摘? 要: 嵌入式多媒體應(yīng)用" title="多媒體應(yīng)用">多媒體應(yīng)用中大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)" title="數(shù)據(jù)存儲(chǔ)">數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Flash上,本文以文件系統(tǒng)" title="文件系統(tǒng)">文件系統(tǒng)的方案解決數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的管理問題,。對(duì)嵌入式多媒體應(yīng)用中Flash文件系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)與關(guān)鍵設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)功能完整的文件代號(hào)管理,、文件指針存取以及對(duì)應(yīng)用透明的自動(dòng)壞損管理的文件系統(tǒng),。針對(duì)嵌入式系統(tǒng)" title="嵌入式系統(tǒng)">嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的需要,改進(jìn)了本Flash文件系統(tǒng)的應(yīng)用可靠性,降低了其系統(tǒng)資源開銷,。針對(duì)多媒體應(yīng)用的數(shù)據(jù)特點(diǎn),提出了存儲(chǔ)內(nèi)容自適應(yīng)的壞損管理策略,。仿真與實(shí)用的效果表明,本Flash文件系統(tǒng)適宜于嵌入式多媒體應(yīng)用。?

　　關(guān)鍵詞: 嵌入式系統(tǒng)? 多媒體? Flash存儲(chǔ)器? 文件系統(tǒng)?

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　　隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)越來越多地在控制類,、消費(fèi)類,、通訊類等電子產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用,并且隨著數(shù)字信號(hào)處理與人機(jī)交互界面等相關(guān)技術(shù)的不斷成熟,嵌入式多媒體應(yīng)用數(shù)量也逐漸上升。多媒體業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)量大,數(shù)據(jù)內(nèi)容復(fù)雜,在多媒體應(yīng)用中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理是不容回避的問題,。Flash存儲(chǔ)器因制造成本低廉,、存儲(chǔ)容量大、數(shù)據(jù)非易失,、無機(jī)械故障,在目前的嵌入式系統(tǒng)中被廣泛用作外存儲(chǔ)器件,。然而Flash存儲(chǔ)器卻是一種數(shù)據(jù)正確性非理想的器件,應(yīng)用中可能會(huì)出現(xiàn)壞損數(shù)據(jù)單元,這又給應(yīng)用Flash存儲(chǔ)器的嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理增添了新的難度^[1]。?

　　在嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用Flash存儲(chǔ)器最好的辦法是在其上構(gòu)造一個(gè)文件系統(tǒng),對(duì)Flash存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行基于文件代號(hào)的存儲(chǔ)管理,同時(shí)對(duì)于Flash存儲(chǔ)器本身的壞損單元自動(dòng)進(jìn)行應(yīng)用透明的壞損管理,。目前在通用計(jì)算機(jī)上已經(jīng)有很多成熟的文件系統(tǒng),如DOS下的FAT文件系統(tǒng),、Windows NT下的NTFS文件系統(tǒng)及UNIX文件系統(tǒng)等^[2]。但是這些文件系統(tǒng)并不適合直接用到嵌入式系統(tǒng)中進(jìn)行多媒體數(shù)據(jù)內(nèi)容的存儲(chǔ):第一,嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用條件遠(yuǎn)比計(jì)算機(jī)惡劣,電源電壓的不穩(wěn)定以及突發(fā)性斷電將對(duì)Flash的存儲(chǔ)造成災(zāi)難性的影響,通用文件系統(tǒng)對(duì)于可靠性的設(shè)計(jì)考慮不足;第二,通用文件系統(tǒng)是針對(duì)系統(tǒng)資源非常豐富的計(jì)算機(jī)平臺(tái)并基于速度較慢的磁盤驅(qū)動(dòng)器,它們常常大量使用緩存技術(shù),如注重文件系統(tǒng)的速度特性,要耗費(fèi)比較多的系統(tǒng)資源,。這與嵌入式系統(tǒng)中系統(tǒng)資源十分有限,Flash存儲(chǔ)器又相對(duì)于磁盤驅(qū)動(dòng)器較快的應(yīng)用情況不同;第三,嵌入式系統(tǒng)中存儲(chǔ)于Flash上的內(nèi)容很多是多媒體數(shù)據(jù)資料,這些數(shù)據(jù)內(nèi)容往往允許一定程度的誤碼損傷,未必需要如通用文件系統(tǒng)那樣嚴(yán)格保證存儲(chǔ)的正確性,。通過靈活的校驗(yàn)機(jī)制與壞損管理,達(dá)到更優(yōu)化的存儲(chǔ)速度與更高效的存儲(chǔ)空間利用,這對(duì)成本敏感的嵌入式系統(tǒng)來說尤其具有幫助。?

