嵌入式多媒體應用中的Flash文件系統

謝文輝

【摘要】 嵌入式多媒體應用中有很多的數據資料儲存在Flash文件系統內，本文將對嵌入式多媒體應用中的Flash文件系統進行分析，說明Flash存儲器的特點以及可靠性進行分析。

【關鍵詞】 嵌入式系統 多媒體 Flash存儲器

隨著科技的不斷進步，電子信息技術也不斷向前發展，而嵌入式的系統已經在多個行業與領域中廣泛使用，例如通訊行業，此外，在數字信號技術以及人際交互界面等技術的不斷發展，嵌入式多媒體應用的使用數量也將逐年上升[1]。但是在多媒體應用系統中存在數據內容多且復雜，而Flash存儲器由于其成本低、機械故障發生率低以及容量較大等特點，在嵌入式的系統中普遍使用。

一、Flash存儲器在操作上的特點

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

為了加強Flash文件系統與其他Flash存儲器不同的移植功能，應該對Flash存儲器設備和Flash文件系統的使用接口位置安裝3個最基本的操作，即區塊的擦除、頁面的書寫以及頁面的讀取。這種做法可能會降低一些Flash存儲器產品本身所具備的特殊性，但是加強了Flash文件系統與其他Flash存儲器產品之間的適應性。此外，Flash存儲器在寫入時間上存在的缺陷與數據傳遞的關系不大，而是和Flash存儲器中的擦除、寫入有關；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展到頁面中，但是所增加的操作時間還是比較短。

二、加強Flash文件系統的可靠性

MS-DOS中的FAT文件系統內，只是對數據區域中的損壞情況進行管理，但是沒有對三個很重要的文件系統內文件數據結構以及分配表進行管理與保護。如果三個文件系統中的內容出現問題，那么就會造成大量文件數據的損壞。此外，假使上述數據的結構存儲區域出現物理性的破壞，那么將會使得整張磁盤被破壞。

嵌入式多媒體系統應用中的Flash存儲器存在兩個不定因素，具體是：第一，嵌入式多媒體系統常常會出現突然重啟以及斷電，進而使得Flash存儲器中的寫入操作出現異常狀況，最終導致系統停止運轉；第二，Flash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致系統終止的情況，利用文件分配表、登記表以及記錄表者三點將Flash文件系統中比較重要的內容與數據進行雙份保存，進而保證數據的安全性。在對Flash文件系統進行操作過程中，應該將每個表的結構保存兩份，并依次進行修改，從而保證整個Flash存儲器中一直具有一套比較完整的系統記錄表、登記表以及分配表。當系統被啟動時，文件系統將會對其本身進行檢查，依據系統開頭、結尾、上述三表中的標識幻數，判斷系統中備份表是否具備時效性以及合法性，并判斷系統在前一次系統關閉之前存在的問題，并及時采取有效措施。對系統進行該設計，那么即使系統出現突然停止的情況，也不會對整個系統組成威脅，而只會對當前所操作的文件系統，并且也不會系統中的三個表造成破壞，進而導致整個系統停止運行。（2）對于Flash存儲器本身所存在的物理性破壞，應該對文件數據提供區域進行管理，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內的數據結構采取懸浮位置方式對其進行儲存。也就是對三大文件系統內的數據結構采取不固定儲存的方式，而對于其中的數據儲存采取分配管理的方式。這種設計方式能夠有效避免由于其中一個區域出現問題而對其他區域造成威脅，進而使得整個文件系統被破壞。主要的設計方式為：在系統記錄中制定一個文件記錄保存區，將系統中的數據存儲在該保存區內，并在系統初始化操作時利用標志幻數的手段對保存區進行掃描，從而了解其具體的分布位置；而在文件數據區域中放入文件登記表與分配表，并利用系統記錄中的索引對其查找。

三、結束語

Flash文件系統與MSDOS中的FAT基礎系統相類似，能夠有效提高與改善系統中信息數據的開銷以及可靠性，Flash存儲器對于嵌入式多媒體應用中多媒體數據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，在嵌入式多媒體應用中使用Flash文件系統是十分合理、有效的。

參 考 文 獻

[1] 侯偉先，劉凱. 嵌入式Linux系統的移植[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設計[J]. 電腦編程技巧與維護，2009（06）

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