摘要：嵌入式多媒体应用中大量数据存储在Flash上，本文以文件系统的方案解决数据存
储的管理问题。对嵌入式多媒体应用中Flash文件系统的应用特点与关键设计进行了分析
，设计实现了一个功能完整的文件代号管理、文件指针存取以及对应用透明的自动坏损管
理的文件系统。针对嵌入
式系统应用的需要，改进了本Flash文件系统的应用可靠性，降低了其系统资源开销。针
对多媒体应用的数据特点，提出了存储内容自适应的环境管理策略。仿真与实用的效果表
明，本Flash文件系统适宜于嵌入式多媒体应用。
关键词：嵌入式系统 多媒体Flash存储器 文件系统
随着电子技术的不断发展，嵌入式系统越来越多地在控制类、消费类、通讯类等电子产品
广泛应用，并且随着数字信号处理与人机交互界面等相关技术的不断成熟，嵌入式多媒体
应用数量也逐渐上升。多媒体业务的数据量大，数据内容复杂，在多媒体应用中数据的存
储与管理是不容回避的
问题。Flash存储器制造成本低廉、存储容量大、数据非易失、无机械故障，在目前的嵌
入式系统中被广泛用作外存储器件。然而Flash存储器却是一种数据正确性非理想的器件
，应用中可能会出现坏损数据单元，这又给应用Flash存储器嵌入式系统进行数据存储管
理增添了新的难度[1]。
在嵌入式系统中应用Flash存储器最好的办法是在其上构造一个文件系统，对Flash存储器
中的数据内容进行基于文件代号的存储管理，同时对于Flash存储器本身的坏损单元自动
进行应用透明的坏损管理。目前在通用计算机上已经有很多成熟的文件系统，如DOS下的
FAT文件系统、Windows
NT下的NTFS文件系统及UNIX文件系统等[2]。但是这些文件系统并不适合直接用到嵌入式
系统中进行多媒体数据内容的存储：第一，嵌入式系统的应用条件远比计算机恶劣，电源
电压的不稳定以及突发性断电将对Flash的存储造成灾难性的影响，通用文件系统对于可
靠性的设计考虑不足；第
二，通用文件系统是针对系统资源非常丰富的计算机平台并基于速度较慢的磁盘驱动器，
它们常常大量使用缓存技术，如注重文件系统的速度特性，要耗费比较多的系统资源。这
与嵌入式系统中系统资源十分有限，Flash存储器又相对于磁盘驱动器较快的应用情况不
用；第三，嵌入式系统
写娲⒂贔lash上的内容很多是多媒体数据资料，这些数据内容往往鸡一定程度的误码损伤
，未必需要如通用文件系统那样严格保证存储的正确性。通过灵活的校验机制与坏损管理
，达到更优化的存储速度与更高效的存储空间利用，这对成本敏感的嵌入式系统来说尤其
具有帮助。
基于上述考虑，设计了一个适合嵌入式多媒体应用的Flash文件系统。它不仅支持文件代
号管理、文件指针存取以及应用透明的自动坏损管理这些通用文件系统所具有的功能，并
且在文件系统的可靠性以及文件系统的额外资源消耗方面进行了改善；此外还引入了基于
存储内容自适应的坏损
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