嵌入式系统中的线性Flash文件系统设计
碎片整个记录区包含两种数据类型:碎片整理文件头信息表defraghdr和文件区扇区整理前后的CRC值备份表sectorcre。具体的地址分配从空闲扇区的起始地址减1开始,往前分配文件系统扇区数乘以4字节作为sectorcrc的空间;从sectorcrc起始地址减1开始,往前分配活动文件个数乘以64字节作为碎片整理文件头信息表。这两个结构定义如下:
struct defraghdr{
struct hdr *ohdr; /*文件头的原始位置指针*/
struct hdr *nextfile; /*指向下一个文件的指针*/
long filsize; /*文件大小*/
unsigned long crc; /*这个头的CRC32值*/
unsigned long ohdrcrc; /*原始文件头CRC32值的拷贝*/
long idx; /*碎片整理表头的索引*/
long nesn; /*新的文件尾的扇区号*/
long neso; /*新的文件尾的扇区偏移量*/
char *nda; /*新的文件起始地址*/
char fname[NAMESIZE]; /*文件名*/
};
struct sectorcrc{
unsigned long precrc; /*碎片整理前扇区数据CRC32的值*/
unsigned long postcrc; /*碎片整理后扇区数据CRC32的值*/
};
从上面介绍可知,除了文件数据之外,文件系统还需要如下4种额外的开销。
①文件头:这是每个文件必须的开销,如果文件名和信息域各24字节,那么整个文件头共76字节。
②碎片整理文件头信息表:每个活动(非删除)的文件在进行碎片整理时在这个表里创建一个表项,每个表项64字节。
③碎片整理前后的扇区CRC32值表:保存文件整理前后的CRC32值,总的字节数约为文件所占扇区数的4倍。
④空闲块:用来在碎片整理过程中备份当前整理扇区数据。它必须不小于文件系统其它所有扇区。
可以用下面方程计算系统开销的总和:
overhead=(FTOT*(HDRSIZE+64))+SPARESIZE+(SECTORCOUNT*8)
其中:
FTOT是总的文件数;
HDRSIZE是文件头字节数(目前为76字节);
SPARESIZE是空闲块的大小;
SECTORCOUNT是分配给文件系统的Flash扇区数,不包括空闲块。
图2 文件碎片整理
2 碎片整理
创建新文件需要占用文件系统空间;但是,由于Flash的底层技术不允许Flash中的任意地址空间被删除,而是按照扇区为单位删除,为此在删除一个文件的时候,暂时没有把整个文件所占的空间删除,仅仅是在文件头的标识里作一个删除标识,并保留在Flash中。这样,被删除文件积累到一定的数量时,就会占用相当大的空间。因此,需要整理文件系统Flash空间,
《嵌入式系统中的线性Flash文件系统设计(第2页)》