文件系统是一个实现了数据的存储、组织、处理和获取等操作的抽象数据类型。一般分为磁盘文件系统,网络文件系统和特定功能的文件系统。
磁盘文件系统主要包括FAT(FAT12、FAT16、FAT32),NTFS、HFS、ext2、ext3,现在ext4也出来了。
FLASH文件系统是针对FLASH存储器设计的文件系统。随着移动设备的不断普及,和FLASH存储空间的不断增长,FLASH文件系统也流行起来。在嵌入式系统中,绝大多数都使用FLASH文件系统。
数据库文件系统是基于数据库的文件系统。与分层结构的管理不同,在数据库文件系统中,文件由描述符来标识,如文件的类型、主题、作者或其他一些元数据。
网络文件系统是用来访问服务器中文件的文件系统,常见的协议有NFS、AFS和SMB。
现代操作系统都集成了文件系统,WinCE也不例外。与桌面Windows的文件系统不同,WinCE的文件系统中没有分区的概念。所有的文件系统,都被Mount到根目录“\”下面。编程时需要注意,WinCE中也没有当前目录的概念,所有的目录都以根目录为参考。
WinCE中支持的文件系统有如下几种:
文件系统 |
概要 |
FAT或FATFS |
标准的FAT文件系统。单个文件不能超过4G,分区大小也有限制。 |
exFAT |
FAT的升级版,取消了文件和分区大小的限制。 |
TFAT |
基于exFAT的文件系统,支持交互操作,需要驱动的支持。 |
BinFS |
支持将bin文件Mount成一个文件系统,WinCE中的Multi-BIN需要用到该文件系统。 |
CDFS/UDFS |
用来支持CD和DVD的文件系统。 |
RAM(对象存储) |
RAM文件系统由FSD Manager管理。 |
RELFSD |
在开发的过程中,将开发主机的release目录mount到设备上。 |
WinCE文件系统的配置,由注册表实现,一般在[HKLM\System\StorageManager]中。
在定制WinCE操作系统时,我们可以选择ROM-only 的文件系统或RAM and ROM的文件系统。当选择RAM and ROM的文件系统时,根目录文件系统在内存当中,掉电即丢失。为了实现根文件系统和注册表的保存,即在冷启动时不丢失,我们需要选择ROM-only的文件系统和HIVE BASED注册表,以将存储空间Mount成根目录,并配置注册表使其支持HIVE BASED注册表。
Linux的文件系统有ext、XFS、JFS和ReiserFS。嵌入式Linux的文件系统主要有rootfs、RAMDisk、Cramfs、JFFS2(基于日志的FLASH FS)、YAFFS2(Yet Another FLASH FS)等。
所以,想要Linux和WinCE共用一个NAND FLASH有没有可能呢?两个想法,简单而又方便的是让Linux直接挂在WinCE下的FAT分区,第二个想法是WinCE中留一些BLOCK,给Linux处理。先MARK一下,有时间再来求证。
补充一下,最终WinCE和Linux共享NAND的方式是,WinCE使用前500M,Linux使用后500M,修改也非常简单。在WinCE中报告容量时,将1G设置为500M既可。Linux使用NAND时,可以设置起始位置,设置在500M以后就行。
WinCE的文件系统和数据存储都指的是对象存储,对象存储是WinCE的默认文件系统,它相当于WinCE设备的硬盘。是由共享一个内存堆的文件系统、数据库和注册表组成。
WinCE文件系统既可以是一个RAM和ROM文件系统,也可以是一个ROM的文件系统。
数据库提供了对属性记录集的存储、访问和分类,WinCE默认数据库是CEDB(WinCE Database)数据库,同时WinCE也包括了对EDB(Embedded Database)数据库的支持,EDB数据库进一步加强了CEDB的功能。
系统注册表用于存储关于应用程序、驱动程序、用户设置和其他设置的数据。WinCE注册表要么是基于RMA(RAM-based)的注册表,要么是基于蜂窝(Hive-based)的注册表。
1.对象存储
****摘录于http://ponymaggie.blog.sohu.com/124274673.html****
现在市场上的基于wince的板子,基本上有下面几种存储设备,nand flash, nor flash, SDRAM, SD卡, u 盘。SD卡和U盘不说了,跟PC机上使用没什么区别。
说说nand flash(nor flash就不说了,类似),可以把它理解为电脑上的硬盘,我们看一下电脑上的硬盘里放了什么,首先是你的操作系统文件占据了C盘的一部分空间,C盘剩下的空间以及其它盘的空间就是你可以访问的。再来看看nand flash,很多开发板把它分为三个部分, 首先是boot loader,它的映像文件占了nand flash的一部分,然后是你的wince的映像文件, 一般都有30M左右。相当于PC机上安装完操作系统占的空间, 最后剩下的部分的格式化后你可以拿来任意使用。
Boot loader 主要做两件事,一是初始化一些硬件资源(比如cache),二是加载wince系统运行. 你可能要说nand flash与电脑硬盘的区别就是它多了一个boot loader。其实这样说不完全对,电脑其实也有一个bootloader,它的名字叫BIOS。只不过BIOS不是放在硬盘里,而是固化在主板上的只读ROM里。
Nand flash最后剩下的这部分这间怎么用呢,wince启动后,打开”我的设备”是看不到这部分空间的,需要你到”存储器管理器”(在控制面板里)去格式化一下,然后新建一个分区. 这之后即使你冷启动系统,它也是可见的。
