新型嵌入式移动存储卡标准的研究与实现

发布时间：2020-06-05 21:22

【摘要】： 近年来，随着Internet和计算机技术的发展，嵌入式系统正成为当前IT产业的焦点之一，并展现出巨大的市场需求。如今大量手持式设备越来越普及，它的应用与发展对嵌入式系统提出了更高的性能需求。随着多媒体应用越来越多地出现在嵌入式设备中，而且有各种不同的存储介质出现，有NOR Flash和NAND Flash，在NAND Flash中又有CF卡、MMC卡、U盘等不同的存储对象，如何有效地存储、管理各种类型的文件成为某些不支持文件系统的嵌入式操作系统急需解决的问题，同时如何使得各种标准的存储卡在尺寸上能够互相兼容也成为人们关心的话题。 文件系统是操作系统最基本的资源，它是一个计算机系统内文件和目录的集合。随着嵌入式系统硬件设备的广泛运用、价格不断降低，及嵌入式系统应用范围的不断扩大，嵌入式文件系统的重要性显得更加突出。嵌入式系统通常是无磁盘系统，，为了让嵌入式系统能够永久性保存资料，使用Flash存储器是一种普遍的策略，那么如何在嵌入式系统环境中建立Flash存储器文件系统就成为了本文研究和解决的重要问题。 本课题对嵌入式多媒体应用中Flash文件系统的应用特点与关键设计进行了分析，基于微软公司提供的标准，设计实现了一个功能完整的基于NOR Flash和NAND Flash的FAT文件系统FFS(Flash File System)。它同时支持FAT16和FAT32，满足应用所需要的读、写、删除、格式化等等各种文件操作接口，以及对应用透明的自动坏损管理功能。经测试证明，完全适合于存储卡对文件进行存储和管理的功能需求。 本课题同时对新一代移动存储卡的机械外观进行设计，使得其体积和标准SD高速存储卡一样，拥有比标准SD存储卡更高的读写效能与更大的容量，并与标准SD和MMC卡完全兼容。
【图文】：

差异主要体现在对存储块的管理上。这里首先对硬盘FAT的存储结构做简单的介绍，然后再对基于 NANDflash的本FFS文件系统从理论原理和存储结构做出详细说明。硬盘上的FAT文件系统结构如图2一1所示。LLL，拐幽趣娜】 】「「藕魂箱卿门 门餐餐黯黔 黔亡亡赚烈自姗粗 粗ttt兹几蕊燕熟睡魏基赢有 有登登t洲愿砚陇姗 姗 姗群群荃黝波习习习习 习巨巨一口‘_一诊 诊 诊群群荃黝波创 创 创}}}几一 一 一「「 「 「1111蜡I恩.城 }}}压压 ...}}}， --- III...!!!支月分胜粗 lll!!!1.目撼连践 }}}二二， ， [[[咬踢皿性、 }}}}}}柯一 {{{二二 二 lll渊麟渊黔粼「 JJJ爸爸爸爸爸爸爸爸爸 爸}}}_柯一」 」 」图2一1一个4分区的基本磁盘

犷人飞‘l!图2一 2FFS在存储介质上的结构 1.5.3队丁文件系统基本原理FAT文件系统把分散在存储块中的链接指针集中放在一个地方管理，这样，在存储的固定位置中，建立一个文件分配表，表中每个单元对应一个存储块，单元中的内容是一个指向下一个存储块序号的指针。对于空闲存储块，文件分配表中相应单元为0;对f文件，在文件的目录登记项保存一个指向这个文件的第一个存储块序号的指针，设为m，然后，在文件分配表的第m号单元存放有该存储块的后续块号，如果某个单元没有了后续单元，则此单元的内容为一个结束标志。这样
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP333

【参考文献】

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1 进才,刘云生,覃飙,陈基雄;嵌入式实时数据库系统的存储管理[J];小型微型计算机系统;2003年01期

本文编号：2698632