[發明專利]安全日志文件系統及其實現方法和介質

在審

• 申請號: 202010866100.8
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112035294A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 包晟臨;王逸鵬
• 申請（專利權）人: 華東計算技術研究所（中國電子科技集團公司第三十二研究所）
• 主分類號: G06F11/14
• 分類號: G06F11/14;G06F16/18
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種安全日志文件系統，其特征在于，包括：

文件配置模塊：將文件和文件夾分配到目錄項，所述目錄項包括文件名、大小和文件內容起始地址，所述目錄項作為目錄文件內容存放在數據區；

轉換模塊：進行邏輯地址到物理地址的映射、斷電恢復、垃圾回收和磨損均衡；提供虛擬的磁盤，使得上層應用直接使用基于閃存的存儲設備；

存儲模塊：根據混合性的閃存轉換層思想，把邏輯塊分成數據塊和日志塊，所述數據塊采用塊級別映射，用于存儲數據；所述日志塊采用頁級別映射，用于存儲更新。

2.根據權利要求1所述的安全日志文件系統，其特征在于，在重啟時檢查是否存在未完成或不完整的任務，若存在，則繼續完成未完成的任務或將不完整的任務回帶至完整狀態。

3.根據權利要求1所述的安全日志文件系統，其特征在于，所有日志塊構成日志緩沖區，當對數據塊進行更新時，把更新寫入到日志緩沖區中，并把數據塊中相應的數據設置無效。

4.根據權利要求1所述的安全日志文件系統，其特征在于，在把邏輯更新頁寫入到日志塊中的物理頁時，邏輯更新頁所對應的邏輯頁面編號被同時寫入到物理頁的備用區域，當一個讀請求到達時，首先檢查日志塊中是否已經存在被請求的頁，如果日志塊中已經存在該頁，則直接將該頁內容返回給讀請求，隱藏該頁在數據塊中相應的數據。

5.根據權利要求1所述的安全日志文件系統，其特征在于，當一個邏輯頁被多次反復更新時，日志塊中就會存在與該邏輯頁對應的多個物理頁，按照更新操作的先后順序依次記錄每一次更新操作，在日志塊中從后往前掃描，就能找到最新版本的物理頁。

6.一種安全日志文件系統實現方法，其特征在于，采用權利要求1-5中任一種或任多種所述的安全日志文件系統，包括：

步驟1：在FAT表的保留扇區中選擇一個作為日志扇區，創建刷新FAT表的記錄項，對收到破壞的FAT表進行回滾和刷新；

步驟2：文件系統進行載入，檢查安全文件夾是否存在，若安全文件夾存在，則檢查存儲最后對文件進行的操作和簇鏈文件；若安全文件夾不存在，則無需進行文件內容恢復。

7.根據權利要求6所述的安全日志文件系統實現方法，其特征在于，FAT表為包含FAT1和FAT2兩個表，進行互相刷新；

FAT表的刷新過程包括：

步驟1.1：上電啟動后開始進行文件配置表刷新，將日志扇區的刷新狀態字段置為1，寫目標扇區號，完成后刷新FAT1扇區數據；

步驟1.2：將日志扇區的刷新狀態字段置2，寫目標扇區號，完成后刷新FAT2扇區數據；

步驟1.3：將日志扇區的刷新狀態字段置為0，完成對FAT表的刷新。

8.根據權利要求7所述的安全日志文件系統實現方法，其特征在于，根據斷電的發生時間保留舊的簇鏈文件，若在成功刷新或關閉文件后發生斷電，則使用包含已修改簇的簇鏈文件來恢復文件系統，且寫入的文件將處于已修改狀態。

9.根據權利要求6所述的安全日志文件系統實現方法，其特征在于，對安全日志文件系統進行功能安全測試，包括：啟用Cache功能下功能安全文件系統的讀寫速度，關閉Cache功能下功能安全文件系統的讀寫速度以及無緩存條件下原生FAT文件系統的讀寫速度；測試目標為一個10MB大小的文件，結果取10次平均值；

在功能安全測試中，編寫自動化測試函數模擬文件在讀取、寫入、新建和刪除環境下發生隨機掉電再上電，循環模擬一千次，若文件系統結構與所保存的數據沒有發生異常，則判定文件系統安全。

10.一種存儲有計算機程序的計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求6至9中任一項所述的方法的步驟。