CN100397399C - 一种在fat文件系统中支持多国语言的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及计算机原理领域。本发明提出一种在FAT文件系统中支持多国语言的方法，其中，在文件系统中增加参数处理模块，把Unicode转换库放在应用层。当FAT文件系统需要使用Unicode编码时，应用层完成编码之间的转换并把编码一并传入参数处理模块，参数处理模块将解析过的编码传入FAT文件系统。本发明可以有效的使得FAT文件系统支持Unicode编码，从而有效的支持多国语言，特别适用于嵌入式系统和单片机的开发。

Description

一种在FAT文件系统中支持多国语言的方法及其装置

技术领域

本发明涉及计算机原理领域，具体涉及在FAT文件系统中支持多国语言的方法，以及使用这种方法的装置。

背景技术

FAT文件系统定义了硬盘上的数据按照其不同的特点和作用分为5部分：MBR区、DBR区、FAT区、DIR区和DATA区。

(1)MBR(主引导记录区)，通常位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区，它包含了硬盘的一系列参数和一段引导程序，它由分区程序(如Fdisk.com)所产生的，并不依赖任何操作系统。

(2)DBR(操作系统引导记录区)，它通常位于硬盘的0磁道1柱面1扇区，是操作系统可以直接访问的第一个扇区。它的主要任务是当MBR将系统控制权交给它时，判断本分区根目录前两个文件是不是操作系统的引导文件，如果确定存在，就把其读入内存，并把控制权交给该文件。

(3)FAT(文件分配表)位于DBR之后，从0磁道1柱面33扇区开始，占据扇区的多少由磁盘类型和大小而定。文件分配表是用来表示磁盘空间的分配信息。它不表示引导区、文件目录的信息，也不真正存储文件内容。

为了实现文件的链式存储，硬盘上必须准确地记录哪些簇已经被文件占用，还必须为每个已经占用的簇指明存储后继内容的下一个簇的簇号，对一个文件的最后一簇，则要指明本簇无后继簇。这些都是由FAT(文件分配表)来保存的，表中有很多表项(entry)，每项记录一个簇的信息。

(4)DIR根目录区(Directory)，紧接着第二FAT表(即备份的FAT表)之后，记录着根目录下每个文件(目录)的起始单元，文件的属性等。定位文件位置时，操作系统根据DIR中的起始单元，结合FAT表就可以知道文件在硬盘中的具体位置和大小了。

(5)数据区是真正意义上的数据存储的地方，位于DIR区之后，占据硬盘上的绝大部分数据空间

在FAT文件系统中，必不可少涉及文字编码。英文版的操作系统平台上，文件系统中的目录、文件全是英文字母，用ANSI码即可，但是在中文、韩文系统中就必须考虑编码问题。

若使FAT文件系统支持多国语言，必须支持Unicode编码。Unicode是一套字符集，与其他传统单一字节的字符集不同的是，它使用两个字节来表示一个字符，这使得可用字符的数量大大增加，因为理论上两个字节可以包含65536个字符，这样对于世界上所有国家的字符、符号或者货币都是足够的了。Unicode的字符都是双字节的，使得管理、转换和使用字符串变得十分容易，并且它支持世界上的所有的常用文字，使得一个程序可以同时在屏幕上显示多种语言的文字，而不用关心当前的代码页。

要使系统支持Unicode编码必然需要Unicode库来实现不同语言与Unicode间的转换，而在嵌入式系统中放置一个Unicode转换库是无法接受的，因为仅仅一个汉字GB码与Unicode间的转换库就有80k左右，更何况其它语言。显然FAT文件系统中放置Unicode库的方案在嵌入式系统开发中是不可行的，把含有Unicode库的FAT系统放置到芯片里则更不可行。

发明内容

本发明的目的是要克服目前现有技术的缺陷，提出一种有效的、嵌入式系统可以使用的、使FAT文件系统能支持多国语言的方法。

本发明提出一种在FAT文件系统中支持多国语言的方法，在应用层设置Unicode编码转换库；在应用层完成Unicode编码和非Unicode编码之间的转换，并将Unicode编码和非Unicode编码一并传给FAT系统；FAT文件系统中的参数处理模块对所传入的编码进行解析。

