采用FLASH的嵌入式存儲系統設計
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文件登記表FRT位于FAT后的頁中，存放著邏輯分區中文件的信息，如文件總數、每個文件的文件代號、位置、長度以及校驗模式。其中，校驗模式用來標識文件讀寫時采用差錯校驗的級別。不同類型的文件采用不同級別的校驗方式。0級不進行校驗，1級ECC校驗，2級逐個字節比較。
對于線性文件系統分區，所有文件順序存儲，讀取數據時，直接通過INDEX索引得到某個文件的邏輯起始地址，然后從這個地址開始順序搜索，獲取某個偏移位置下的n個連續Byte。鏈式文件系統是將地址空間分成若干個等分，即Sector，它是操作的最小單位；一個大文件可以分布在不連續的多個 Sector中，然后通過FAT表將它們連接起來；在FLASH介質上實現鏈式文件系統，Sector大小的選擇是一個關鍵，由于FLASH的寫操作，擦操作是以Page，Block為單位的，設小了使大塊結構的FLASH寫操作復雜，設多了又浪費空間，因此最好的選擇是將Sector大小設為擦操作的最小單位16K。
整個邏輯分區中，INDEX,FAT,FRT表中的內容非常重要，一旦因為異常產生錯誤，可能會影響到所有文件；所以，這三個文件都做了備份處理，備份存放于不同的Block中。同時，在對他們處理時，改寫表中的更新狀態。0xff表示開始更新,0x00表示更新結束。在文件系統初始化時，讀取它們的更新狀態，如果表中的更新狀態為0xff，說明該表存在操作異常，可用備份表更正。
4.2 層次接口
整個存儲系統分成三層，如圖2所示。
本文引用地址：http://www.j9360.com/article/148729.htm
（1）操作系統層
在整個存儲系統中，操作系統扮演的是使用者的角色。當需要數據時，它通過調用文件系統層提供的接口函數獲取數據，它不關心數據的來源和正確性。
（2）文件系統層
文件系統層的任務是實現它和操作系統層的函數接口。在實現方式上，線性文件系統和鏈式文件系統有較大區別。比如文件讀取mfread,線性文件系統直接讀取所要的字節，而鏈式文件系統是每次先把對應的整個頁讀到文件緩沖區，然后再把所需數據拷貝到讀到指定內存。文件刪除mfdelete，線性文件系統需要重新整理，不然就會因為大量的數據空洞（由于空間太小，無法放入新文件的小塊區域）使得系統很快沒有可用空間。鏈式文件系統只需修改文件系統的 FAT和FRT，而不用做其他任何處理，當下次寫入操作用到該塊時，自動完成擦除。
（3）驅動層
驅動層的任務是完成與FLASH之間的通訊協議，實現它和文件系統層的函數接口。接口函數包括頁面讀mPageRead，頁面寫mPageWrite, 塊擦除mBlockErase, 隨機讀取mRnRead, 隨機寫入mRnWrite。mPageRead，mPageWrite，mBlockErase對整頁或塊進行操作，在鏈式文件系統中調用； mRnRead, mRnWrite對字節單位進行操作，在線性文件系統中調用。其中mRnWrite比較麻煩，以寫一個Byte為例，它的操作分三步，首先將目標塊中的所有數據讀到內存Buffer中，然后將要寫入的數據更新到Buffer，擦除目標塊，最后將已更新的Buffer寫回到目標塊,這里的Buffer大小是一個Block。由于嵌入式系統的內存資源比較緊張，系統采用了塊交換技術以降低成本,方法是在FLASH中搜索一個空閑塊，用它充當Buffer的角色。
5 結論
通過上面的設計，所實現的存儲系統具有以下的特點：
（1）使用通用模式設計，增強了系統對FLASH設備的兼容性；
（2）使用雙模式文件結構設計，使不同類型的數據處理效率同時達到最優；（3）使用地址映射表，屏蔽了壞塊帶來的隱患，增強了系統的健壯性；
（4）對重要數據采用備份保護，保證不會因為斷電等異常導致系統的崩潰，增強了系統穩定性；
（5）采用塊交換技術，節約系統成本；
（6）進行分級差錯校驗，提高了系統的執行效率。
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