[發(fā)明專利]一種文件目錄表的使用方法、文件寫入方法及應(yīng)用的主電路板、CPU和外部存儲(chǔ)器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110241368.3
• 申請(qǐng)日: 2011-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN102955787A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳思達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陳思達(dá)
• 主分類號(hào): G06F17/30
• 分類號(hào): G06F17/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)和智能終端設(shè)備軟硬件領(lǐng)域，尤其涉及計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中對(duì)外部存儲(chǔ)器中文件目錄表的使用方法、文件寫入方法，以及計(jì)算機(jī)硬件中主電路板和外部存儲(chǔ)器。?

二、技術(shù)背景

計(jì)算機(jī)和智能設(shè)備在讀寫和操作硬盤、固態(tài)硬盤、U盤、移動(dòng)硬盤等外部存儲(chǔ)器中的文件時(shí)，都要經(jīng)過對(duì)外部存儲(chǔ)器中文件目錄表查詢，找到文件的屬性及物理位置，進(jìn)行訪問和操作。由于文件目錄表也稱文件目錄文件存儲(chǔ)于外部存儲(chǔ)器中，現(xiàn)有的操作系統(tǒng)在運(yùn)行中，需要經(jīng)常訪問外部存儲(chǔ)器，來對(duì)文件進(jìn)行“尋址”，需要花費(fèi)大量的時(shí)間，效率很低，實(shí)際運(yùn)行速度很慢。?

計(jì)算機(jī)的內(nèi)存，也稱內(nèi)部存儲(chǔ)器、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM，現(xiàn)在主流為DDR3型，它的存取速度比外部存儲(chǔ)器快很多倍。緩存Cache它的存取速度比內(nèi)存更快，緩存常存在于CPU內(nèi)部、內(nèi)存條中、硬盤的電路板上等，需要存放臨時(shí)數(shù)據(jù)的地方。內(nèi)存和緩存在斷電時(shí)，存儲(chǔ)內(nèi)容便會(huì)消失。?

現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)在向外部存儲(chǔ)器中寫入文件時(shí)，是不檢查外部存儲(chǔ)器中非相同目錄下是否有相同文件的，這樣就造成有大量的重復(fù)文件存在。?

固態(tài)硬盤與老式機(jī)械硬盤相比有很大的優(yōu)點(diǎn)，比如讀取速度快，體積小容易攜帶等等，是未來硬盤主要的發(fā)展趨向。但是因?yàn)楣虘B(tài)硬盤的寫入需要?對(duì)FLASH芯片進(jìn)行擦寫，為此造成了固態(tài)硬盤的寫入次數(shù)有限，以及容量小價(jià)格高使得固態(tài)硬盤不能得以廣泛應(yīng)用。?

以下是以NTFS格式文件為例，來分析現(xiàn)有外部存儲(chǔ)操作系統(tǒng)是如何對(duì)外部存儲(chǔ)中的文件進(jìn)行操作的：?

1.NTFS中$MFT的文件解釋?

NTFS中，卷中所有存放的數(shù)據(jù)均在一個(gè)叫$MFT的文件中，叫主文件表(Master?File?Table)。而$MFT則由文件記錄(File?Record)數(shù)組構(gòu)成。File?Record的大小一般是固定的，通常情況下均為1KB，這個(gè)概念相當(dāng)于Linux中的inode。File?Record在$MFT文件中物理上是連續(xù)的，且從0開始編號(hào)。$MFT僅供FileSystem本身組織、架構(gòu)文件系統(tǒng)使用，這在NTFS中稱為元數(shù)據(jù)(Metadata)。?

在NTFS文件系統(tǒng)里面，外部存儲(chǔ)上的所有東西都以文件的形式出現(xiàn)。即使是元數(shù)據(jù)也是以一組文件的形式存儲(chǔ)的。?

主文件表(MFT)是這個(gè)卷上每一個(gè)文件的索引。MFT為每一個(gè)文件保存著一組稱為“屬性”的記錄，每個(gè)屬性存儲(chǔ)了不同類型的信息。為主文件表(MFT)保留適當(dāng)?shù)目臻g。MFT在NTFS卷中扮演著重要的角色，對(duì)其性能的影響很大，系統(tǒng)空間分配、讀寫外部存儲(chǔ)時(shí)會(huì)頻繁地訪問MFT，因此MFT對(duì)NTFS的卷的性能有著至關(guān)重要的影響。NTFS文件系統(tǒng)的開發(fā)者在MFT附近預(yù)留著一個(gè)特定區(qū)域，用來減少M(fèi)FT中的碎片，缺省狀態(tài)下，這一區(qū)域占整個(gè)卷大小的12.5％，盡管這個(gè)區(qū)域能使得MFT中的碎片最少，但它并非總是合適的。?

2.文件的讀取?

找某一個(gè)文件的內(nèi)容(如要讀取文件F:/WINDOWS/SYSTEM32/abc.exe，具體步驟如下：?

(1)讀取分區(qū)表/分區(qū)鏈表信息，找到外部存儲(chǔ)F的起始扇區(qū)。?

(2)讀取F盤的第一個(gè)扇區(qū)(分區(qū)的BOOTSETOR)取得分區(qū)的每簇大小，MFT表起始簇號(hào)等信息。?

(3)讀取MFT表的第五個(gè)記錄(根目錄)找到目錄索引所在簇號(hào)。?

(4)讀取根目錄索引，查找WINDOWS目錄所在的MFT記錄號(hào)?

(5)讀取WINDOWS目錄的MFT記錄，找到目錄索引所在簇號(hào)。?

(6)讀取WINDOWS目錄的索引，查找SYTEM32目錄所在MFT記錄號(hào)?

(7)讀取SYTEM32目錄的MFT記錄，找到目錄索引所在簇號(hào)。?

(8)讀取SYTEM32目錄的索引，查找abc.exe所在MFT記錄號(hào)?

(9)讀取abc.exe文件的MFT記錄，找到它的DATA屬性。?

(10)根據(jù)DATA屬性中指定的文件數(shù)據(jù)存放位置讀取出abc.exe文件的數(shù)據(jù)。?

3.NTFS文件系統(tǒng)中創(chuàng)建一個(gè)文件的基本步驟?

假設(shè)我們要在NTFS文件系統(tǒng)下建立一個(gè)文件“/子目錄1/file.txt”，假設(shè)目錄“子目錄1”已經(jīng)存在于根目錄下。要建立的文件大小為7000個(gè)字節(jié)，每簇大小4096個(gè)字節(jié)。?

步驟1：讀取文件系統(tǒng)第一個(gè)扇區(qū)的引導(dǎo)扇區(qū)，獲取簇大小、MFT起始位置以及每個(gè)MFT項(xiàng)的大小。?