基于CF卡的特定FAT文件系统的设计与实现

不同数据端口长度的主从端之间进行传输不存在任何问题，更加方便了开发者的使用。此外，利用DMA控制器组件，使得DMA技术可以非常方便地应用于Nios系统。在DMA模式下传输数据时，传输的数据量越大，则传输发起所耗费的运算量则相对越小，传输效率也越高。

4、特定FAT32文件系统的结构与实现

为了使用和管理上的方便，将数据信息以文件的形式存放在存储介质上，加上特有的逻辑组织关系，就构成了文件系统。在PC电脑+Windows操作系统的模式下，最为普遍的就是FAT文件系统。随着数据量的不断加大，FAT文件系统也由最初的FAT12发展到了FAT32，最大可以支持4GB的单个文件，理论上最大可以支持2TB的分区。

FAT32文件系统的逻辑结构如图3所示。由于在FAT32文件系统中，文件存放采用链式结构，链表存储在FAT表中，因此实现了文件实际数据的不连续存放（最小存储单位内是连续的）。虽然这种链式结构使得文件在管理操作上实现了动态反复灵活分配存储空间的目的，但是由于过多的寻址也同时降低了系统对于文件读写的性能。在很多实际的测试系统中，数据的实时存

储性能目标更为重要，因此完全可以将FAT32系统简化，使得具体的文件数据在用户数据区中连续存放，而系统在操作文件的时候，只需要获取文件的第一个数据地址（簇号）以及文件的大小，即可进行连续地址读写操作，省去了不断查找簇链的运算开销。并且，由于实际数据在物理地址上连续存放，更使得DMA可以发挥其特有的优势，一次性的传输数据量可以大大提高，读写操作得以更加高效的执行。

在具体的操作上，主要问题在于如何定位文件的第一个数据簇号以及如何获取文件的大小。作者在Altera公司提供的Nios II IDE编程环境中，采用C语言成功编写相关程序。程序运行流程如图4所示。

5、总结

本文给出了一种可以实际应用的基于CF卡的特定简化版FAT32文件系统，以及该文件系统所应用的硬件平台。系统存储介质不仅仅拥有长期保存、便于携带的特点，而且通过简化文件系统结构，提高了数据存储操作的速率和效率，并且该文件系统完全可以直接被Windows操作系统所识别，方便数据的后续操作处理。