專利名稱：基于cf卡的嵌入式文件系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于CF卡的嵌入式文件系統(tǒng)，本發(fā)明說明短文件名和長文件名之間的差異，分析了支持長文件名的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以CF為存儲(chǔ)介質(zhì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了 FAT16文件系統(tǒng).這一文件系統(tǒng)支持長文件名文件的讀寫操作，有效地解決了嵌入式環(huán)境下使用長文件名所存在的問題。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)越來越多地出現(xiàn)在消費(fèi)類、通訊類的電子產(chǎn)品中。嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，要求系統(tǒng)能夠存儲(chǔ)和管理大量的數(shù)據(jù)。SEP3203是東南大學(xué)自主研發(fā)的一款A(yù)RM7TDMI的嵌入式微處理器。SEP3203移動(dòng)終端應(yīng)用處理器針對(duì)低成本個(gè)人移動(dòng)終端的應(yīng)用需求，為用戶提供了面向移動(dòng)終端應(yīng)用的豐富外設(shè)、低功托管理和低成本的外存配置。CF卡是專門為海量存儲(chǔ)設(shè)計(jì)的的閃存卡，具有成本低、兼容性好等優(yōu)點(diǎn)。為了 CF卡能夠和Windows系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)以FAT16文件系統(tǒng)來驅(qū)動(dòng)基于CF卡的文件操作。FAT文件系統(tǒng)在嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用越來越廣泛，傳統(tǒng)的8.3格式文件名已經(jīng)滿足不了某些應(yīng)用的需求。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述問題，特此發(fā)明基于CF卡的嵌入式文件系統(tǒng).此系統(tǒng)支持長文件名文件的讀寫操作，有效地解決了嵌入式環(huán)境下使用長文件名所存在的問題。1.CF卡驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)；CF卡的瀆寫操作都是通過內(nèi)部寄存器實(shí)現(xiàn)的。CF卡有兩組內(nèi)部寄存器:命令寄存器組和控制寄存器組。命令寄存器組給磁盤寄存器發(fā)送命令并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，控制寄存器組用來控制磁盤驅(qū)動(dòng)器。這兩組寄存器是通過CEl和CE2來選擇的。A2 一 AO是寄存器的尋址線。通過地址線A2 — AO和片選CEl和CE2訪問各個(gè)寄存器。在讀寫時(shí)，IDE接口有兩種工作方式:LBA(邏輯塊地址)和CHS(柱面磁頭/扇區(qū))。這兩種方式由磁頭寄存器的第六位區(qū)分。在LBA方式下，系統(tǒng)隱藏扇區(qū)是不能訪問的，能訪問的扇區(qū)從O柱面、O磁頭、I扇區(qū)開始，在LBA方式下為第O號(hào)扇區(qū)。所有的扇區(qū)依次統(tǒng)一編號(hào)。CHS(柱面P磁頭P扇區(qū))尋址時(shí)，直接輸人相應(yīng)的柱面P磁頭P扇區(qū)數(shù)值就可以了。在LBA訪問方式時(shí)，要將所要訪問的邏輯扇區(qū)值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的物理磁道、柱面和扇區(qū)號(hào)。本設(shè)計(jì)采用LBA尋址。在O、卡讀寫操作過程中，首先設(shè)置瀆寫訪問地址的尋址方式，然后按照所設(shè)置的尋址方式分別設(shè)置驅(qū)動(dòng)器/磁頭寄存器、柱面低字節(jié)寄存器、柱面高字節(jié)寄存器、扇區(qū)號(hào)寄存器以得到瀆寫操作的起始地址。接著設(shè)置扇區(qū)計(jì)數(shù)器來決定所要讀寫的數(shù)據(jù)塊數(shù)量，最后以塊為單位對(duì)CF卡進(jìn)行讀寫。2.文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；眾多的嵌入式的應(yīng)用領(lǐng)域涉及到文件的瀆寫，同時(shí)CF卡讀卡器一般是在Windows系統(tǒng)下操作。所以必須建立一套文件系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)選取FAT16格式，支持長文件名、中文文件名。(I).CF卡磁盤劃分為:引導(dǎo)扇區(qū)，F(xiàn)AT區(qū)，根目錄區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)。引導(dǎo)扇區(qū)占512字節(jié)，包括跳轉(zhuǎn)指令、廠商標(biāo)識(shí)和版本號(hào)、BPB、擴(kuò)展BPB和系統(tǒng)引導(dǎo)程序。FAT區(qū)是FAT文件系統(tǒng)用來記磁盤錄數(shù)據(jù)區(qū)簇鏈結(jié)構(gòu)的。根目錄區(qū)用來保存目錄信息。數(shù)據(jù)區(qū)保存文件的數(shù)據(jù)。