[發明專利]基于VxWorks操作系統的文件存儲結構及存儲方法

有效

• 申請號: 201110445505.5
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102521410A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 王傳啟;曾慶釗;李政;賈翔宇;宋金川
• 申請（專利權）人: 天津凱發電氣股份有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標代理有限公司 12103
• 代理人: 王山

技術領域

本發明涉及電氣化鐵路的技術領域，具體說是一種可以實現突發大量數據的快速存儲，并將由于文件系統異常所帶來的不良影響降低到最低的基于VxWorks操作系統的文件存儲結構及存儲方法。

背景技術

VxWorks操作系統是美國WindRiver公司設計開發的一種嵌入式實時多任務操作系統，適用于航空、航天、通信、工業控制等實時控制系統的產品開發應用。在電氣化鐵路牽引自動化系統、電力系統變電站自動化系統中，為實現復雜的監視、控制功能，需要文件系統的支持，以完成在NORFLASH、NANDFLASH、DOM盤等存儲介質上的快速文件存取操作。VxWorks操作系統可以實現上述存儲介質上的標準文件系統。

NORFLASH和NANDFLASH是現在市場上兩種主要的非易失閃存技術，NORFLASH存儲器的特點是在芯片內執行(XIP，?eXecute?In?Place)，這樣應用程序可以直接在flash閃存內運行，不必再把代碼讀到系統RAM中。NORFLASH的傳輸效率很高，在1～4MB的小容量時具有很高的成本效益，但是較低的寫入和擦除速度大大影響了它的性能。

在電氣化鐵路牽引自動化系統、電力系統變電站自動化產品中，需要用到各種配置參數及數據，如保護定值、通信參數、報告記錄、故障錄波、操作記錄、字庫等，且上述數據需要以文件方式存在，以便于系統的運行和維護。一旦系統出現異常情況后，需要實現對大量異常數據的快速記錄和保存，并以此為基礎進行故障分析、定位和處理。文件存取的可靠程度直接決定了整個系統的可靠性和穩定性，文件系統的異常破壞會給整個系統帶來災難性后果。如果在進行大量突發數據存儲或文件操作的過程中突然掉電或發生復位則會使整個系統發生癱瘓。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種可以實現突發大量數據的快速存儲，并將由于文件系統異常所帶來的不良影響降低到最低的基于VxWorks操作系統的文件存儲結構及存儲方法。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:

本發明的基于VxWorks操作系統的文件存儲結構，包括兩片NORFLASH存儲器和一片SDRAM存儲器；上述兩片NORFLASH存儲器分別為NORFLASH1和NORFLASH2，NORFLASH1的物理起始位置保存bootrom的啟動代碼程序，而后續位置創建為TFFS1文件分區，保存非經常變化的系統文件，NORFLASH2創建為TFFS2文件分區，保存頻繁讀寫操作的數據記錄文件；SDRAM存儲器保存突發數據，作為突發數據的臨時緩存；NORFLASH1、NORFLASH2分別與SDRAM存儲器連接，SDRAM存儲器中的緩存數據傳輸并保存到NORFLASH2上的TFFS2文件分區中。

基于VxWorks操作系統的文件存儲方法，使用兩片NORFLASH存儲器和一片SDRAM存儲器作為存儲介質，兩片NORFLASH存儲器分別為NORFLASH1和NORFLASH2，包括以下步驟：

在NORFLASH1的物理起始位置保存bootrom的啟動代碼程序，啟動基于VxWorks的bootrom，對NORFLASH1和NORFLASH2分別進行初始化，分別創建基于TrueFFS的文件系統，每片NORFLASH存儲器各自對應創建一個文件分區，NORFLASH1中除物理起始位置之外的后續位置對應于TFFS1文件分區，NORFLASH2對應于TFFS2文件分區，TFFS1文件分區保存包括應用程序文件的非經常變化的參數與系統文件，TFFS2文件分區保存經常變化的一般數據記錄文件，每個分區上根據要求創建不同的文件目錄；

②在bootrom中啟動FTP，將應用程序文件保存到NORFLASH1的文件分區TFFS1中，并啟動應用程序；

應用程序啟動后，創建并啟動兩個不同優先級的任務T1、T2，其中T1的優先級較高，完成大量數據的快速緩存工作，T2的優先級較低，完成緩存數據到TFFS2文件分區上的文件保存工作；

T1任務運行后，根據突發數據需要緩沖的數據文件的容量，在SDRAM存儲器中創建環形緩存，環形緩存的大小不小于TFFS2文件分區,?初始化讀、寫指針為緩存區起始位置；

?T1任務在外部故障情況下，將突發數據緩沖到SDRAM的環形緩存中，移動寫指針到下一個空閑節點，并以消息方式通知T2任務；