　　基于上述考慮,設(shè)計(jì)了一個(gè)適合嵌入式多媒體應(yīng)用的Flash文件系統(tǒng),。它不僅支持文件代號(hào)管理,、文件指針存取以及對(duì)應(yīng)用透明的自動(dòng)壞損管理這些通用文件系統(tǒng)所具有的功能,并且在文件系統(tǒng)的可靠性以及文件系統(tǒng)的額外資源消耗方面進(jìn)行了改善;此外還引入了基于存儲(chǔ)內(nèi)容自適應(yīng)的壞損管理策略,從而使該Flash文件系統(tǒng)更加適合嵌入式多媒體應(yīng)用。?

1 Flash存儲(chǔ)器的操作特點(diǎn)?

　　Flash存儲(chǔ)器在讀取方面與普通的SRAM存儲(chǔ)器類似,一般可以實(shí)現(xiàn)完全隨機(jī)的讀取,。Flash存儲(chǔ)器最大的不同在于寫操作方面,。Flash存儲(chǔ)器的寫操作需要經(jīng)過“擦除—寫入”兩個(gè)操作過程。當(dāng)希望對(duì)Flash存儲(chǔ)器的某一個(gè)單元進(jìn)行寫入時(shí),首先必須對(duì)這個(gè)存儲(chǔ)單元所在的區(qū)塊(Block)執(zhí)行擦除操作,擦除操作成功完成后,整個(gè)區(qū)塊的數(shù)據(jù)內(nèi)容都被清空(一般被設(shè)置成0xFF);然后對(duì)目的單元所在的頁(yè)面(Page)執(zhí)行寫入操作,需要一次寫入整個(gè)頁(yè)面的全部數(shù)據(jù)內(nèi)容(也有一些Flash存儲(chǔ)器支持部分頁(yè)的寫入,這樣可以分多次寫完一個(gè)頁(yè)面,但是一旦寫過的存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)就不能再被更改),操作成功后要進(jìn)行數(shù)據(jù)正確性的校驗(yàn),。?

　　一個(gè)區(qū)塊(Block)包含一個(gè)或多個(gè)頁(yè)面(Page),一個(gè)頁(yè)面包含多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(字節(jié)或字),。?

　　為了增強(qiáng)所設(shè)計(jì)Flash文件系統(tǒng)在不同F(xiàn)lash存儲(chǔ)器上的移植能力,選取了3個(gè)最基本的操作作為本Flash文件系統(tǒng)與Flash存儲(chǔ)器設(shè)備的應(yīng)用接口:區(qū)塊擦除(Block_Erase)、頁(yè)面寫入(Page_Write),、頁(yè)面讀出(Page_Read),。這樣雖然可能會(huì)忽略某些Flash存儲(chǔ)器產(chǎn)品的獨(dú)有特性,但卻增加了所設(shè)計(jì)的Flash文件系統(tǒng)對(duì)不同F(xiàn)lash存儲(chǔ)器產(chǎn)品的適應(yīng)能力。另外,Flash存儲(chǔ)器寫入的時(shí)間瓶頸并不在于數(shù)據(jù)傳遞,而是Flash存儲(chǔ)器內(nèi)部的擦除和寫操作等待;Flash存儲(chǔ)器讀出的速度和微處理器處理數(shù)據(jù)的速度都很快,因此雖然將讀和寫的基本單位擴(kuò)大到了頁(yè)面,但額外增加的操作時(shí)間是很短的,。?

2 Flash文件系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)?

　　本Flash文件系統(tǒng)在基本結(jié)構(gòu)上與MS-DOS的FAT文件系統(tǒng)類似^[3],。MS-DOS是一個(gè)應(yīng)用了幾十年的商業(yè)化軟件產(chǎn)品,其FAT文件系統(tǒng)技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、系統(tǒng)資源開銷小,易于在嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn),。本Flash文件系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示,整個(gè)文件系統(tǒng)包括如下幾個(gè)部分:?