其中，RS為保留扇區(qū)數(shù)，F(xiàn)S為FAT表占用扇區(qū)數(shù)，NF為FAT表備份數(shù)，默認(rèn)是2，DB為根目錄起始扇區(qū)，DS為根目錄數(shù)，SS為每扇區(qū)所占字節(jié)數(shù)。(2).長文件名的實(shí)現(xiàn)；FAT文件系統(tǒng)在長文件名方面的擴(kuò)展稱為VFAT。傳統(tǒng)的FAT16文件系統(tǒng)只支持8.3格式的文件名。一個(gè)8.3格式的文件名目錄格式如表2所示。一個(gè)長文件名在目錄上實(shí)際上存儲(chǔ)著兩個(gè)名字:一個(gè)長文件名的別名(短文件名)和一個(gè)長文件名。作為別名的短文件名以8.3格式存儲(chǔ)在目錄項(xiàng)中，長文件名則存儲(chǔ)在屬性標(biāo)志為CFH的若干個(gè)目錄項(xiàng)中。其中，短名目錄項(xiàng)使用GR2312碼格式，每個(gè)字符需要I個(gè)字節(jié)空間；長文件名目錄項(xiàng)使用Unicode碼格式,所以必須建立GB2312碼到Unicode碼之間的轉(zhuǎn)換表。由于在嵌人式領(lǐng)域中，只建立常用3600個(gè)漢字的轉(zhuǎn)換表，通?？梢詽M足應(yīng)用的需求了。GB2312碼是規(guī)則排列的，而與GB2312碼——對(duì)應(yīng)的Unicode碼是不規(guī)則的L6J。所以可以按照GB2312碼的規(guī)則建立一張表。當(dāng)GB2312碼轉(zhuǎn)換為Unicode碼時(shí)，就可以很方便得到偏移量，當(dāng)Unicode碼轉(zhuǎn)換為GB2312碼時(shí)，就只能通過順序查找整張表。對(duì)于一個(gè)長文件名來說，短文件名和長文件名都存儲(chǔ)在目錄項(xiàng)中，長文件名目錄按照第一個(gè)字節(jié)的目錄序列號(hào)存儲(chǔ)。其中，關(guān)于文件是否存在的判斷如下:先判斷文件名是不是一個(gè)長文件名，若不是，則按照傳統(tǒng)方法判斷。若是一個(gè)長文件名，先在目錄項(xiàng)查找別名(短文件名)的目錄項(xiàng)，若沒有則打開不成功。若有，再根據(jù)長文件名目錄合成一個(gè)長文件名，與之比較，若相同，則說明存在這個(gè)文件，若不同，則不存在。找到目錄項(xiàng)之后，就可以獲得文件的首簇號(hào)，實(shí)現(xiàn)文件的讀寫操作。創(chuàng)建一個(gè)新文件的過程是:先判斷文件名是不是一個(gè)長文件名，若不是，則按照傳統(tǒng)方法創(chuàng)建。若是一個(gè)長文件名，則先在目錄項(xiàng)上申請(qǐng)一個(gè)足夠大的空間，可以存放別名(短文件名)和長文件名，若沒有空間則失敗。再按照短文件名和長文件名的格式填寫目錄項(xiàng)，返回文件標(biāo)示符。
權(quán)利要求
1.關(guān)于CF卡的嵌入式文件系統(tǒng):該系統(tǒng)以CF為存儲(chǔ)介質(zhì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了FAT16文件系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的基于CF卡的嵌入式文件系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要由CF卡驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)、長文件名的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行操作。CF卡的讀寫操作都是通過內(nèi)部寄存器實(shí)現(xiàn)的。CF卡有兩組內(nèi)部寄存器:命令寄存器組和控制寄存器組。命令寄存器組給磁盤寄存器發(fā)送命令并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，控制寄存器組用來控制磁盤驅(qū)動(dòng)器。長文件名的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)選取FAT16格式，支持長文件名、中文文件名。
全文摘要
基于CF卡的嵌入式文件系統(tǒng)CompactFlash(簡稱CF卡)是一種應(yīng)用空問廣悶，成奉低的存儲(chǔ)設(shè)備。介紹了SEP3203嵌人式處理器和CF卡的接口電路，CF卡的工作原理以盟CF書的驅(qū)動(dòng)程序。FAT文件系統(tǒng)在嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用越來越廣泛，傳統(tǒng)的8.3格式文件名已經(jīng)滿足不了某些應(yīng)用的需求。本發(fā)明說明短文件名和長文件名之間的差異，分析了支持長文件名的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以CF為存儲(chǔ)介質(zhì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了FAT16文件系統(tǒng).這一文件系統(tǒng)支持長文件名文件的讀寫操作，有效地解決了嵌入式環(huán)境下使用長文件名所存在的問題。
文檔編號(hào)G06F17/30GK103092876SQ20111034606
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者楊際榮 申請(qǐng)人:鎮(zhèn)江華揚(yáng)信息科技有限公司