[发明专利]嵌入式文件系统

权利要求书

1.一种嵌入式文件系统，整个文件系统被设置成树形的数据结构，采用Phase Tree(相位树)算法，并有一个根节点指向文件系统，系统中细分为三个树形的子数据结构，分别为完成树Recorded Tree、分支树Branching Tree和进行树Recording Tree，Recorded Tree记录了当前位于磁盘上的文件系统镜像，Recording Tree记录了最新的文件系统镜像，Branching Tree记录了距离目前为止最近的文件系统位于一致性状态的镜像，三个树形数据结构会不断进行转换，并修改文件系统的根结点，整个文件系统操作具有原子性，每个树形数据结在转换中仅修改差异的部分，系统包含以下步骤：

A文件系统的原子化；

B确定根节点(metaroot)；

C开辟一个工作区域；

D转换操作，所有对FAT的操作在FAT2上进行，所有的操作都不影响当前位于磁盘上文件系统的一致性，修改完成后，再修改根节点(BPB)，将FAT2作为新的有效的FAT表，将根目录工作区作为新的根目录；

E建立FAT Phase Tree数据结构，原子文件系统采用Fat Phase Tree算法；

F系统初始化，纪录该目录/文件在meta子树中的位置；

G写文件操作，采用copy-on-write(即时拷贝)的方式来进行写入操作，对于所有涉及到修改的数据，都必须在原有系统得空闲空间上复制一块然后在上面修改，最后再将修改后的数据替换原有数据；

H新建节点Cluster操作；

I删除节点Cluster操作；

J读操作。

2.根据权利要求1所述的一种嵌入式文件系统，树形数据中的节点为文件系统元数据Meta Data，而非目录树，每当有写操作的时候，就在空闲空间内创建这棵树形数据结构的分支，再执行原子化的更新，将旧的树形数据结构更新为分支，操作一步完成，中间不可被打断，保证文件系统的一致性。

3.根据权利要求1所述的一种嵌入式文件系统，Recorded Tree准确的记录了当前磁盘的状态；Recording Tree记录了下一次要被写入的数据，而Branching Tree则记录了操作系统看来最新的文件系统数据，它还包含了一个释放列表，记录了被释放的inode和block，每一次作原子更新的时候，三个文件系统的树形数据结构就做一次切换，Recording Tree被写入到磁盘并转换为Recorded Tree，Branching Tree被修正到一个最新的一致性状态转换为Recorded Tree，而Recorded Tree则更新写入操作后变成Branching Tree。

4.根据权利要求1所述的一种嵌入式文件系统，所有操作进行的时候都采用copy-on-write方式，保证文件系统元数据的一致性，保证文件数据的一致性。