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　　(1)系統(tǒng)記錄(SR, System Record) 存放媒質(zhì)信息和最重要的文件系統(tǒng)信息。媒質(zhì)信息諸如Flash存儲(chǔ)器的類型、容量,劃分成多少個(gè)區(qū)塊,每區(qū)塊包含多少個(gè)頁(yè)面等,。文件系統(tǒng)信息包括版本信息,、保留區(qū)塊的數(shù)目和位置、文件分配表和文件登記表所在的位置和大小,、數(shù)據(jù)區(qū)域的位置和大小等,。?

　　(2)文件分配表(FAT, File Allocation Table) 存放著Flash存儲(chǔ)器上所有區(qū)塊的占用與空閑情況以及每個(gè)文件的存儲(chǔ)鏈接結(jié)構(gòu)。MS-DOS FAT文件系統(tǒng)中有12位,、16位,、32位三種不同的FAT格式?？紤]到在微處理器上實(shí)現(xiàn)的方便性并權(quán)衡Flash文件系統(tǒng)應(yīng)用的規(guī)模,選擇將文件分配表固定為16位的格式,。?

　　(3)文件登記表(FRT, File Register Table) 存放著Flash文件系統(tǒng)中每一個(gè)文件的文件代號(hào)、文件長(zhǎng)度,、文件屬性以及該文件的存儲(chǔ)鏈在文件分配表中的入口,。考慮到嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用范圍,本Flash文件系統(tǒng)不支持子目錄結(jié)構(gòu),。?

　　(4)數(shù)據(jù)區(qū)域(Data Area)用于存放文件的數(shù)據(jù)內(nèi)容,。本Flash文件系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)分配的最小單位是Flash存儲(chǔ)器的一個(gè)基本擦除單位,即一個(gè)物理區(qū)塊(Block)。?

　　本Flash文件系統(tǒng)提供:文件系統(tǒng)的格式化(Format),、文件的創(chuàng)建(Create),、刪除(Delete)、打開(Open),、關(guān)閉(Close),、讀(Read)、寫(Write),、文件指針的移動(dòng)(Seek),、位置讀取(Tell)等基本的功能。程序主體代碼以ANSI C語言寫成,使用一個(gè)非常小的Flash存儲(chǔ)器設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口,擴(kuò)展及移植的能力都比較好,。?

3 提高Flash文件系統(tǒng)的可靠性?

　　在MS-DOS的FAT文件系統(tǒng)中,僅僅對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)域提供壞損管理,而對(duì)于它的主引導(dǎo)記錄,、文件分配表和根目錄這三個(gè)極重要的文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)" title="數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)">數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)卻未做任何保護(hù)(雖然MS-DOS的FAT文件系統(tǒng)中存在著兩張F(tuán)AT表,但是DOS只是簡(jiǎn)單地復(fù)寫第二張F(tuán)AT表而從不使用它)。一旦這三個(gè)區(qū)域的內(nèi)容出現(xiàn)一點(diǎn)失效,將必然導(dǎo)致文件數(shù)據(jù)的大量損失,。另外,如果這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)區(qū)域發(fā)生物理性損壞,更會(huì)導(dǎo)致整張磁盤的報(bào)廢。這在由Flash存儲(chǔ)器占據(jù)很大成本比重的嵌入式應(yīng)用中,是非常不希望的,。?

　　歸結(jié)起來,嵌入式系統(tǒng)中的Flash存儲(chǔ)器主要面臨兩大類不穩(wěn)定因素:一是Flash存儲(chǔ)器本身可能出現(xiàn)物理性的損壞;二是嵌入式系統(tǒng)面對(duì)較多的突發(fā)掉電與重啟動(dòng),造成Flash存儲(chǔ)器寫操作的異常終止,。?

　　針對(duì)Flash存儲(chǔ)器的物理?yè)p壞問題,除對(duì)文件數(shù)據(jù)區(qū)域提供壞損管理外,還將系統(tǒng)記錄、文件分配表和文件登記表這三個(gè)文件系統(tǒng)重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)采用浮動(dòng)位置的方法存儲(chǔ),。即不僅對(duì)文件數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的分配管理,對(duì)于Flash文件系統(tǒng)中的這三個(gè)重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也不固定其存儲(chǔ)位置,。這樣可以避免因它們的存儲(chǔ)區(qū)域發(fā)生物理?yè)p壞造成整個(gè)文件系統(tǒng)失效。具體做法是:對(duì)于系統(tǒng)記錄定義一個(gè)系統(tǒng)記錄保留區(qū),將系統(tǒng)記錄存在這個(gè)區(qū)域內(nèi),確切的位置在文件系統(tǒng)初始化的時(shí)候通過標(biāo)識(shí)幻數(shù)(Magic Number)的方法掃描找到;而文件分配表和文件登記表則存放在文件數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi),通過系統(tǒng)記錄中的索引項(xiàng)找到。?

