jù)資源的高效使用以及其儲存性能上，得到了有效的提高。由此可見，在嵌入式多媒體應(yīng)用中使用Flash文件系統(tǒng)是十分合理、有效的。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 侯偉先，劉凱. 嵌入式Linux系統(tǒng)的移植[J]. 科技信息，2009（06）

[2] 全蕾，王志萍. flash存儲器的嵌入式文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 電腦編程技巧與維護(hù)，2009（06）

[3] 劉進(jìn)，羅云. 基于AT91RM9200微處理器的嵌入式軟件平臺構(gòu)建[J]. 科技信息，2009（16）