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随着现代工业控制领域对现场数据采集和分析要求的不断提高,采用人工的方式对现场数据进行监控已无法满足要求,嵌入式系统在这方面的应用成为新的发展趋势。随着嵌入式处理器处理能力的增强,在数据采集、管理、分析等方面的优势显示出了巨大的潜力。
本文在分析研究了μClinux操作系统及嵌入式文件系统的相关技术和文献的基础上,针对工业控制中对多数据源数据存储和管理的实际需求,设计并实现了嵌入式μClinux下的基于虚拟RAM盘的文件系统MEMFS。它采用了RAMFS文件系统的基本设计思想,在实现基本文件操作的同时弥补了RAMFS的不足,而且增加了自己的特色。MEMFS文件系统采用类似页面交换的机制实现了对数据存储空间的管理,弥补了RAMFS存在的可能耗尽内存的缺陷;提供了对数据标准化的功能,以便于对数据格式、大小不尽相同的多数据源的数据进行统一管理;为了给应用程序提供一个统一的数据访问接口,加入了数据收集的功能,向应用程序屏蔽了数据源设备的具体细节;另外,MEMFS还加入了数据备份功能,能够保存一个时间段内的历史数据。
本文还在MCF5249平台上对MEMFS进行了详细的测试,验证了系统的准确性、完整性。MEMFS文件系统不但提高了系统运行效率,也为用户提供了方便,并有很好的扩展性,在工业控制中具有很好的可行性。