[發(fā)明專利]一種提高ext文件系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110247222.X
• 申請(qǐng)日: 2011-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102955720A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊向東;胡建良;姜京梅;潘梁;邱延萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京中科智網(wǎng)科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F11/14
• 分類號(hào): G06F11/14;G06F17/30
• 代理公司: 北京法思騰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;高宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)嵌入式文件系統(tǒng)的優(yōu)化的軟件機(jī)制方法，具體涉及一種提高ext文件系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。

背景技術(shù)

在這個(gè)高速發(fā)展的社會(huì)，人們的需求也越來(lái)越高，目前視頻領(lǐng)域都朝高清方向發(fā)展，雖然視頻編碼壓縮比例有優(yōu)化，但是文件不可避免得越來(lái)越大，這樣必須借助硬盤(pán)存儲(chǔ)；這樣導(dǎo)致各種機(jī)頂盒、工控機(jī)等對(duì)文件系統(tǒng)的可靠性要求越來(lái)越高。目前采用操作系統(tǒng)還是linux操作系統(tǒng)，采用的文件系統(tǒng)一般是ext文件系統(tǒng)，如EXT2、EXT3、EXT4，其中EXT2沒(méi)有日志功能，EXT3和EXT4具有日志功能。

然而，硬盤(pán)在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)文件系統(tǒng)崩潰、文件丟失、文件錯(cuò)誤等情況，故障的表現(xiàn)形式各不相同，對(duì)于存儲(chǔ)著重要數(shù)據(jù)的硬盤(pán)而言，則表現(xiàn)為必須重做硬盤(pán)或者人為恢復(fù)硬盤(pán)數(shù)據(jù)，這嚴(yán)重影響了產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性。造成的原因很多，最常見(jiàn)的一種情況則是系統(tǒng)異常斷電導(dǎo)致，尤其是在寫(xiě)數(shù)據(jù)的情況下斷電則更危險(xiǎn)。

相對(duì)于硬盤(pán)讀盤(pán)速度而言，硬盤(pán)的文件系統(tǒng)的穩(wěn)定性顯得更加重要。或者說(shuō)，穩(wěn)定的文件系統(tǒng)性能是文件可讀寫(xiě)的前提。硬盤(pán)是固定存儲(chǔ)設(shè)備，通常情況下在嵌入式系統(tǒng)上沒(méi)有任何保護(hù)，因此在多次使用過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)文件系統(tǒng)崩潰、數(shù)據(jù)丟失等現(xiàn)象，這些毛病都會(huì)影響數(shù)據(jù)的讀取，從而影響整個(gè)產(chǎn)品的使用。出現(xiàn)的主要問(wèn)題：1)文件系統(tǒng)崩潰，所有數(shù)據(jù)丟失；2)刪除的文件斷電后會(huì)再次出現(xiàn)；3)創(chuàng)建的文件斷電后又消失；4)部分文件丟失，input/output?error問(wèn)題。

文件系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以從軟件和硬件兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。硬件上常用的方法是加上UPS或者采用單片機(jī)，這種技術(shù)還不是很成熟，UPS的作用是將系統(tǒng)斷電之前提醒用戶安全關(guān)機(jī)備份數(shù)據(jù)，單片機(jī)的作用是在斷電之前，通過(guò)電容延時(shí)關(guān)機(jī)，同時(shí)通知主板安全關(guān)機(jī)備份數(shù)據(jù)，這兩種方法成本都較高。軟件上有的是采用從應(yīng)用程序?qū)哟螌?duì)硬盤(pán)數(shù)據(jù)進(jìn)行雙機(jī)備份，有的則是采用私有文件系統(tǒng)，通過(guò)一定的校驗(yàn)機(jī)制進(jìn)行處理。或者借助第三方工具，如fsck、e2fsck等，對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行自檢和修復(fù)。但這種工具對(duì)文件系統(tǒng)會(huì)造成一定的破壞，且修復(fù)時(shí)間很長(zhǎng)。

現(xiàn)有技術(shù)在掛載磁盤(pán)分區(qū)只進(jìn)行一次嘗試，缺乏相應(yīng)的容錯(cuò)處理機(jī)制從而導(dǎo)致磁盤(pán)文件系統(tǒng)的穩(wěn)定性很差；此外，目前基于目前的EXT的磁盤(pán)文件系統(tǒng)由于異常斷電等原因?qū)е碌奈募到y(tǒng)崩潰，所有數(shù)據(jù)丟失；刪除的文件斷電后會(huì)再次出現(xiàn)；創(chuàng)建的文件斷電后又消失；部分文件丟失，輸入輸出等問(wèn)題也頻頻發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，為克服上述問(wèn)題，從而提供一種提高ext文件系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種提高ext文件系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法，該方法在磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)過(guò)程中提高ext文件系統(tǒng)的穩(wěn)定性，所述方法包含如下步驟：

步驟1，周期性或卸載磁盤(pán)時(shí)在該磁盤(pán)中備份磁盤(pán)文件系統(tǒng)的信息。

步驟2，當(dāng)掛載磁盤(pán)分區(qū)時(shí)，如果掛載過(guò)程失敗，依據(jù)備份的信息，再一次嘗試掛載，如果再次失敗，則退出掛載流程；其中，所述文件系統(tǒng)的信息包含：超級(jí)塊、組塊和root節(jié)點(diǎn)信息。

優(yōu)化的，所述方法還包含：對(duì)磁盤(pán)文件進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)的同步處理步驟。

可選的，所述同步處理步驟為：對(duì)ext文件系統(tǒng)進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)，實(shí)時(shí)將內(nèi)存緩沖區(qū)中讀寫(xiě)請(qǐng)求發(fā)給存儲(chǔ)媒介，即將所有存放在緩存區(qū)中未寫(xiě)的數(shù)據(jù)發(fā)送到設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，進(jìn)而發(fā)送到存儲(chǔ)設(shè)備，完成同步操作；其中，所述讀寫(xiě)操作包含：創(chuàng)建文件、刪除文件、創(chuàng)建目錄、刪除目錄、創(chuàng)建鏈接、刪除鏈接、文件重命名和目錄重命名、軟連接、硬鏈接或?qū)懳募?/p>

進(jìn)一步優(yōu)化的，如果所述磁盤(pán)文件系統(tǒng)為日志文件系統(tǒng)時(shí)，所述同步處理還包含日志同步，即實(shí)時(shí)將存放在緩沖區(qū)中的日志信息同步到存儲(chǔ)媒介；且所述文件系統(tǒng)的信息還包含日志節(jié)點(diǎn)信息。

上述技術(shù)方案中，所述步驟2進(jìn)一步包含如下步驟：

步驟2-1，讀取第零個(gè)塊組的超級(jí)塊，讀取成功，進(jìn)入下一步；否則從磁盤(pán)分區(qū)讀取備份超級(jí)塊信息，讀取失敗退出掛載流程；若讀取備份超級(jí)塊成功，將備份超級(jí)塊恢復(fù)到第零個(gè)塊組的超級(jí)塊位置，重新讀取第零個(gè)塊組的超級(jí)塊，讀取成功，進(jìn)入下一步，否則退出掛載流程；

步驟2-2，讀取第零個(gè)塊組的組描述符，讀取成功進(jìn)入下一步；如果失敗讀取備份組描述符信息，讀取失敗退出掛載流程；成功則將備份組描述符恢復(fù)到第零個(gè)塊組內(nèi)，并重新讀取第零個(gè)塊組的組描述符，讀取成功進(jìn)入下一步，否則退出掛載流程；