　　針對(duì)Flash存儲(chǔ)器的寫操作異常終止問題,將系統(tǒng)記錄,、文件分配表和文件登記表這三個(gè)對(duì)Flash文件系統(tǒng)最重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)均進(jìn)行雙份的存儲(chǔ)以改善其安全性,。在文件系統(tǒng)的操作中,程序?qū)γ恳粋€(gè)表結(jié)構(gòu)的兩個(gè)備份進(jìn)行順次修改,以此確保Flash存儲(chǔ)器上總是存有一整套完好的系統(tǒng)記錄表、文件分配表和文件登記表,。在系統(tǒng)被啟動(dòng)運(yùn)行時(shí),文件系統(tǒng)會(huì)首先進(jìn)行自檢,通過這三個(gè)表結(jié)構(gòu)中的標(biāo)識(shí)幻數(shù),以及最開頭和最末尾的更新序列號(hào)可以確定每一張表備份的合法性和時(shí)效性,判斷出前次系統(tǒng)關(guān)閉中存在著的操作異常終止并及時(shí)更正,。通過這樣的設(shè)計(jì),即使文件系統(tǒng)在使用中出現(xiàn)了寫操作異常終止的情況,錯(cuò)誤將只涉及當(dāng)時(shí)被操作的文件數(shù)據(jù),不會(huì)擴(kuò)散給Flash文件系統(tǒng)中的其它文件,更不會(huì)因此損壞三個(gè)文件系統(tǒng)表結(jié)構(gòu),造成整個(gè)文件系統(tǒng)的徹底癱瘓。?

　　通過以上兩個(gè)方面的改進(jìn),本Flash文件系統(tǒng)的可靠性相比于MS-DOS? FAT文件系統(tǒng)有了很大的提高,。從實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的仿真結(jié)果可以看到,即使在Flash極不可靠和寫操作異常終止頻發(fā)的最惡劣工作條件下,本Flash文件系統(tǒng)也能夠保持可靠工作,從而使之能夠適合于嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用,。?

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4 降低Flash文件系統(tǒng)的資源消耗?

　　嵌入式系統(tǒng)相對(duì)于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來講,往往有苛刻得多的成本要求,需要嵌入式系統(tǒng)盡可能低的系統(tǒng)資源配置。尤其對(duì)于Flash文件系統(tǒng)這種用于增強(qiáng)系統(tǒng)功能的服務(wù)性質(zhì)模塊,就更需要降低對(duì)系統(tǒng)資源的消耗,才能夠擴(kuò)大其使用的范圍,。?

　　就Flash文件系統(tǒng)的資源消耗來講,主要包括程序代碼開銷,、處理器占用時(shí)間、運(yùn)行時(shí)內(nèi)存開銷以及額外的Flash存儲(chǔ)器消耗,。其中,運(yùn)行時(shí)內(nèi)存開銷最限制Flash文件系統(tǒng)的應(yīng)用,同時(shí)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的改善與運(yùn)行時(shí)內(nèi)存開銷直接相關(guān),。所以針對(duì)資源消耗的結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要著重于降低運(yùn)行時(shí)的內(nèi)存開銷。?

　　Flash存儲(chǔ)器的擦除單位是區(qū)塊(Block),這是本Flash文件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分配的最小單元,。如果不采用任何措施的話,運(yùn)行時(shí)內(nèi)存開銷中將至少包括備份一個(gè)完整區(qū)塊數(shù)據(jù)的緩沖區(qū),。但一個(gè)Flash存儲(chǔ)器的區(qū)塊可能很大(Sumsung[TM] KM29U128是16KB),這在很多嵌入式系統(tǒng)中都是過大的資源開銷(最通用的8位微處理器MCS-51系列,總線尋址的能力只有64KB),必須進(jìn)行改進(jìn)。?