wince最大可以支持多大的nand flash呢? 一般情况下,bootloader也就是几百K,wince系统映像几十M,我们当然是希望nand flash越大越好,这样我们能任意支配的空间就大了。先来看一下PC上最大可以支持多大的硬盘容量。目前市场上已出了T数量级的硬盘,你的电脑能支持的硬盘容量是什么决定呢,是主板,再具体点,是BIOS,如果你的主板支持48 bit LBA(寻址),则硬盘最大可以是2的48次方。
是不是wince能支持的最大nandflash也不是wince系统决定的呢。市场上的nand flash 芯片硬件接口无非是下面几部分,控制引脚,数据引脚夫,电源和地引脚。然后数据口和地址是复用的。下面是K9F1208U0B的引脚图,可以很清楚的看到上面几部分(NC表示不用)
是了,只要能和CPU在硬件上接口匹配,然后bootloader里驱动做相应改动,就可以支持市场上最大的nand flash, 目前市场上最大的nand flash容量我不是很清楚,但06年三星就已经推出了32G的nand flash, 所以现在最大的容量起码也得大过这个数。
好了,重点来了,看看wince系统启动后的内存分配了。
一般我们买一块基于wince的开发板,如果厂家说这个板子的内存是64M,一般就是说SDRAM有64M, wince的内存在硬件上就是这个SDRAM。
Wince 下的内存实际上是分为两个部分的。即对象存储和程序内存。
Wince内存 = 对象存储 + 程序内存。
拿64M的这个板子举例。开发板上电, 进入控制面板->系统,左边是对象存储,右边是程序内存。
先说一下对象存储, 对象存储是wince里一个新的概念。嵌入式wince操作系统一般是用在消费电子上面, 比如pocket pc,手机,PDA等移动设备上。这一类的设备一般都是有两个电源的,一个是主电源(比如你的手机电池),一个是后备电池(拆开手机,电路板上可以找到那个小电池)。后备电池的作用就是在主电源没电的情况下,维持操作系统的一些需要保存的数据,比如注册表,数据库等。而这些要保存的数据就是放在对象存储里的,可以复制一个文件到wince下(SD卡,U盘除外),会发现对象存储占用空间变大。讲到对象存储就不能不说文件系统的概念.
wince 的文件系统总得来说分为两种,一种是内建的文件系统,如RAM文件系统和ROM文件系统;一种是可安装的文件系统,如FAT文件系统。
内建的文件系统是放在对象存储里的,对象存储从物理角度来讲就是一个RAM,除了内建的文件系统外,它还包括注册表和数据库。最大支持256M的大小,对象存储的存在,面向用户隐藏了ROM文件系统和RAM文件系统的差异,对用户来讲,都可以访问,只不过ROM里的文件是只读的. 从另一个角度也就是说,这些文件没有必要在物量上驻留在对象存储里;而可安装的外部文件系统存在的意义是提供对外部存储设备的访问,典型的比如nand flash和SD卡等。
好了,来看看很多人在网上问过的一个问题, 也就是如何修改对象存储和程序内存的大小比例关系。
对象存储和程序内存的大小修改就比较人性化了, 打开控制面板->存储器管理器,可以看到一个滑块,左右移动它就可以改变它们的比例。但是有一点要注意,这个设置是不会被保存的,系统冷启动后还是会恢复默认设置的(一般是各占一半)。那怎么办呢?有办法, 如果你在配置系统时就知道这两部分内存所要占的比例,可以在config.bib里加上下面的语句
FSRAMPERCENT = 0Xxxxxxxxx
这个值可以改变默认设置。
最后一个问题,wince最大支持多大的物理内存, 也就是SDRAM最大可以是多少。在硬件条件允许的情况下,wince的内核只能管理最大512M的物理内存, 这是由系统本身的内存映射机制决定的。
2.文件系统
(1)文件系统类型
WinCE主要有如下三种类型的文件系统:
l 基于ROM的文件系统
l 基于RAM的文件系统
l FAT文件系统
由于WinCE没有当前目录的概念,所有对对象的引用都使用完整路径。
FAT文件系统不是一个交易安全的文件系统,如果在一个交易的中间写操作被中断,如突然断电或移动存储介质等,FAT文件系统可能崩溃。当文件分配表的内容与卷的目录表或数据部分出现不一致时,FAT卷会崩溃。TFAT文件系统则会保证当出现断电时,文件分配表和目录保持完整。
TFAT文件系统驱动是FAT文件系统驱动的超集,TFAT既支持TFAT卷又支持FAT卷。
值得注意的是:TFAT文件系统的写操作要比FAT文件系统的写操作慢,所以当考虑使用TFAT作为文件系统时,要考虑到性能的降低。读操作则两者相当。
(2)二进制ROM映像文件系统
二进制ROM映像文件系统(BinFS)是一个读由romimage.exe产生的二进制映像(.bin)文件格式的文件系统。
(3)CDFS/UDFS文件系统
压缩磁盘(Compact Disc)文件系统(CDFS)和通用磁盘(Universal Disc)文件系统(UDFS)被用来读取CD盘、DVD盘和CD-ROM。
(4)可安装文件系统
可安装文件系统为开发者提供了对WinCE支持的存储设备进行扩展的能力,使WinCE的文件系统成为一个开放的系统。
3.数据库
数据库提供了属性集记录的存储、访问和分类。WinCE数据库(CEDB)模型是一个小型的、扁平的结构,并为小型的、有效的存储进行了优化。WinCE数据库没有对应的Win32 API,WinCE有自己的一套完整的数据库API。
4.注册表
WinCE注册表是一个系统数据库,用来存储关于应用程序、驱动程序、用户配置及其他配置的数据。
5.文件管理器
文件管理器实现了对象存储和存储管理,并将所有文件系统统一到一个根“\”下面的单个系统中。