硬盤的文件存儲格式淺究

全文78頁 近50000字 敘述詳盡 不可多得

摘 要
本文深入的研究了當(dāng)前市場上流行的MP3播放器的核心元件——MMC存儲卡的文件存儲格式，并編制了MMC卡的讀取操作函數(shù)，這是MP3正確無誤的讀取數(shù)據(jù)，從而正常工作的基本要求和基本保證，因此本課題的研究在MP3播放器的開發(fā)研制中具有重要的地位和價值。
由于MMC卡的文件存儲格式與硬盤文件的存儲格式相仿，而要對硬盤進(jìn)行實際操作要方便的多，所以本課題先由硬盤入手，在深入研究硬盤文件的存儲格式的基礎(chǔ)上，對MMC的文件存儲再做進(jìn)一步的認(rèn)識。
在本文中對硬盤的文件存儲格式做了相當(dāng)深入的介紹和研究，在分別介紹了硬盤的主引導(dǎo)扇區(qū)、分區(qū)表、I/O參數(shù)表、FAT表及FDT表的基礎(chǔ)上，對文件的查找流程也進(jìn)行了分析，使讀者對硬盤文件的存儲和管理能夠有相當(dāng)程度的了解和認(rèn)識，并且介紹了硬盤的IDE接口操作方式和DEBUG調(diào)試命令，將對硬盤文件存儲的理論認(rèn)識通過實際操作進(jìn)一步深化。
在此基礎(chǔ)上，利用MMC底層讀卡函數(shù)對MMC文件進(jìn)行讀取，并按照程序設(shè)計的模塊化設(shè)計思想，將整個軟件系統(tǒng)分為多個功能模塊，分別進(jìn)行程序編制，最后進(jìn)行整合連接，成為一個功能健全和獨立的MMC卡讀卡函數(shù)，實現(xiàn)MMC卡的文件讀取操作。
目前市場上的MP3，采用多種不同的存儲設(shè)備，本設(shè)計通過底層函數(shù)的變換，在不改變上層函數(shù)條件下，實現(xiàn)了對不同存儲器的讀取操作，在便攜式設(shè)備的開發(fā)研制中具有重要意義。

關(guān)鍵詞 主引導(dǎo)扇區(qū) 分區(qū)表 I/O參數(shù)表 FAT（file allocation table）
FDT（file directory table）

Abstract
This text in-depth studied the formation of files memorization on MMC,which is the core dollar of MP3, popular in the current market. And draw upped the reading operation function of mmc card. This is the basic request and guarantee for mp3 to read data without mistakes and work normally.For this reason,this subject has great importance and value in the development and research of manufacturing MP3.
Because the formation of files memorization on MMC and the one on harddisk is so simulated and it is much easier to practise on harddisk,so we can begin with harddisk.On the foundation of deeply recognition to the formation of files memorization on harddisk,we can go futher on MMC.
In this text,we had in-depth introduction and study on the formation of files memorization on harddisk. On the foundation of introduction separately to boot,partition table,disk parameter block,FAT and FDT, analyzed the process of searching files,which makes reader would understand the formation of files memorization on harddisk in some extend.We also introduced the way of operating IDE interface on harddisk and cammands of the regulation tool “debug”.With these,our knowledge about the formation of files memorization on harddisk will became more accurate.
Then,read files on MMC by using first-floor MMC reading function. According to block theories in program design,we devided the whole software system into some funtion block, respectively programmed and linked them into one funtion with full funtion and independce to read files on MMC.

目 錄
摘要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1 課題來源、主要內(nèi)容及技術(shù)指標(biāo) 1
1.1.1 課題來源 1
1.1.2 主要內(nèi)容及技術(shù)指標(biāo) 1
1.2 課題的目的與意義 2
1.3 硬盤的發(fā)展簡史 2
1.3.1 硬盤結(jié)構(gòu)的發(fā)展 2
1.3.2 硬盤接口的發(fā)展 3
1.3.3 硬盤發(fā)展趨勢及展望 5
1.4 MMC卡簡介 6
1.5 本章小結(jié) 7
第2章 系統(tǒng)概述 8
2.1 硬件系統(tǒng)概述 8
2.2 軟件系統(tǒng)概述 9
2.3 本章小結(jié) 10
第3章 DOS磁盤組織機(jī)構(gòu)及應(yīng)用 11
3.1 DOS磁盤組織機(jī)構(gòu)簡介 11
3.1.1 磁盤物理格式 11
3.1.2 磁盤邏輯格式 11
3.2 DOS保留扇區(qū)及作用 12
3.3 文件目錄表及其應(yīng)用 17
3.3.1 文件目錄表結(jié)構(gòu) 17
3.3.2 目錄登記項檢索功能 19
3.4 文件分配表及其應(yīng)用 19
3.4.1 文件分配表結(jié)構(gòu) 20
3.4.2 FAT分配策略 24
3.4.3 文件邏輯扇區(qū)的定位 27
3.5 硬盤分區(qū)管理及應(yīng)用 29
3.5.1 硬盤分區(qū)管理的設(shè)計目標(biāo) 29
3.5.2 硬盤分區(qū)鏈表 30
3.5.3 硬盤分區(qū)表鏈的用途 34
3.6 本章小結(jié) 34
第4章 硬盤控制及調(diào)試?yán)碚?36
4.1 IDE接口及命令 36
4.1.1 IDE控制器的寄存器模型 36
4.1.2 IDE命令介紹 40
4.2 DEBUG常用調(diào)試命令簡介 44
4.3 本章小結(jié) 45
第5章 單片機(jī)串行接口 46
5.1 串行口控制寄存器SCON和PCON 46
5.2 串行口的工作方式 48
5.2.1 方式0 48
5.2.2 方式1 49
5.2.3 方式2和方式3 49
5.3 本章小結(jié) 50
第6章 程序編制 51
6.1 與底層實現(xiàn)通信的讀命令 51
6.2 根目錄讀取函數(shù) 52
6.3 文件定位函數(shù) 52
6.4 文件輸出函數(shù) 53
6.5 查找下一簇號函數(shù) 53
6.6 總合文件讀取函數(shù) 54
6.7 本章小結(jié) 55
結(jié)論 56
致謝 57
參考文獻(xiàn) 58
附錄1（英文翻譯） 59
附錄2（英文原文） 65
附錄3（軟件系統(tǒng)流程圖） 72
附錄4（硬件電路原理圖） 73
附錄5（硬件電路PCB封裝圖） 74

部分參考文獻(xiàn)：

1　 何運(yùn)升．世紀(jì)末硬盤全攻略．中國無線電電子學(xué)文摘．1998，14，5：42-44
2 魏涵．說長話短話硬盤．電子科學(xué)學(xué)刊．1999，21，4：24-25
3　 吳天勝．硬盤發(fā)展未來五年展望．現(xiàn)代電子科技．2001，4：35
4　 楊富民．MMC卡完全指南．?dāng)?shù)碼存儲．2001，6：6
5　 楚狂．把資料塞到原子里―主流微型閃存卡簡介．未來數(shù)碼動力．2000，11：35-37