[發(fā)明專利]支持動態(tài)管理的塊映射文件系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010116311.X
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111324574B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王博;王夕臣;王波;章詩晨
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: G06F16/11
• 分類號: G06F16/11;G06F16/13;G06F16/172;G06F3/06;G06F9/50
• 代理公司: 上海和躍知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31239
• 代理人: 楊慧

本發(fā)明公開了一種支持動態(tài)管理的塊映射文件系統(tǒng)，用于對磁盤空間進(jìn)行管理，當(dāng)塊映射文件系統(tǒng)收到上層傳來的文件操作請求時，塊映射文件系統(tǒng)首先對DBI進(jìn)行索引獲得對應(yīng)的DBI數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，再通過DBI數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的分配的首BBM索引號定位到對應(yīng)的BBM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過BBM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中后一BBM索引號確定一個文件是由哪些BBM索引組成，從而確定了一個文件由哪些數(shù)據(jù)單元DBU組成，再對數(shù)據(jù)單元DBU完成讀寫操作后更新BBM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；其中一條DBI數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對應(yīng)一個文件，一條BBM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對應(yīng)一個DBU。本發(fā)明采用映射表的方式管理磁盤空間，文件的追加、刪除、磁盤空間的釋放都將變得簡單靈活。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及嵌入式實時操作系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)，特別涉及在航空機載環(huán)境中進(jìn)行可靠數(shù)據(jù)存儲的嵌入式文件系統(tǒng)中的一種支持動態(tài)管理的塊映射文件系統(tǒng)。

背景技術(shù)

嵌入式文件系統(tǒng)是嵌入式實時操作系統(tǒng)的重要組成部分，提供對海量數(shù)據(jù)在存儲設(shè)備或分區(qū)上進(jìn)行文件組織的方法。負(fù)責(zé)為用戶建立、讀取、寫入、檢索和刪除文件等操作提供方法和相應(yīng)軟件接口。

嵌入式文件系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)文件和目錄的結(jié)構(gòu)化管理，確定數(shù)據(jù)在存儲設(shè)備上的存儲方式和數(shù)據(jù)文件之間的邏輯關(guān)系，提高存儲設(shè)備的空間使用效率，完成對數(shù)據(jù)文件的各種操作，并對用戶提供透明的文件操作接口。

目前航空機載環(huán)境普遍采用FAT32文件系統(tǒng)和部分定制文件系統(tǒng)。FAT32文件系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在實際使用過程中，也暴露出可靠性差、文件易損壞等諸多問題；針對FAT32所暴露出來的問題，部分定制文件系統(tǒng)采用輕量化設(shè)計，具備可靠性高、文件掉電非易失等特點，但這類文件系統(tǒng)針對數(shù)據(jù)種類都劃分了特定的存儲區(qū)域與之對應(yīng)，不同種類的數(shù)據(jù)不能跨區(qū)域進(jìn)行存儲，存儲空間的使用上不夠靈活。面對航空領(lǐng)域的飛速發(fā)展和更高要求，上述嵌入式文件系統(tǒng)都已不能同時滿足高可靠性、高靈活度的要求。

支持動態(tài)管理的塊映射文件系統(tǒng)(Dynamic?Data?Block?Mapping?File?System)在保證可靠性的大前提下，能夠做到磁盤空間的動態(tài)管理，不再局限在磁盤特定區(qū)域只能存放固定種類數(shù)據(jù)的限制，各種類型數(shù)據(jù)都能靈活存放，文件刪除后的空間會被文件系統(tǒng)回收用來存放其他類型的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了磁盤空間的動態(tài)管理；DDBM文件系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)，能夠無縫耦合進(jìn)現(xiàn)有嵌入式實時操作系統(tǒng)，和標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議能夠做到無需改動接口就可以直接掛接并使用；DDBM文件系統(tǒng)作為一款針對嵌入式環(huán)境開發(fā)的航空定制高可靠文件系統(tǒng)，可以滿足航空機載環(huán)境的產(chǎn)品支撐，具有數(shù)據(jù)存放安全可靠，磁盤空間靈活管理，接口標(biāo)準(zhǔn)等特點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種支持動態(tài)管理的塊映射文件系統(tǒng)，打破原有一種數(shù)據(jù)類型對應(yīng)一個數(shù)據(jù)分區(qū)的模式，將整個磁盤空間統(tǒng)一管理，采用映射表的方式管理磁盤空間，文件的追加、刪除、磁盤空間的釋放都將變得簡單靈活，為現(xiàn)有和未來航空機載數(shù)據(jù)存儲設(shè)備提供一個具有高可靠性、高靈活度和標(biāo)準(zhǔn)接口的航空嵌入式文件系統(tǒng)。

本發(fā)明的發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種支持動態(tài)管理的塊映射文件系統(tǒng)，用于對磁盤空間進(jìn)行管理，當(dāng)塊映射文件系統(tǒng)收到上層傳來的文件操作請求時，塊映射文件系統(tǒng)首先對DBI進(jìn)行索引獲得對應(yīng)的DBI數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，再通過DBI數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的分配的首BBM索引號定位到對應(yīng)的BBM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過BBM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中后一BBM索引號確定一個文件是由哪些BBM索引組成，從而確定了一個文件由哪些數(shù)據(jù)單元DBU組成，再對數(shù)據(jù)單元DBU完成讀寫操作后更新BBM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；其中一條DBI數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對應(yīng)一個文件，一條BBM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對應(yīng)一個DBU。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明大大提高了航空機載環(huán)境下嵌入式文件系統(tǒng)的可靠性，對通用文件系統(tǒng)和部分專用文件系統(tǒng)不能同時兼顧高可靠和高靈活的缺陷進(jìn)行了有效的改進(jìn)，將整個磁盤空間統(tǒng)一管理，采用映射表的方式管理磁盤空間，文件的追加、刪除、磁盤空間的釋放都將變得簡單靈活，為航空機載嵌入式環(huán)境下的高可靠文件系統(tǒng)的研發(fā)提供了關(guān)鍵技術(shù)路線圖。

附圖說明