車載MP3中Flash文件系統(tǒng)的設計與應用

Flash更新算法是將Flash中要更新的數據直接寫入一個空塊中,降低由于Flash先擦除后寫入的特性帶來的對塊的頻繁擦除;同時,也提高了Flash的使用效率,加快了操作速度。磨損程度檢測算法是在對Flash進行寫入前必須先對Flash進行壞塊掃描,以確保不會將數據寫入壞塊從而此起數據的丟失。這樣設計也是為了提高車載MP3播放系統(tǒng)的可靠性。

2.2 FAT設計

在Flash文件管理系統(tǒng)的基礎上,還建立了FAT文件系統(tǒng)來對文件操作進行管理。將FAT文件系統(tǒng)具體分為以下四部分：

（1）FAT的引導區(qū)

該引導區(qū)存放代碼所需的信息及最重要的文件系統(tǒng)信息。這些信息包括了Flash存儲器的類型、容量以及劃分成多少個簇;每個簇包含多少扇區(qū)、FAT表數目、保留扇區(qū)數、根目錄的首簇號及根目錄入口數、版本信息等等。引導扇區(qū)是在格式化Flash時生成的。

（2）FAT的文件分配表

文件分配表存放文件所占用的存儲空間族鏈以及Flash存儲器的占用和空閑空間的情況,非常重要。為了防止文件分配表損壞而引起文件的丟失,該系統(tǒng)中保存了兩個相同的文件分配表FAT1和FAT2,以改善其安全性。在文件系統(tǒng)的操作中,程序對FAT表結構的兩個備份進行順次修改,以此確保Flash存儲器上總是存有一整套完好的文件分配表。

系統(tǒng)對FAT表的訪問原理如下：訪問文件時先從要目錄中找到該文件的目錄項,從中讀出首簇號。然后,目錄中找到該文件的目錄項,從中讀出首簇號。然后在FAT中找到從該首簇號開始的簇鏈,簇鏈上的簇號即為文件在邏輯扇區(qū)中占用的扇區(qū)號鏈,這樣便可以進行數據讀寫了。

（3）FAT的根目錄區(qū)

FAT的根目錄區(qū)是固定大小的緊跟在FAT表后的區(qū)域。本文將從FAT區(qū)之后緊跟的32個扇區(qū)作為根目錄區(qū),可以保存512個目錄項。每個目錄項記錄了該文件的文件名、文件屬性、文件大小、文件創(chuàng)建的日期和時間以及文件在數據區(qū)中所占的首簇號,即該文件在FAT表中的入口等數據。

（4）FAT的數據區(qū)

數據區(qū)存在文件的數據內容。文件系統(tǒng)對數據區(qū)的存儲空間是按簇進行劃分和管理的。該系統(tǒng)中,定義1Cluster=32sector,一個文件總是占用若干個整簇,文件所使用的最后一簇剩余空間就不再使用。

由圖1可以看出,該FAT文件系統(tǒng)提供文件的格式化,文件的打開、刪除、關閉,文件的讀寫、查找等基本的功能。通過Flash文件系統(tǒng)對文件的操作進行管理后,該車載播放系統(tǒng)便可以實現選曲、添加刪除歌曲、下載歌曲、音量調節(jié)等一系列功能了。

3 應用

通過這樣的設計,Flash的存儲性能有了較大的改善,而且系統(tǒng)的可靠性也很好。即使在Flash寫操作異常終止頻發(fā)的最惡劣工作條件下,也不會丟失數據,更不會損壞非常重要的文件分配表結構而造成系統(tǒng)的崩潰;因此,本文所設計的Flash文件系統(tǒng)能很好地適合于車載MP3播放系統(tǒng)的應用。