　　為此,采用交換緩沖區(qū)(Swap Buffer)技術(shù)來解決這個(gè)困難,。當(dāng)需要準(zhǔn)備某一個(gè)區(qū)塊的數(shù)據(jù)時(shí),并不直接向該區(qū)塊寫入,而是首先擦除用于做交換緩沖區(qū)的區(qū)塊,然后逐步向交換緩沖區(qū)填入目的數(shù)據(jù)內(nèi)容,。因?yàn)榇藭r(shí),任何有用數(shù)據(jù)內(nèi)容都未被破壞,所以運(yùn)行內(nèi)存中的緩沖就可以做得比較小。當(dāng)交換緩沖區(qū)填寫完成后,再擦除目的區(qū)塊,拷貝交換緩沖區(qū)內(nèi)容到目的區(qū)塊,。?

　　采用交換緩沖區(qū)后,對(duì)內(nèi)存中的緩沖區(qū)大小沒有特別要求,考慮到Flash存儲(chǔ)器的操作特性,選取Flash存儲(chǔ)器的頁(yè)面(Page)容量作為內(nèi)存緩沖區(qū)大小,。在結(jié)構(gòu)上作了上述改進(jìn)后,雖然大大降低了Flash文件系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)內(nèi)存消耗,但代價(jià)是將一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)塊的寫入時(shí)間延長(zhǎng)了一倍。不過一般的Flash存儲(chǔ)器中都有一特別制作的區(qū)塊,該區(qū)塊保證不會(huì)損壞,正好適用做交換緩沖區(qū),。這樣就可以省去中間交換緩沖過程的數(shù)據(jù)完整性檢驗(yàn),加快寫操作的速度,。?

　　表1給出了在與MCS-51兼容的微處理器上本Flash文件系統(tǒng)實(shí)例,對(duì)Sumsung KM29U128 Flash存儲(chǔ)器(16KB/Block×1024Block)^[4]進(jìn)行管理應(yīng)用中的系統(tǒng)資源開銷。對(duì)于一般的成本要求來講,是可以接受的,。?

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5 基于存儲(chǔ)內(nèi)容的自適應(yīng)壞損管理策略?

　　嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用Flash存儲(chǔ)器,與多媒體相關(guān)的應(yīng)用占據(jù)相當(dāng)?shù)谋壤?如數(shù)碼相機(jī),、語音監(jiān)錄、MP3播放器等,。存儲(chǔ)在Flash上的內(nèi)容多數(shù)是多媒體數(shù)據(jù)流,這種應(yīng)用相對(duì)于普通文件系統(tǒng)的單純數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有其自己的數(shù)據(jù)特點(diǎn),。據(jù)此在本Flash文件系統(tǒng)上提出了基于存儲(chǔ)內(nèi)容的自適應(yīng)壞損管理策略。?

　　Flash存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)的內(nèi)容包括數(shù)據(jù)文件和多媒體數(shù)據(jù)流,。數(shù)據(jù)文件對(duì)于數(shù)據(jù)完整性要求很嚴(yán)格,不允許存儲(chǔ)中出現(xiàn)任何錯(cuò)誤,。但多媒體數(shù)據(jù)流則不同,很多種多媒體數(shù)據(jù)流允許一定情況下傳輸差錯(cuò),一些甚至? 允許傳輸差錯(cuò)很嚴(yán)重,如CVSD編碼的語音。而Flash存儲(chǔ)器的區(qū)塊發(fā)生物理?yè)p壞時(shí),經(jīng)常是只有幾個(gè)bit出現(xiàn)錯(cuò)誤,其它部分卻是完好的,。綜合考慮這兩個(gè)方面的因素,就可以對(duì)不同內(nèi)容的數(shù)據(jù)流賦予不同的數(shù)據(jù)完整性要求,。這樣一方面充分發(fā)揮了Flash存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)能力,另一方面也可以降低弱數(shù)據(jù)完整性要求的數(shù)據(jù)檢驗(yàn)強(qiáng)度,提高數(shù)據(jù)寫入速度,。?

