随着嵌入式计算机技术的发展,外部存储设备成本逐渐下降,与之相对的,嵌入式应用所请求的数据量却日益剧增。如何有效的管理设备及其数据成为嵌入式系统开发中的重要问题。作为嵌入式实时操作系统的组件,嵌入式文件系统提供专业化的数据存取和外部设备管理功能。嵌入式系统的特点决定了嵌入式文件系统与普通桌面文件系统具有较为明显的差异。首先,嵌入式文件系统基于实时操作系统内核,在使用内核提供的各项服务的同时,应该尽可能提高数据存取的效率,以与系统整体的实时性相匹配;其次,嵌入式系统物理内存的局限决定了嵌入式文件系统必须具备代码紧凑、按需配置的特点,在应用不使用文件系统的极端情况下,文件系统不能对系统造成任何的代码负担和开销;最后,嵌入式文件系统应该尽可能独立于硬件体系结构,因此在实现上应该具有较好的移植性。Delta File3.0是嵌入式实时操作系统DeltaOS的文件系统组件。较之于上一代版本,Delta File3.0的体系结构在设计上具有很大的改变。首先,其系统调用接口遵循POSIX规范,以便于应用向DeltaOS进行移植;其次,Delta File3.0提供了对FAT全系列逻辑文件系统格式(含FAT12、FAT16、FAT32)的完全支持,并通过改造将FAT这种源于单任务操作系统DOS的文件系统标准应用于多任务环境;此外,Delta File3.0提供了灵活的虚拟文件系统接口和设备驱动管理接口,便于未来的升级和扩展。Delta File3.0在实现上由两大模块-实时文件系统模块和设备与驱动管理模块组成。实时文件系统模块包含系统调用API层、文件节点管理层、虚拟文件系统层、具体逻辑文件系统层四部分,主要完成与设备无关的数据存取接口抽象和各种文件系统标准的实现;设备与驱动管理模块包含逻辑设备管理层、物理设备管理层、设备缓冲区高速缓存层、设备驱动管理层四部分,主要完成外部存储设备管理及其驱动接口抽象功能。本文首先研究了常见外部设备的存储原理和文件系统设计技术,然后提出了嵌入式文件系统Delta File3.0的体系结构,详细讨论了各子模块的设计方案和具体实现,并研究了嵌入式文件系统对常用外部设备的驱动。此外,文章还阐述了