嵌入式多媒体应用中的Flash文件系统

【摘要】 嵌入式多媒体应用中有很多的数据资料储存在Flash文件系统内，本文将对嵌入式多媒体应用中的Flash文件系统进行分析，说明Flash存储器的特点以及可靠性进行分析。

【关键词】 嵌入式系统 多媒体 Flash存储器

随着科技的不断进步，电子信息技术也不断向前发展，而嵌入式的系统已经在多个行业与领域中广泛使用，例如通讯行业，此外，在数字信号技术以及人际交互界面等技术的不断发展，嵌入式多媒体应用的使用数量也将逐年上升[1]。但是在多媒体应用系统中存在数据内容多且复杂，而Flash存储器由于其成本低、机械故障发生率低以及容量较大等特点，在嵌入式的系统中普遍使用。

一、Flash存储器在操作上的特点

Flash存储器与SRAM存储器在读取数据方面是基本相同的，能够完成任意的随机读取。它与其他存储器最大的不同就在于操作方面。Flash存储器在进行操作过程中必须经历两个工程，即擦除与写入。如果要在Flash存储器中的一个单元内进行写入的话，就必须首先将本来在改单元中的区块进行“擦除”，之后整个单元中的全部数据被消除；然后在该单元中进行“写入”，在进行“写入”的过程中，必须坚持一次性将所有数据书写完；此后对所输入的信息数据进行检验，确保其准确性[2]。

为了加强Flash文件系统与其他Flash存储器不同的移植功能，应该对Flash存储器设备和Flash文件系统的使用接口位置安装3个最基本的操作，即区块的擦除、页面的书写以及页面的读取。这种做法可能会降低一些Flash存储器产品本身所具备的特殊性，但是加强了Flash文件系统与其他Flash存储器产品之间的适应性。此外，Flash存储器在写入时间上存在的缺陷与数据传递的关系不大，而是和Flash存储器中的擦除、写入有关；微处理与Flash存储器在读取速度上都比较快，所以即使将读与写的基本单位发展到页面中，但是所增加的操作时间还是比较短。

二、加强Flash文件系统的可靠性

MS-DOS中的FAT文件系统内，只是对数据区域中的损坏情况进行管理，但是没有对三个很重要的文件系统内文件数据结构以及分配表进行管理与保护。如果三个文件系统中的内容出现问题，那么就会造成大量文件数据的损坏。此外，假使上述数据的结构存储区域出现物理性的破坏，那么将会使得整张磁盘被破坏。

嵌入式多媒体系统应用中的Flash存储器存在两个不定因素，具体是：第一，嵌入式多媒体系统常常会出现突然重启以及断电，进而使得Flash存储器中的写入操作出现异常状况，最终导致系统停止运转；第二，Flash存储器自身存在着很多的物理性的破坏[3]。（1）Flash存储器在写入操作异常而导致系统终止的情况，利用文件分配表、登记表以及记录表者三点将Flash文件系统中比较重要的内容与数据进行双份保存，进而保证数据的安全性。在对Flash文件系统进行操作过程中，应该将每个表的结构保存两份，并依次进行修改，从而保证整个Flash存储器中一直具有一套比较完整的系统记录表、登记表以及分配表。当系统被启动时，文件系统将会对其本身进行检查，依据系统开头、结尾、上述三表中的标识幻数，判断系统中备份表是否具备时效性以及合法性，并判断系统在前一次系统关闭之前存在的问题，并及时采取有效措施。对系统进行该设计，那么即使系统出现突然停止的情况，也不会对整个系统组成威胁，而只会对当前所操作的文件系统，并且也不会系统中的三个表造成破坏，进而导致整个系统停止运行。（2）对于Flash存储器本身所存在的物理性破坏，应该对文件数据提供区域进行管理，检查是否被破坏，并将其中的记录表、分配表以及登记表等文件系统内的数据结构采取悬浮位置方式对其进行储存。也就是对三大文件系统内的数据结构采取不固定储存的方式，而对于其中的数据储存采取分配管理的方式。这种设计方式能够有效避免由于其中一个区域出现问题而对其他区域造成威胁，进而使得整个文件系统被破坏。主要的设计方式为：在系统记录中制定一个文件记录保存区，将系统中的数据存储在该保存区内，并在系统初始化操作时利用标志幻数的手段对保存区进行扫描，从而了解其具体的分布位置；而在文件数据区域中放入文件登记表与分配表，并利用系统记录中的索引对其查找。

三、结束语

Flash文件系统与MSDOS中的FAT基础系统相类似，能够有效提高与改善系统中信息数据的开销以及可靠性，Flash存储器对于嵌入式多媒体应用中多媒体数据资源的高效使用以及其储存性能上，得到了有效的提高。由此可见，在嵌入式多媒体应用中使用Flash文件系统是十分合理、有效的。

参 考 文 献

[1] 侯伟先，刘凯. 嵌入式Linux系统的移植[J]. 科技信息，2009（06）

[2] 全蕾，王志萍. flash存储器的嵌入式文件系统设计[J]. 电脑编程技巧与维护，2009（06）

[3] 刘进，罗云. 基于AT91RM9200微处理器的嵌入式软件平台构建[J]. 科技信息，2009（16）