HR 250-5000 為了解決這一問(wèn)題，一個(gè)較好的方法是將FLASH的各個(gè)操作指令以及結(jié)構(gòu)特性按照統(tǒng)一的格式存放到FLASH中固定位置。系統(tǒng)初始化時(shí)，將這個(gè)結(jié)構(gòu)讀入系統(tǒng)，通過(guò)分析這個(gè)結(jié)構(gòu)，可以獲得關(guān)于芯片所有相關(guān)信息，包括操作指令，區(qū)塊分布等等。這樣，系統(tǒng)可以輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)不同型號(hào)FLASH的所有操作，極大地提高了設(shè)備的擴(kuò)展性。
3.2 雙模式文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
嵌入式系統(tǒng)中文件數(shù)據(jù)的存放一般有兩種結(jié)構(gòu)，一種是索引格式的線性結(jié)構(gòu)，一種是非線性的鏈表式結(jié)構(gòu)。這兩種結(jié)構(gòu)各有優(yōu)缺點(diǎn)。比如對(duì)于系統(tǒng)配置、點(diǎn)陣字庫(kù)等一些具有固定結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，索引結(jié)構(gòu)比鏈表式結(jié)構(gòu)更有效率。但對(duì)于經(jīng)常更新的用戶(hù)數(shù)據(jù)，鏈表式結(jié)構(gòu)要比索引結(jié)構(gòu)更靈活。如果系統(tǒng)能將兩種結(jié)構(gòu)集成，勢(shì)必能將性能發(fā)揮到最優(yōu)。
實(shí)現(xiàn)這種集成的方法是將設(shè)備定義成若干個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)相互獨(dú)立，不同分區(qū)可以使用不同的文件模式。這樣，不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)就可以根據(jù)自己的屬性選擇存放的分區(qū)。比如系統(tǒng)數(shù)據(jù)存放在使用索引線性結(jié)構(gòu)的分區(qū)，用戶(hù)數(shù)據(jù)存放在使用鏈?zhǔn)椒蔷€性結(jié)構(gòu)的分區(qū)。
3.3 壞塊處理
FLASH中的壞塊處理是一件很棘手的問(wèn)題，如果沒(méi)有有效的管理，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性會(huì)造成嚴(yán)重影響。一個(gè)可行的解決方法是生成一張壞塊表，壞塊表中記錄所有壞塊的塊號(hào)，并且按塊號(hào)從小到大排序，壞塊表在讀寫(xiě)過(guò)程中動(dòng)態(tài)更新。當(dāng)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，遍歷壞塊表中的塊號(hào)，將文件的邏輯地址轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)FLASH 物理地址，以保證所用的FLASH地址空間不存在壞塊。
4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
4.1 結(jié)構(gòu)定義
系統(tǒng)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)如圖1所示，在FLASH的Block0位置存放整個(gè)系統(tǒng)最重要的數(shù)據(jù)——系統(tǒng)記錄SR（System Record）。選擇Block0的原因是一般FLASH出廠時(shí)，都能保證Block0是完好的，因此可以避免壞塊問(wèn)題帶來(lái)的不便。SR其實(shí)就是一個(gè)定義好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它包括媒質(zhì)信息和文件系統(tǒng)信息兩部分。媒質(zhì)信息包括FLASH存儲(chǔ)器的類(lèi)型、容量、塊類(lèi)型的大小和數(shù)量（BlockInfo）、FLASH 操作命令（CommandInfo）等。文件系統(tǒng)信息包括版本信息、各邏輯分區(qū)的起始地址（物理地址）和結(jié)束地址。FLASH設(shè)備可以被分成一個(gè)或多個(gè)邏輯分區(qū)，每個(gè)邏輯分區(qū)采用的操作方式可以互不相同，如圖1中Device0分區(qū)采用的是線性文件系統(tǒng)，Device1分區(qū)采用的是鏈?zhǔn)轿募到y(tǒng)。如果采用的是線性文件系統(tǒng)，在分區(qū)信息后面加入文件索引表INDEX起始地址、大小等信息；如果采用的是鏈?zhǔn)轿募到y(tǒng)，則加入文件系統(tǒng)頁(yè)大小、文件分配表FAT和文件登記表FRT所在的位置等信息。
文件登記表FRT位于FAT后的頁(yè)中，存放著邏輯分區(qū)中文件的信息，如文件總數(shù)、每個(gè)文件的文件代號(hào)、位置、長(zhǎng)度以及校驗(yàn)?zāi)Ｊ?。其中，校?yàn)?zāi)Ｊ接脕?lái)標(biāo)識(shí)文件讀寫(xiě)時(shí)采用差錯(cuò)校驗(yàn)的級(jí)別。不同類(lèi)型的文件采用不同級(jí)別的校驗(yàn)方式。0級(jí)不進(jìn)行校驗(yàn)，1級(jí)ECC校驗(yàn)，2級(jí)逐個(gè)字節(jié)比較。
對(duì)于線性文件系統(tǒng)分區(qū)，所有文件順序存儲(chǔ)，讀取數(shù)據(jù)時(shí)，直接通過(guò)INDEX索引得到某個(gè)文件的邏輯起始地址，然后從這個(gè)地址開(kāi)始順序搜索，獲取某個(gè)偏移位置下的n個(gè)連續(xù)Byte。鏈?zhǔn)轿募到y(tǒng)是將地址空間分成若干個(gè)等分，即Sector，它是操作的最小單位；一個(gè)大文件可以分布在不連續(xù)的多個(gè) Sector中，然后通過(guò)FAT表將它們連接起來(lái)；在FLASH介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)轿募到y(tǒng)，Sector大小的選擇是一個(gè)關(guān)鍵，由于FLASH的寫(xiě)操作，擦操作是以Page，Block為單位的，設(shè)小了使大塊結(jié)構(gòu)的FLASH寫(xiě)操作復(fù)雜，設(shè)多了又浪費(fèi)空間，因此最好的選擇是將Sector大小設(shè)為擦操作的最小單位16K。
整個(gè)邏輯分區(qū)中，INDEX,FAT,FRT表中的內(nèi)容非常重要，一旦因?yàn)楫惓．a(chǎn)生錯(cuò)誤，可能會(huì)影響到所有文件；所以，這三個(gè)文件都做了備份處理，備份存放于不同的Block中。同時(shí)，在對(duì)他們處理時(shí)，改寫(xiě)表中的更新?tīng)顟B(tài)。0xff表示開(kāi)始更新，0x00表示更新結(jié)束。在文件系統(tǒng)初始化時(shí)，讀取它們的更新?tīng)顟B(tài)，如果表中的更新?tīng)顟B(tài)為0xff，說(shuō)明該表存在操作異常，可用備份表更正。
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