[發(fā)明專利]一種基于JSON實現(xiàn)高速星載文件系統(tǒng)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010292816.1
• 申請日: 2020-04-14
• 公開（公告）號: CN111427848B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雙小川;關(guān)寧;劉偉亮;田文波;王茂森;滕樹鵬;朱劍輝;韋杰;余紹庭
• 申請（專利權(quán)）人: 上海航天計算機(jī)技術(shù)研究所
• 主分類號: G06F16/13
• 分類號: G06F16/13
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發(fā)明提供了一種基于JSON實現(xiàn)高速星載文件系統(tǒng)的方法，包括以下步驟：S1：為當(dāng)前星載嵌入式操作系統(tǒng)移植cJSON庫，cJSON采用鏈表存儲管理鍵/值對；S2：建立由若干字段組成的結(jié)構(gòu)體，所述字段構(gòu)成文件系統(tǒng)的節(jié)點屬性，以為應(yīng)用程序開發(fā)提供屬性接口；S3：根據(jù)存儲設(shè)備的容量和載荷數(shù)據(jù)大小劃分所述存儲設(shè)備的邏輯單元的數(shù)量和地址；S4：建立函數(shù)庫；S5：采用C++的Vector容器記錄文件的存儲設(shè)備的邏輯單元地址信息。本發(fā)明利用cJSON庫和C++容器，基于Vector實現(xiàn)固定大小高速載荷數(shù)據(jù)的管理，針對星載嵌入式系統(tǒng)，能夠提高定長載荷數(shù)據(jù)的讀寫速度，對實現(xiàn)載荷數(shù)據(jù)的高速訪問和存儲提供技術(shù)途徑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及星載文件系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于JSON實現(xiàn)高速星載文件系統(tǒng)的方法。

背景技術(shù)

隨著我國衛(wèi)星行業(yè)的快速發(fā)展，應(yīng)用載荷數(shù)據(jù)量越來越大。需要星載計算機(jī)大幅提升存儲和讀寫性能。星載計算機(jī)采用操作系統(tǒng)后，用戶更加方便的定制服務(wù)。利用操作系統(tǒng)復(fù)雜的文件系統(tǒng)能夠使得綜合電子系統(tǒng)軟件的開發(fā)方便和便捷，但使用復(fù)雜的文件系統(tǒng)，導(dǎo)致讀寫速率不能滿足高速載荷的需求。

由于衛(wèi)星載荷數(shù)據(jù)的大量應(yīng)用，迫切要求提高星上計算機(jī)的文件系統(tǒng)速率。基于定長載荷數(shù)據(jù)，設(shè)計高速星載文件系統(tǒng)，滿足星上速率要求；星載計算機(jī)只有提高文件系統(tǒng)性能，才能使衛(wèi)星整體性能指標(biāo)提升。

基于操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)在宇航星載計算機(jī)中有著廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)有實現(xiàn)提升速率的技術(shù)中，主要有以外下兩種實現(xiàn)方式：

1、利用FPGA控制存儲器實現(xiàn)簡易文件系統(tǒng)，但與現(xiàn)有嵌入式操作系統(tǒng)接口不兼容，造成應(yīng)用軟件開發(fā)難度大；

2、利用操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)，但文件系統(tǒng)過于復(fù)雜，不能滿足性能要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于JSON實現(xiàn)高速星載文件系統(tǒng)的方法，以解決現(xiàn)有的星載文件系統(tǒng)存在的軟件開發(fā)難度大及難以滿足系統(tǒng)性能要求的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于JSON實現(xiàn)高速星載文件系統(tǒng)的方法，包括以下步驟：

S1：為當(dāng)前星載嵌入式操作系統(tǒng)移植cJSON庫，其中所述cJSON采用鏈表存儲管理鍵/值對；

S2：建立由若干字段組成的結(jié)構(gòu)體，所述字段構(gòu)成文件系統(tǒng)的節(jié)點屬性，以為應(yīng)用程序開發(fā)提供屬性接口；

S3：根據(jù)存儲設(shè)備的容量和載荷數(shù)據(jù)大小劃分所述存儲設(shè)備的邏輯單元的數(shù)量和地址；

S4：建立函數(shù)庫，所述函數(shù)庫包括：創(chuàng)建文件、寫文件、關(guān)閉文件、查詢載荷類型數(shù)據(jù)長度、查詢文件號、讀取文件、刪除文件、保存文件系統(tǒng)、初始化文件系統(tǒng)、清空文件系統(tǒng)及獲取文件系統(tǒng)大小的函數(shù)庫；

S5：采用C++的Vector容器記錄文件的存儲設(shè)備的邏輯單元地址信息。

較佳地，所述cJSON為采用純C實現(xiàn)的JSON解析器，所述cJSON記錄存儲設(shè)備的使用情況，且在使用完后進(jìn)行內(nèi)存釋放。

較佳地，所述步驟S2中，所述字段包括：文件號、載荷類型、任務(wù)號、開始時間、結(jié)束時間、文件大小及節(jié)點隊列。

較佳地，所述步驟S2中，所述結(jié)構(gòu)體構(gòu)成文件系統(tǒng)的系統(tǒng)屬性，用于在內(nèi)存中維護(hù)載荷數(shù)據(jù)的屬性信息。

較佳地，所述步驟S3中，根據(jù)存儲設(shè)備的容量和載荷數(shù)據(jù)大小，建立邏輯單元的地址和數(shù)量信息時，把所述存儲設(shè)備劃分成定長的邏輯單元。

較佳地，所述步驟S3中，文件系統(tǒng)節(jié)點的邏輯單元的地址為：當(dāng)前節(jié)點號*載荷數(shù)據(jù)大小。