频繁写入小文件的嵌入式fat文件系统和方法
本发明提供一种用于小文件频繁写入的嵌入式FAT文件系统及其方法，在所述FAT文件系统的引导扇区、FAT区域、文件目录区域中设置铁电存储器这里，所述FAT12文件系统的存储器驱动分为铁电驱动器和闪存驱动器； 所述铁电驱动器用于对所述铁电存储器进行读出或写入，所述闪存驱动器用于对所述闪存进行读出或写入. 本发明的用于小文件频繁写入的嵌入式FAT文件系统增加了铁电存储器，重写驱动程序后降低了数据处理的难度，避免了嵌入式系统小数据频繁擦除/写入导致的FLASH寿命过低的问题
【专利说明】用于频繁写入小文件的嵌入式FAT文件系统和方法
【技术领域】
本发明涉及数据处理领域，特别涉及用于小文件频繁写入的嵌入式FAT文件系统及方法。
【背景技术】
[ 0002 ]闪存芯片由内部成千上万个存储单元组成，每个单元存储一个位。 存储单元的读写以页和块为单位进行，一页包含几个字节，多页构成块，块大小为32KB。
闪存是非易失性存储器，可以改写和重新编程被称为块的存储单元块。 由于对FLASH设备的写入仅在已空或已擦除的单元中进行，因此大多数情况下，必须在写入之前执行擦除。
[0004]FLASH的写入/擦除有寿命限制，一般为10万次-100万次。
如图1所示，FAT文件系统由引导扇区、FAT区域(其中FAT2是FATl的备份)、文件目录区域和数据区域构成。
引导扇区：由FAT系统确定，该数据仅在初始化时改变，在正常操作时不改变。
[0007]FAT区域：是表示集群是如何存储的分区信息的映射表。 每个群集的大小不同，典型值为512字节的倍数。
[0008]文件目录区域：是在根目录中存储文件和目录信息的目录表，当文件大小更改时，文件的文件目录区域的内容也将更改。
[0009]数据区域：用于存储文件中的数据。
FAT文件系统分为FAT12、FAT16、FAT32等，其中FAT12文件系统包括引导扇区、FAT区域(其中FAT2是FATl的备份)和文件目录通过改变其位置不能均等地分担不同的闪存块。
在自身硬件资源有限、未安装外置RAM的嵌入式系统中使用FAT文件系统时，在使用的存储器为闪存且小数据被频繁写入(例如每：分钟写入一次)的情况下每次重写数据时，必须清除文件目录区域，然后才能写入。 清除FLASH有寿命，按10万次-100万次计算，70天-700天就会耗尽寿命。 这么短的寿命显然满足不了需求。
[0012]当前的计算机技术通常采用缓存技术来避免频繁写入和擦除硬盘、SD卡和闪存中的小数据，但在缺少硬件资源的嵌入式系统中，会出现额外的缓存
[0013]如果不采用文件系统，直接保存数据，则数据可以依次保存，不重复改写。 但是，文件和数据的数量越多，处理数据就越复杂，产品开发也就越困难。
[0014]因此，嵌入式系统使用FAT文件系统，迫切需要解决频繁写入小数据的情况导致FLASH寿命不足的缺点。
【发明内容】
为了解决上述技术问题，本发明提供一种在启动扇区、FAT区域、文件目录区域使用铁电存储器、在文件数据区域使用FLASH的小型文件的频繁写入中使用的埋入型FAT文件系统，
这里，所述FAT12文件系统的存储器驱动分为铁电驱动器和闪存驱动器； 所述铁电驱动器用于对所述铁电存储器进行读出或写入，所述闪存驱动器用于对所述闪存进行读出或写入.
因此，本发明还提供一种频繁地向嵌入式FAT文件系统写入小文件的方法。 该方法可实现在用于频繁写入上述小文件的嵌入式FAT文件系统中，包括：
将写入对象小文件的文件名与所述铁电存储器的文件目录区域的目录表的文件名进行比较，在两者一致的情况下，找到所述写入对象的小文件的目录表；
找到所述数据的目录表后，根据所述目录表中存储的该小文件上次将数据写入所述FLASH时的位置信息，在FLASH中存储的最后写入的数据之后写入本次的数据； 在本次数据向FLSAH的写入完成后，更新所述铁电存储器中的文件目录区域中的目录表中的该小文件向所述FLASH写入数据时的位置信息.
