cf卡存儲(chǔ)設(shè)備設(shè)計(jì)方案調(diào)研(參考版)
2025-06-02 18:13本頁(yè)面
【正文】 12) 2831字節(jié)：32位的文件字節(jié)長(zhǎng)度。 10) 2425字節(jié)：16位二進(jìn)制的文件最新修改日期，定義同(6)。8) 2021字節(jié)：起始簇號(hào)的高16位。6) 1617字節(jié)：16位二進(jìn)制的文件建立日期，其中的高7位為相對(duì)于1980年的年份值，次4位為月份，后5位為月內(nèi)日期。 4) 1113字節(jié)：僅長(zhǎng)文件名目錄項(xiàng)用，用來(lái)存儲(chǔ)其對(duì)應(yīng)的短文件名目錄項(xiàng)的文件名字節(jié)校驗(yàn)和等。 2) 810字節(jié)：文件擴(kuò)展名。（六）目錄區(qū)中的目錄項(xiàng)變化較多，一個(gè)目錄項(xiàng)仍占32字節(jié)，可以是文件目錄項(xiàng)、子目錄項(xiàng)、卷標(biāo)項(xiàng)(僅跟目錄有)、已刪除目錄項(xiàng)、長(zhǎng)文件名目錄項(xiàng)等。因?yàn)楦夸浺迅臑楦夸浳募?，采用與子目錄文件相同的管理方式，一般情況下從第二簇開(kāi)始使用，大小視需要增加，因此根目錄下的文件數(shù)目不再受最多512的限制。還有，使用FDISK等對(duì)分區(qū)指定容量時(shí)，由于對(duì)1MB的定義不一樣(標(biāo)準(zhǔn)的二進(jìn)制的1MB為1048576B，有的系統(tǒng)將1MB理解為1000000B，1000KB等)，及每個(gè)分區(qū)需從新磁道開(kāi)始等因素，實(shí)際分配的容量可能稍大于指定的容量，亦需注意掌握。但是，對(duì)于容量小于512MB的盤，采用FAT32雖然一簇8個(gè)扇區(qū)，比使用FAT16一簇16個(gè)扇區(qū)，簇有所減小，但FAT32的FAT表較大，占用空間較多，總數(shù)據(jù)區(qū)被減少，兩者相抵，實(shí)際并不能增加有效存儲(chǔ)空間，所以微軟建議對(duì)小于512M的邏輯盤不使用FAT32。FAT16系統(tǒng)在邏輯盤容量介于128MB到256MB時(shí)，一簇對(duì)應(yīng)8個(gè)扇區(qū)，容量介于256MB到512MB 時(shí)，一簇對(duì)應(yīng)16個(gè)扇區(qū)，容量介于512MB到1GB時(shí)，一簇對(duì)應(yīng)32個(gè)扇區(qū)，容量介于1GB到 2GB時(shí)，一簇對(duì)應(yīng)32個(gè)扇區(qū)，超出2GB的部分無(wú)法使用。FAT表的大小就由該邏輯盤數(shù)據(jù)區(qū)共有多少簇所決定，取整數(shù)個(gè)扇區(qū)。每簇的使用情況用32位二進(jìn)制填寫，未被分配的簇相應(yīng)位置寫零；壞簇相應(yīng)位置填入特定值；已分配的簇相應(yīng)位置填入非零值，具體為：如果該簇是文件的最后一簇，填入的值為FFFFFF0FH，如果該簇不是文件的最后一簇，填入的值為該文件占用的下一個(gè)簇的簇號(hào)，這樣，正好將文件占用的各簇構(gòu)成一個(gè)簇鏈，保存在FAT表中。FAT32系統(tǒng)簇號(hào)改用32位二進(jìn)制數(shù)表示，大致從00000002H到FFFFFEFFH個(gè)可用簇號(hào)。因此，簇的大小決定了該盤數(shù)據(jù)區(qū)的利用率。文件系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)的存儲(chǔ)空間是按簇進(jìn)行劃分和管理的，簇是空間分配和回收的基本單位，即，一個(gè)文件總是占用若干個(gè)整簇，文件所使用的最后一簇剩余的空間就不再使用，而是浪費(fèi)掉了。而FAT16文件系統(tǒng)的引導(dǎo)區(qū)只占用一個(gè)扇區(qū)，沒(méi)有保留扇區(qū)。（二）引導(dǎo)區(qū)從第一扇區(qū)開(kāi)始，使用了三個(gè)扇區(qū)，保存了該邏輯盤每扇區(qū)字節(jié)數(shù)，每簇對(duì)應(yīng)的扇區(qū)數(shù)等等重要參數(shù)和引導(dǎo)記錄。