[发明专利]一种基于norflash的嵌入式文件系统

说明书

本发明公开了一种基于norflash的嵌入式文件系统,包括如下内容：一、扇区管理：每个扇区包含一个扇区头信息，所述扇区头信息包含扇区状态、扇区编号id、擦除次数、备份扇区id、备份扇区擦除次数、头结构校验信息；二、文件管理：对所有文件和文件夹都进行编号，将文件目录与文件都连续存储在扇区头信息之后。本发明可以很容易实现嵌入式应用中，满足用户对大扇区norflash存储器中的文件存储管理的基本需要。对扇区损坏在文件操作时能即时发现，通过动态更换扇区；内存占用小无需缓冲一个扇区，扇区擦除使用平衡，能很好的满足小系统中对文件系统的需求。

技术领域

本发明涉及一种基于norflash的嵌入式文件系统。

背景技术

嵌入式微处理器一般内存小(KB级)，而norflash作为嵌入式系统的存储器件被广泛使用。通常在小型嵌入式系统中，由于norflash扇区块过大(常见的有64KB)，而总存储扇区数不多，实际应用中不好移植fat等商用文件系统，并且此类文件系统常以整个扇区为一个存储单元，对于微处理器来说RAM占用过大，norflash小文件利用不充分。因此针对这种应用的嵌入式系统中通常作法为：当有norflash存储应用数据时，一般由程序固定划定各扇区的使用功能，对于文件的存储，提前确定扇区的位置。这种存储没有灵活性，对同一扇区操作频繁，当选定扇区损坏时很难再正常工作，对文件的修改等存储管理非常不利。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种基于norflash的嵌入式文件系统，可以很容易实现嵌入式应用中，满足用户对大扇区norflash存储器中的文件存储管理的基本需要。对扇区损坏在文件操作时能即时发现，通过动态更换扇区；内存占用小无需缓冲一个扇区，扇区擦除使用平衡，能很好的满足小系统中对文件系统的需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于norflash的嵌入式文件系统，包括如下内容：

一、扇区管理：每个扇区包含一个扇区头信息，所述扇区头信息包含扇区状态、扇区编号id、擦除次数、备份扇区id、备份扇区擦除次数、头结构校验信息；

二、文件管理：对所有文件和文件夹都进行编号，将文件目录与文件都连续存储在扇区头信息之后，文件分割为文件头信息部分和文件分片部分，所述文件头信息部分包含文件总长度信息，文件分片部分包含文件分片头信息。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：本发明在嵌入式系统中对norflash建立了一个文件系统，此文件系统格式简单，易理解，对扇区和文件系统统一管理，实现扇区资源充分利用，擦除平衡。对于文件删除只修改标记，对于文件修改时重新分配扇区擦除原扇区，对于写操作失败的扇区进行坏区管理。文件系统通过专门设计的文件或文件夹头信息很容易构建目录结构和定位检索。具体表现如下：

(1)一个扇区可以存储多个文件或目录，实现大扇区空间的充分利用。通过解析每个扇区的各信息头长度很容易得到每个扇区的使用情况，在文件建立时只需要在扇区的空白区域写入文件和文件头信息。

(2)文件修改时内存占用小，无需缓冲扇区数据。文件删除时只是标记文件状态，当此扇区在需要复制到新扇区时对删除标识的文件不复制，而在此扇区擦除后真正删除文件。文件修改时分配一个新的扇区，并写入原文件所在扇区的ID和擦除次数保存到新分配扇区的备份信息头中。将原文件所在扇区中除此文件外的所有有效文件先复制到新分配扇区中，将原文件中不需要修改的部分复制到新扇区中，写入新修改部分文件到新扇区中，构建新写入文件的头信息。删除原扇区并放入空闲扇区管理列表中。这一技术不再需要缓冲一块扇区内容做擦除后修改，使得RAM占用小，扇区也不会被过度重复使用。

(3)每个扇区都存储有扇区的编号和擦除次数，对空闲扇区的管理进行排序，将擦除次数少的扇区放到队列头，分配时最先使用，实现擦除平衡。扇区写操作出现错误的扇区进行坏区管理，下次不再使用。