上述的在FAT文件系统中支持多国语言的方法，一种优选的方案是参数处理模块可以以Unicode应用程序调用接口形式实现。

本发明还提出一种装置，该装置使用了本发明提出的在FAT文件系统中支持多国语言的方法，该装置包括CPU和存储器，其中存储器内包括一个FAT文件系统，该文件系统包括一个参数处理模块，这个参数处理模块用于当应用层传入Unicode编码和非Unicode编码，解析这些编码；当FAT文件系统使用多国语言时，应用层通过编码转换库完成Unicode编码和非Unicode编码之间的转换，并将Unicode编码和非Unicode编码一并传入参数处理模块，参数处理模块将解析过的编码传入FAT文件系统。

上述的装置，一种优选的方案是系统的应用层包括一个Unicode编码转换库。

上述的装置，一种优选的方案是还包括USB模块，用于将该装置与计算机相连。

上述的装置，一种优选的方案是装置的CPU、存储器之间的通信采用DMA方式进行数据传输。

采用本发明，可以有效的使FAT文件系统支持Unicode编码，从而有效的支持多国语言。本发明尤其适用于嵌入式系统和单片机开发，使得这些系统都可以支持多国语言。

附图说明

图1为采用本发明的FAT文件系统结构示意图；

图2为本发明的实施例的模块图。

具体实施方式

本发明提出的在FAT文件系统中支持多国语言的方法，以及使用这种方式的装置，结合附图和实施例说明如下。以下实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由各项权利要求限定。

参照图2，本实施例中，整个FAT文件系统放置在一片音频处理芯片中，这个音频处理芯片包括CPU和存储器部分，其中CPU和存储器之间的数据传输采用现有技术中常用的DMA(直接存储器存取)传输方式。具体在说，在这片音频芯片的存储器中设置了一个FAT文件系统。由于这个FAT文件系统，因此通过它可以完成对外部存储介质的管理，例如通过它读取外部的SD、MMC、NandFlash记忆卡中的数据。这种通过一个文件系统进行对外部存储介质的管理属于现有技术，类似于在通用计算机上通过操作系统完成对USB存储器的管理一样，在此不作赘述。

在这个MCU(微程序控制器)系统1中，通过DMA方式与存储器之间通信。本装置采用现有技术中常用的音频处理模块，支持midi、mp3、wave多种格式的音乐播放功能，也支持midi+wave、midi+mp3的播放。这些音乐数据会通过音频混音模块，然后输出到EQ(智能)模块、3D模块，然后输出到扬声器2。

这个MCU系统中还包括USB模块，这个音频处理芯片可以通过该模块与通用计算机(PC)之间进行数据传输。

对于存储在存储器中的文件系统而言，这个文件系统的结构示意图如图1所示。该FAT文件系统包括保留区、FAT区、根目录区、文件和目录数据区。其中，保留区采用和现有技术一样的方案，具有MBR、DBR等系统参数，而且在语言支持方面，采用了本发明提出的使FAT文件系统中支持多国语言的方法，使得这片音频处理芯片的文件系统能支持多国语言。FAT文件系统的编写属于现有技术，因此，与现有技术相同的部分在本文中不作赘述。

根据本发明，一方面，把Unicode转换库放在应用层。应用层通常有足够大的空间，因此把Unicode转换库放在应用层是一种容易实现的做法。另一方面，在编写文件系统时，采用了本发明提出的支持多国语言的方法，为FAT文件系统增加一个参数处理模块。具体的实现方法是，使用一个API(应用程序接口)接口方式作为这个参数处理模块，实现对Unicode编码支持，这个API有一个额外参数用于传递相应的Unicode。

例如，打开文件的API接口，使用现有技术可以描述为f_open(constchar*name，const char*mode)，该函数包含两个参数，一个是待打开的文件名name，另一个是文件打开的方式mode。

而采用本发明的方法，要使文件系统能支持Unicode，需要在FAT文件系统中增加一个参数处理模块。这个模块用Unicode API实现，这个API和现有技术的类似，但是需要多增加一个参数，把接口修改为：

f_open(const char*name，const char*uname，cosnt char*mode)