　　在本Flash文件系統(tǒng)中,把不同數(shù)據(jù)內(nèi)容對(duì)于數(shù)據(jù)完整性的要求分成三個(gè)級(jí)別:0、1和2級(jí),。其中,0級(jí)的數(shù)據(jù)完整性最高,不允許在存儲(chǔ)中出現(xiàn)任何差錯(cuò),用于數(shù)據(jù)型的存儲(chǔ),。2級(jí)的數(shù)據(jù)完整性要求最低,允許出現(xiàn)較多的差錯(cuò),用于抗差錯(cuò)性強(qiáng)的多媒體碼流。相應(yīng)地,對(duì)于Flash存儲(chǔ)器的每個(gè)可用區(qū)塊,也按照其物理?yè)p壞的程度分成對(duì)應(yīng)的三個(gè)級(jí)別:0級(jí)的區(qū)塊所有的存儲(chǔ)單元都完好;2級(jí)的區(qū)塊則存在著比較多的損壞位;損壞程度超過2級(jí)允許的區(qū)塊成為徹底損壞塊,不能再使用,。存儲(chǔ)的原則為:對(duì)于特定的存儲(chǔ)內(nèi)容用損壞級(jí)別不超過其數(shù)據(jù)完整性要求級(jí)別的Flash區(qū)塊存儲(chǔ),。?

　　同時(shí),在存儲(chǔ)不同數(shù)據(jù)完整性要求的內(nèi)容時(shí),采用不同強(qiáng)度的差錯(cuò)校驗(yàn)。存儲(chǔ)0級(jí)內(nèi)容時(shí),每一次寫入都進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn),存儲(chǔ)1級(jí)和2級(jí)內(nèi)容時(shí),以1/N的概率進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn),。差錯(cuò)校驗(yàn)的結(jié)果更新該物理存儲(chǔ)區(qū)塊的損壞級(jí)別,但是損壞級(jí)別只升不降,。最初的損壞級(jí)別在格式化并建立文件系統(tǒng)時(shí)設(shè)定。?

　　通過實(shí)驗(yàn)3的結(jié)果可以看到,采用存儲(chǔ)內(nèi)容自適應(yīng)的壞損管理策略后,對(duì)于可容錯(cuò)的多媒體碼流,存儲(chǔ)效率和存儲(chǔ)速度都可以得到明顯提高,。并且,設(shè)定合適的校驗(yàn)概率所發(fā)生的漏檢率是很低的,。?

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　　針對(duì)嵌入式多媒體應(yīng)用中大量數(shù)據(jù)在Flash上存儲(chǔ)的管理問題,文件系統(tǒng)是一種比較全面優(yōu)秀的解決方案。本文對(duì)嵌入式多媒體應(yīng)用中Flash文件系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)與關(guān)鍵設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)適宜于嵌入式多媒體應(yīng)用的Flash文件系統(tǒng),。其主要特點(diǎn)包括:?

　　(1)完全支持文件代號(hào)管理,、文件指針存取以及對(duì)應(yīng)用透明的自動(dòng)壞損管理這些通用文件系統(tǒng)所具有的功能。?

　　(2)針對(duì)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境,設(shè)計(jì)改進(jìn)了本Flash文件系統(tǒng)的可靠性,使其可以工作在很惡劣的條件下,。?

　　(3)針對(duì)嵌入式系統(tǒng)的成本與系統(tǒng)資源限制,改進(jìn)降低了本Flash文件系統(tǒng)的系統(tǒng)資源開銷,擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍,。?

　　(4)針對(duì)多媒體應(yīng)用的數(shù)據(jù)特點(diǎn),提出了基于存儲(chǔ)內(nèi)容自適應(yīng)的壞損管理策略,提高了在多媒體應(yīng)用中的存儲(chǔ)效率與存儲(chǔ)速度。?

　　最終設(shè)計(jì)的Flash文件系統(tǒng)其結(jié)構(gòu)如圖2,。

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　　通過仿真分析,本Flash文件系統(tǒng)相對(duì)于類似MS-DOS? FAT的基礎(chǔ)系統(tǒng),在可靠性,、系統(tǒng)資源開銷等方面的性能提高是可觀的,對(duì)于多媒體數(shù)據(jù)流在Flash存儲(chǔ)器資源有效利用和改善存儲(chǔ)性能等方面,也有明顯的改善。因此,本Flash文件系統(tǒng)很適合于嵌入式多媒體應(yīng)用,。?

參考文獻(xiàn)?

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2 Andrew S. Tanenbaum, Albert S. Woodhull著,王鵬,尤晉元譯.操作系統(tǒng):設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn). 北京:電子工業(yè)出版社,ISBN? 7-5053-4924-4?

3 Microsoft Corp. Description of the FAT File System. 1999?