信息隐藏嵌入式系统设计+文献综述(3)
时间:2018-07-28 14:32 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
比较具体而言，C语言有如下特性： 编程灵活，可能出现在程序编程的任何阶段；理论上可实现的数据结构多样，可以实现现代编程语言需要的各种数据结构；没有严格的语法限制，程序员编程的自由度非常大，（不过这也有隐患，C语言没有指针保护机制，对程序的安全性有影响）；可以像汇编语言拥有的功能那样，直接访问物理地址、操作硬件；可用范围大，在linux、windows、dos、Android等操作系统下均有良好表现；图形功能很强大，支持各种显示器件；等等。缺点在于，运算符的优先级很多、代码重用不多、难以支持大型程序。 2.2 U盘的FAT32文件系统 2.2.1简介 FAT32文件系统属于操作系统文件管理机制的一部分，FAT的含义是File Allocation Table，正是此机制的最大特点：文件分配表。FAT32，即表示文件分配表有32位，其最大单个文件的大小也是2的32次方比特即4GB（当然这也是其重要缺陷之一，不过可以通过操作系统的其他机制进行一定程度的弥补）。FAT32分区采用容量古锭为4KB的簇，也就是说任意一个文件都不会造成大于4KB的存储空间浪费，即很小的内部碎片。这一特点，一方面使得存储空间的使用非常高效，但是另一方面也使得FAT表太大（因为FAT表为每一簇建立一项，因为簇比较小，所以项比较多），不得不采用多级FAT表结构，最终会导致查找文件速度的降低。 虽然内部碎片问题得到了很好的解决，FAT32的外部碎片问题就不忍直视了。简单描述就是，由于文件存储是(逻辑上)连续存储的，在进行删除后原文件占据的空间被释放，再写入新的文件是可以使用。但是如果新的文件比被删除文件大，这片空间就不能被使用。FAT32没有自动整理硬盘碎片的机制，这就导致非常严重的外部碎片的问题。 由于以上描述的诸多问题，现在的PC机器中，FAT32存储机制已经被NTFS文件系统取代。本论文中更加关注U盘中FAT32文件系统的存储。 2.2.2 U盘存储的结构 U盘最早由中国朗科公司发明。物理上来讲，U盘的存储元为EEPROM，这是一种非易失性的存储器。逻辑上来讲，U盘和硬盘类似，也有最基本的盘片、磁道、扇区、柱面等概念。 存储器一般来说有两种寻址模式：通过磁道、柱面、扇区为基本物理参数来进行寻址的方式成为CHS寻址模式。磁盘是由很多的盘片组成的，每个盘片都会被划分成若干个同心圆磁道，于是每个盘片的同心圆磁道可以形成一个面，被称为柱面，而每个盘片的磁道又会被划分成一定的区域，叫做扇区，扇区的容量通常为512字节，磁道，柱面和扇区是硬盘的基本物理参数。通过这3个参数寻址被称为CHS（Cylinder•Head•Sector）寻址模式，只以扇区为参数进行寻址方式叫做LBA(Logical Block Address)寻址模式。本文设计的U盘采用LBA方式。 2.3.2 U盘引导原理 •主引导记录MBR 主引导记录MBR（Master Boot Record）是U盘最前端的引导扇区，对U盘进行设置的内容也记录在此处。可以理解为U盘的第一扇区。主引导扇区大小为512字节，包含3个部分，即引导程序，分区表以及分隔标识。前446(偏移值为0H到1BDH)字节存放MBR的引导程序，之后的64个字节是DPT即硬盘分区表，最后两个字节为55AA，是分隔标志。对MBR的操作由操作系统的U盘驱动负责，所以不同的操作系统（win、linux、ios、Android等）都可以读取U盘。论文网 •扩展引导记录EBR MBR分区表最多只有4项，为了弥补数量上的不足，出现了扩展引导分区表EBR，记录2项内容：当前逻辑驱动器、下一个逻辑驱动器。这个设置有点像链表结构。 2.3.3 U盘引导过程 (责任编辑：qin) |