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                      [导读]Flash是大家常使用的存储之一,对于Flash,大家或多或少有所了解。上篇文章中,小编对Flash闪存的类型有所介绍。为继续增进大家对Flash的认识,本文将对Flash盘、Flash盘结构以及Flash读写操作予以介绍。

                      Flash是大家常使用的存储之一,对于Flash,大家或多或少有所了解。上篇文章中,小编对Flash闪存的类型有所介绍。为继续增进大家对Flash的认识,本文将对Flash盘、Flash盘结构以及Flash读写操作予以介绍。如果你对本文内容具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。

                      一、Flash 盘的FAT 结构

                      Flash 硬盘与普通的磁头、柱面式介质不一样。在开发U 盘的过程中,使用Flash 作为存储介质。它有其特定的结构特点。以16M 的三星K9F2808U0A-YCB0 Flash 为例,它有1024 个Block,每个Block 有32个Page,每个Page 有512+16=528 个字节。

                      二、Flash 的结构

                      Flash 的读写有其自身特点:1)必须以Page 为单位进行读写;2)写之前必须先擦除原有内容;3)擦除操作必须对Block 进行,即一次至少擦除一个Block 的内容。针对这种情况,将Flash 的一个Page 定为1 个扇区,将其2 个Block,64 个扇区定为一个簇,这样,簇的容量刚好为512*64=32K,满足FAT16 对簇大小的要求。FAT 分配空间的时候,是按簇来分配的,但是其给出的地址却是LBA(Logical Block Address),即它只给出一个扇区号,比如对此Flash 而言,若给出LBA 为0x40,实代表簇1的扇区1。因此需要将Logical Block Address 转换为物理地址,这样,才可以对数据进行存取操作。根据我们定义的结构,转换公式为:

                      Flash 的Block = Logical Block Address/0x20

                      Flash 的Page = Logical Block Address %0x20

                      实际上,如果定义每个簇为32 个扇区是最好的,因为这样物理结构和逻辑结构刚好一致。但是这也无防,因为不管Logical Block Address 给出什么值,只要按上述公式,总可以得到物理上正确的Block 和Page,再使用Flash 的读写命令读取对应的Block 和Page 就可以了,读的问题复杂一些,在后面介绍。因此簇和扇区的概念只是在BPB 中给出存储介质信息的时候告之系统就可以了,我们只要做好LBA 与物理地址间的转换就可以了。

                      由于做为U 盘的Flash 不要求启动,因此可以没有MBR 区,只包含DBR、FAT、DIR

                      和DATA 四个区。因此,Flash 的前两个Block 的内容如下:

                      LBA Block/Page 长度 内容说明

                      0 0,0 512 字节 MBR=BPB+Excutable Code+55AA(查看内容)

                      1~2 0,1~0,2 1024 字FAT 区(第一份FAT)节

                      3~4 0,3~0,4 1024字节 FAT 区备份(第二份FAT)

                      5~39H 目录区(在BPB 中调整目录项数,使其刚好占尽本簇)

                      40H~ 数据区(因目录区占尽一个簇,故数据区始于新簇首扇)

                      当Host 发出READ 命令后,Flash 读写操作即告开始,Host 首先读取MBR,得到有关存储介质的有关信息,诸如扇区长度、每簇扇区数以及总扇区数等内容,以便知道此盘有多大。如果读取正确,会接着读取文件分配表,借以在PC 机上的可移动盘符中显示文件目录,并可以复制、删除或是创建文件。系统自动将这些命令都转换成Read 或Write 两种命令,通过USB 的READ 或WRITE 命令块描述符来从Flash 中相应扇区读取数据,或是将特定长度的数据写入Flash 相应簇中。

                      三、Flash 的读写

                      针对Flash 读写的特点,特别是其可随机读,但无法随机写的问题,需要通过设置缓冲区来解决。在与USB Host 进行数据交换的过程中,最小的单位是扇区:512 字节。由于Flash在写之前必须先擦除,而一擦又必须擦一个Block,因此在擦除某Block 之前必须保存同一个Block 中有关扇区的数据。因此,如果每收到一个扇区的内容就进行一次擦、保存、写的操作,系统任务将十分繁重,无法及时响应USB Host 端的请求。

                      因此,在系统中设置32K 的缓冲区(ARM7 系统具有2M SDRAM,因此内存足够,如果在8051 平台上,则需要另外想办法),每完成一次数据传输后,记下本次要写的开始扇区和总扇区数,将本次要写的数据所涉及的扇区以外的数据从Flash 中读出来,存放在缓冲区中对应位置,然后擦除一个Block,再将缓冲区中内容一次全部重新写入Flash。

                      以上便是此次小编带来的“Flash”相关内容,通过本文,希望大家对Flash盘的结构以及Flash的读写操作等内容具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

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