通过实施本发明，具有以下有益效果：
本发明的用于小文件频繁写入的嵌入式FAT文件系统增加了铁电存储器，重写驱动程序后降低了数据处理的难度，避免了嵌入式系统小数据频繁擦除/写入导致的FLASH寿命过低的问题
专利图纸
图的说明
以下，为了更明确地说明本发明实施方式或现有技术的技术手段，对实施方式或现有技术的说明中使用的附图进行简单说明，但以下说明中的附图只不过是本发明的几个实施方式，对本领域技术人员来说是显而易见的
，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0019]图1为现有技术的FAT文件系统的组成示意图；
图2为本发明的一种用于小文件频繁写入的嵌入式FAT文件系统的示意图；
图3为本发明的一种在嵌入式FAT文件系统中频繁写入小文件的方法的流程示意图； 图4为本发明的一种用于小文件频繁写入的嵌入式FAT文件系统的一个实际应用示意
图；
图5为本发明的一种用于小文件频繁写入的嵌入式FAT文件系统的又一实际应用示意图。
【具体实施方式】
[0020]参见图2，为本发明的一种用于小文件频繁写入的嵌入式FAT文件系统的示意图。
[0021]所述FAT文件系统的引导扇区、FAT区、文件目录区采用铁电存储器作为的存储器件，其文件的数据区采用FLASH作为的存储器件； 其中，所述FAT12文件系统的存储器驱动程序分为铁电驱动程序和FLASH驱动程序；所述铁电驱动程序用于对所述铁电存储器进行读或写操作，所述FLASH驱动程序用于对所述FLASH进行读或写操作。
[0022]参见图3，为本发明的一种在嵌入式FAT文件系统中频繁写入小文件的方法的流程不意图。
[0023]本发明提供的方法其在前述的用于小文件频繁写入的嵌入式FAT文件系统中实现，包括:
步骤100，将待写入小文件的文件名与所述铁电存储器中文件目录区中的目录表中的文件名相比较，当二者一致时即找到所述待写入小文件的目录表；
步骤101，在找到所述数据的目录表后，根据所述目录表中的存储的该小文件上一次在所述FLASH写入数据时的位置信息，在FLASH存储的最后写入的数据的后面写入本次数据；
步骤102，本次数据写入FLSAH完毕后，更新所述铁电存储器中文件目录区中的目录表中该小文件的在所述FLASH写入数据时的位置信息。
[0024]参见图4和图5，为本发明的一个实际应用示意图。
[0025]说明本发明的用于小文件频繁写入的嵌入式FAT文件系统。
[0026]以16K字节大小的铁电存储器和8M字节的FLASH组成一个FAT12的文件系统为例，其引导扇区、FAT区(其中FAT2是FATl的备份)、文件目录区、数据区的分配见图4和图5，引导扇区的大小为512字节，FATl和FAT2的大小都是3*512字节，文件目录区共25*512字节，以上共16K字节使用的是铁电存储器，数据区大小为(8M-16K)字节。
[0027]引导扇区为初始化时确定的，后续写入或读出数据时不做改变。
[0028]作为数据区的FLASH被分为64K —个块，每一个块都有一个编号，编号存在FAT区里面；
当一个新文件建立时就会在文件目录区建立一个大小为32字节的目录条目，其内容为文件名、文件使用的数据区的块的编号、文件大小、文件最后数据的位置等。
[0029]实施本发明，具有如下有益效果:
本发明的用于小文件频繁写入的嵌入式FAT文件系统，在增加铁电存储器并改写驱动程序后，既降低了数据处理的难度，又避免了嵌入式系统中小数据的频繁擦除/写入造成的FLASH寿命过低的问题。
[0030]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory, RAM)等。
[0031]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于小文件频繁写入的嵌入式FAT文件系统，其特征在于，所述FAT文件系统的引导扇区、FAT区、文件目录区采用铁电存储器作为的存储器件，其文件的数据区采用FLASH作为的存储器件； 其中，所述FAT12文件系统的存储器驱动程序分为铁电驱动程序和FLASH驱动程序；所述铁电驱动程序用于对所述铁电存储器进行读或写操作，所述FLASH驱动程序用于对所述FLASH进行读或写操作。
2.一种在嵌入式FAT文件系统中频繁写入小文件的方法，其特征在于，所述方法在如权利要求1所述的用于小文件频繁写入的嵌入式FAT文件系统中实现，包括: 将待写入小文件的文件名与所述铁电存储器中文件目录区中的目录表中的文件名相比较，当二者一致时即找到所述待写入小文件的目录表； 在找到所述数据的目录表后，根据所述目录表中的存储的该小文件上一次在所述FLASH写入数据时的位置信息，在FLASH存储的最后写入的数据的后面写入本次数据； 本次数据写入FLSAH完毕后，更新所述铁电存储器中文件目录区中的目录表中该小文件的在所述FLASH写入数据时的位置信息。
【文档编号】G06F3/06GK104007939SQ201410281980
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】活泼的服饰, dqdxg, jldej, 杜学军, xldst, hxdst 申请人:深圳供电局有限公司, 深圳市康贝电子有限公司
用于小文件频繁写入的嵌入式fat文件系统及方法 (xjishu.com)