FAT32與FAT16的主要區(qū)別如下：（一）FAT32 文件系統(tǒng)將邏輯盤的空間劃分為三部分，依次是引導(dǎo)區(qū)（BOOT區(qū)）、文件分配表區(qū)（FAT區(qū)）、數(shù)據(jù)區(qū)（DATA區(qū)）。. FAT32FAT32 文件系統(tǒng)，是對(duì)早期的FAT16文件系統(tǒng)的增強(qiáng)，由于文件系統(tǒng)的核心——文件分配表FAT由16位擴(kuò)充為32位，所以稱為FAT32文件系統(tǒng)。文件分配表(FAT2)是FAT1的完全備份。FAT 簇映射中，0000 表示空簇， FFFF 表示簇鏈結(jié)束， FFF7 表示壞簇，其余值表示其后續(xù)簇的簇號(hào)。一個(gè)完全相同的鏡像副本連續(xù)存儲(chǔ)在主 FAT 表后。文件管理系統(tǒng)將文件數(shù)據(jù)存放在文件數(shù)據(jù)區(qū)，將文件的屬性存放在文件對(duì)應(yīng)目錄下的FDT表中，將文件的存放位置存放在FAT表中。文件在文件數(shù)據(jù)區(qū)存放的起始位置存放在其對(duì)應(yīng)目錄下的FDT表中，當(dāng)文件的長(zhǎng)度大于1K時(shí)，文件數(shù)據(jù)區(qū)的后續(xù)位置保存在FAT表中，即對(duì)應(yīng)的FAT單元中的數(shù)值就是文件的后續(xù)部分所存放位置的簇號(hào)。為了便于管理，文件管理系統(tǒng)以簇為單位將文件分配在文件數(shù)據(jù)區(qū)的存儲(chǔ)空間。這些32字節(jié)的小單元互相首尾相接，中間沒(méi)有任何分隔標(biāo)志。根目錄下的每一個(gè)文件在該目錄區(qū)都對(duì)應(yīng)一個(gè)32字節(jié)的目錄項(xiàng)。一般而，F(xiàn)AT表的第M個(gè)單元就映射該磁盤上的第M個(gè)簇，其中的值就反映了該簇的使用情況。每個(gè)FAT表以16字節(jié)為一個(gè)單元。通過(guò)這些磁盤系統(tǒng)信息可以計(jì)算出磁盤的容量、FAT表和FDT表的起始位置以及文件數(shù)據(jù)存放的起始位置等。圖 8 磁盤文件系統(tǒng)1) DOS引導(dǎo)扇區(qū)：該扇區(qū)是磁盤的引導(dǎo)扇區(qū)，包含一些重要的磁盤系統(tǒng)信息，如：磁盤總共包含多少個(gè)扇區(qū)，每個(gè)簇包含多少個(gè)扇區(qū)。FAT16不支持2GB以上，F(xiàn)AT32則不支持32MB以下。微軟在Dos和Windows系列操作系統(tǒng)前后曾使用了6種不同的文件系統(tǒng)，F(xiàn)AT1FAT1FAT3NTFS、現(xiàn)在的CF卡大部分都可以支持FAT16和FAT32。FAT是文件管理系統(tǒng)用來(lái)給每個(gè)文件分配磁盤物理空間的表格，它告訴操作系統(tǒng)，文件存放在磁盤什么地方。緊隨引導(dǎo)區(qū)之后的是FAT（文件分配表），用來(lái)記錄設(shè)備中所有的磁盤空間的信息（此表與UNIX中的Inode表和空閑表具有相同的功能）。引導(dǎo)扇區(qū)在其末尾處包含有分區(qū)表。CF卡跟硬盤的結(jié)構(gòu)相同，如下圖所示。當(dāng)檢測(cè)到CD1和CD2為高時(shí)，停止CF卡操作，置變量IsExist為0。當(dāng)檢測(cè)到CD1和CD2管腳為低電平且IsExist為0時(shí)復(fù)位CF卡，重新檢測(cè)CF卡的FAT表統(tǒng)計(jì)還剩余多少空間可以分配，檢測(cè)完FAT表后置變量IsExist為1。首先定義全局變量(如：IsExist)用于記錄CF卡是否與主機(jī)相連，當(dāng)IsExist為0時(shí)表示CF卡未與主機(jī)相連；當(dāng)IsExist為1時(shí)表示CF卡與主機(jī)相連。CD1和CD2的有效電平為低電平，即當(dāng)主機(jī)檢測(cè)到與其相連的CD1和CD2兩個(gè)管腳同時(shí)為低電平時(shí)，可判斷出CF卡與主機(jī)相連；當(dāng)主機(jī)檢測(cè)到與其相連的CD1和CD2
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