在这里，添加一个参数uname用来传递待打开文件名字的Unicode编码。

例如，当需要创建一个涉及多国语言的新文件夹时，应用层根据编码转换库，完成Unicode编码和非Unicode编码的转换工作，然后将转换完的Unicode编码和Unicode编码并一起传入参数处理模块，由参数处理模块将解析过的编码数据传给FAT文件系统，因此Unicode编码对FAT文件系统是透明的。创建这样一个涉及多国语言的新文件夹所用的接口函数描述为：

UINT8 fn_mkdir(const SINT8*dimame，const SINT8*udimame)

其中，udimame用来传递所创建的文件夹的名字的Unicode编码。

又例如，当需要设置文件的属性而且涉及多国语言时，由应用层根据编码库，将Unicode编码转换为非Unicode编码，由参数处理模块将解析过的编码数据传给FAT文件系统。设置文件的属性所用的接口函数描述为：

UINT8 fn_setattr(const SINT8*filename，const SINT8*ufilename，UINT8 attr)

其中attr表示文件属性，这个属性在文件系统中有对应的宏定义：

#define F_ATTR_ARC       0x20    //普通存档文件

#define F_ATTR_DIR       0x10    //目录

#define F_ATTR_VOLUME    0x08    //磁盘卷标

#define F_ATTR_SYSTEM    0x04    //系统

#define F_ATTR_HIDDEN    0x02    //隐藏

#define F_ATTR_READONLY  0x01    //只读

另外，ufilename用来传递所创建的文件夹的名字的Unicode编码。

这样，应用层在设置文件属性时，同时传入对应的unicode、非unicode编码。当FAT文件系统按照既定的程序执行，需要用及unicode编码时，直接访问ufilename即可。也就是说，底层的文件系统不会直接调用到unicode编码，因此unicode编码对这样具有参数转换模块的文件系统而言是透明的。

这些函数构成一套Unicode API，这个API实现了参数处理模块的设计，因此FAT文件系统可以支持Unicode编码，由此实现FAT文件系统对多国语言的支持。

可见，采用本发明，编码转换库放在应用层，解决了因为编码转换库过大而难以放在FAT文件系统内的问题；通过参数处理模块可以有效的使得FAT文件系统支持Unicode编码，从而有效的支持多国语言。因此本发明非常适用于小型的FAT文件系统，例如嵌入式系统和单片机开发，使得这些不能容纳Unicode转换库的系统都可以支持多国语言。

这种采用了本发明提出的FAT文件中支持多国语言方法的FAT文件系统，本领域的技术人员都可以把它应用到其他场合中，例如应用到通用计算机或其他嵌入式开发中。本实施例仅用于支持本发明，本发明的保护范围应该由权利要求书限定。

Claims (6)

1.一种在FAT文件系统中支持多国语言的方法，其特征在于：在应用层设置Unicode编码转换库；在应用层完成Unicode编码和非Unicode编码之间的转换，并将Unicode编码和非Unicode编码一并传给FAT文件系统；FAT文件系统中的参数处理模块对所传入的编码进行解析。

2.如权利要求1所述的在FAT文件系统中支持多国语言的方法，其特征在于参数处理模块以Unicode应用程序调用接口形式实现。

3.一种使用如权利要求1所述的方法的装置，包括CPU和存储器，其特征在于存储器内包括一个FAT文件系统，该文件系统包括一个参数处理模块，这个参数处理模块用于当应用层传入Unicode编码和非Unicode编码时，解析这些编码；当FAT文件系统使用多国语言时，应用层通过Unicode编码转换库完成Unicode编码和非Unicode编码之间的转换，并将Unicode编码和非Unicode编码一并传入参数处理模块，参数处理模块将解析过的编码传入FAT文件系统。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于所述应用层包括一个Unicode编码转换库。

5.如权利要求3所述的装置，其特征在于还包括USB模块，用于将该装置与计算机相连。

6.如权利要求3所述的装置，其特征在于装置的CPU、存储器之间的通信采用DMA方式进行数据传输。

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