[發(fā)明專(zhuān)利]基于FALSH的自恢復(fù)實(shí)時(shí)文件系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010590868.3
• 申請(qǐng)日: 2010-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102053879A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張少波;徐廣輝;田小鋒;趙峰榮;朱捷;鄭玉平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G06F11/14
• 分類(lèi)號(hào): G06F11/14;G06F17/30
• 代理公司: 南京蘇科專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 牛莉莉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種實(shí)時(shí)自恢復(fù)文件系統(tǒng)，適用于使用FLASH作為存儲(chǔ)信息介質(zhì)的嵌入式系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)及自行恢復(fù)文件系統(tǒng)來(lái)避免突發(fā)情況導(dǎo)致的對(duì)文件系統(tǒng)或文件的破壞。

背景技術(shù)

在嵌入式系統(tǒng)中，尤其是電力系統(tǒng)裝置中，不僅要求文件系統(tǒng)能夠快速完成文件操作，提高文件操作實(shí)時(shí)性；同時(shí)還要求文件系統(tǒng)具有較高的安全性，能夠在掉電等突發(fā)情況下恢復(fù)FLASH中存儲(chǔ)的文件系統(tǒng)。

目前，嵌入式系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的磁盤(pán)文件系統(tǒng)有Ext2、FAT。將這種標(biāo)準(zhǔn)的磁盤(pán)文件系統(tǒng)運(yùn)行在FLASH上，需要將FLASH模擬成一個(gè)具有512字節(jié)扇區(qū)大小的標(biāo)準(zhǔn)塊設(shè)備。當(dāng)上層文件系統(tǒng)要對(duì)一個(gè)設(shè)備扇區(qū)進(jìn)行寫(xiě)操作時(shí)，其操作順序是：

1、將這個(gè)扇區(qū)所在FLASH塊數(shù)據(jù)讀到內(nèi)存(BUFFER)中；

2、將BUFFER中數(shù)據(jù)與寫(xiě)操作的數(shù)據(jù)合并成新的數(shù)據(jù)放入BUFFER中；

3、將FLASH塊進(jìn)行擦除操作；

4、將BUFFER中的數(shù)據(jù)寫(xiě)回該FLASH塊。

這種方式雖然能完成正常操作，但是存在下面幾個(gè)缺點(diǎn)：

1、效率低，對(duì)一個(gè)扇區(qū)的更新需擦寫(xiě)整個(gè)FLASH塊的數(shù)據(jù)；

2、安全性低，很容易引起數(shù)據(jù)丟失。如果在上面第三步與第四步間發(fā)生設(shè)備掉電，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)FLASH塊數(shù)據(jù)丟失，可能造成文件系統(tǒng)處于不一致的狀態(tài)，甚至不可恢復(fù)。

嵌入式系統(tǒng)提供的日志文件系統(tǒng)jffs2、jffs3能夠解決上述問(wèn)題。日志式文件系統(tǒng)通過(guò)詳細(xì)記錄文件系統(tǒng)中的每個(gè)操作及其數(shù)據(jù)內(nèi)容，來(lái)保證文件系統(tǒng)的安全性。但是日志式文件系統(tǒng)存在下面缺點(diǎn)：

1、對(duì)每個(gè)文件需記錄前面多個(gè)操作，這樣不僅浪費(fèi)空間(jffs2浪費(fèi)內(nèi)存空間、jffs3浪費(fèi)FLASH空間)，而且在掉電或突發(fā)情況后，自恢復(fù)文件系統(tǒng)過(guò)程緩慢；

2、由于操作系統(tǒng)對(duì)寫(xiě)操作不是直接將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到FLASH物理空間，日志式文件系統(tǒng)很難滿(mǎn)足嵌入式系統(tǒng)中對(duì)讀寫(xiě)文件的實(shí)時(shí)性要求。

由此可見(jiàn)，目前幾種常用文件系統(tǒng)很難滿(mǎn)足嵌入式系統(tǒng)對(duì)文件操作實(shí)時(shí)性及自恢復(fù)性能要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，克服現(xiàn)有技術(shù)上述缺點(diǎn)，提出一種基于FALSH的自恢復(fù)實(shí)時(shí)文件系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)及自行恢復(fù)文件系統(tǒng)來(lái)避免突發(fā)情況導(dǎo)致的對(duì)文件系統(tǒng)或文件的破壞。

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的基于FALSH的自恢復(fù)實(shí)時(shí)文件系統(tǒng)，以FLASH塊為單位來(lái)存儲(chǔ)文件，其特征在于：一個(gè)文件存儲(chǔ)于一個(gè)FLASH塊中(每個(gè)文件必須占有一個(gè)FLASH塊且不允許多個(gè)文件共享一個(gè)FLASH塊)，文件的特征信息存儲(chǔ)于所在FLASH塊的指定頁(yè)，文件的內(nèi)容存儲(chǔ)于所在FLASH塊的其余頁(yè)中，系統(tǒng)啟動(dòng)后掃描所有FLASH塊的所述指定頁(yè)，將所有文件的特征信息讀入內(nèi)存，并據(jù)此在內(nèi)存中自行重新構(gòu)建系統(tǒng)文件列表，當(dāng)系統(tǒng)文件列表發(fā)生變化時(shí)，將變化信息同步至相應(yīng)文件所在FLASH塊的所述指定頁(yè)中，若新增文件，則在空白FLASH塊的指定頁(yè)寫(xiě)入新增中寫(xiě)入新增文件的特征信息，新增文件的內(nèi)容寫(xiě)入該空白FLASH塊的其余頁(yè)，若刪除文件，則擦除該待刪除文件對(duì)應(yīng)FLASH塊指定頁(yè)上的文件特征信息。

進(jìn)一步的，本發(fā)明將文件的特征信息存儲(chǔ)于所在FLASH塊的第一頁(yè)。

本發(fā)明文件系統(tǒng)以FLASH塊為單位來(lái)存儲(chǔ)文件，將文件特征信息記錄在存儲(chǔ)文件數(shù)據(jù)的每個(gè)FLASH塊的第一頁(yè)，利用FLASH掉電不丟失特性，在系統(tǒng)重新上電時(shí)，掃描FLASH每塊信息，根據(jù)存儲(chǔ)的文件特征信息自行恢復(fù)文件系統(tǒng)。

更進(jìn)一步的，本發(fā)明具有用于對(duì)FLASH塊進(jìn)行讀寫(xiě)的文件操作接口模塊，所述文件操作接口模塊直接調(diào)用FLASH操作接口來(lái)對(duì)FLASH塊進(jìn)行讀寫(xiě)操作，實(shí)現(xiàn)文件操作的讀寫(xiě)實(shí)時(shí)性。

傳統(tǒng)文件系統(tǒng)的文件讀寫(xiě)都需要經(jīng)過(guò)BUFFER緩沖，本發(fā)明文件系統(tǒng)直接對(duì)FLASH塊進(jìn)行讀寫(xiě)操作，實(shí)時(shí)性更強(qiáng)，確保電力數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)、完整的被記錄。

本發(fā)明的有益效果如下：

1.提高了讀寫(xiě)操作速度，10-15％。

2.文件寫(xiě)過(guò)程中設(shè)備掉電，能夠保存寫(xiě)入部分，并能夠在設(shè)備重新上電后正確讀出已經(jīng)寫(xiě)入部分。

3.能夠移植到多種嵌入式操作系統(tǒng)，也可不依賴(lài)操作系統(tǒng)使用。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1構(gòu)架框圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。但是本發(fā)明不限于所給出的例子。