[发明专利]基于FALSH的自恢复实时文件系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种实时自恢复文件系统，适用于使用FLASH作为存储信息介质的嵌入式系统，通过实时存储数据及自行恢复文件系统来避免突发情况导致的对文件系统或文件的破坏。

背景技术

在嵌入式系统中，尤其是电力系统装置中，不仅要求文件系统能够快速完成文件操作，提高文件操作实时性；同时还要求文件系统具有较高的安全性，能够在掉电等突发情况下恢复FLASH中存储的文件系统。

目前，嵌入式系统标准的磁盘文件系统有Ext2、FAT。将这种标准的磁盘文件系统运行在FLASH上，需要将FLASH模拟成一个具有512字节扇区大小的标准块设备。当上层文件系统要对一个设备扇区进行写操作时，其操作顺序是：

1、将这个扇区所在FLASH块数据读到内存(BUFFER)中；

2、将BUFFER中数据与写操作的数据合并成新的数据放入BUFFER中；

3、将FLASH块进行擦除操作；

4、将BUFFER中的数据写回该FLASH块。

这种方式虽然能完成正常操作，但是存在下面几个缺点：

1、效率低，对一个扇区的更新需擦写整个FLASH块的数据；

2、安全性低，很容易引起数据丢失。如果在上面第三步与第四步间发生设备掉电，将会导致整个FLASH块数据丢失，可能造成文件系统处于不一致的状态，甚至不可恢复。

嵌入式系统提供的日志文件系统jffs2、jffs3能够解决上述问题。日志式文件系统通过详细记录文件系统中的每个操作及其数据内容，来保证文件系统的安全性。但是日志式文件系统存在下面缺点：

1、对每个文件需记录前面多个操作，这样不仅浪费空间(jffs2浪费内存空间、jffs3浪费FLASH空间)，而且在掉电或突发情况后，自恢复文件系统过程缓慢；

2、由于操作系统对写操作不是直接将数据写入到FLASH物理空间，日志式文件系统很难满足嵌入式系统中对读写文件的实时性要求。

由此可见，目前几种常用文件系统很难满足嵌入式系统对文件操作实时性及自恢复性能要求。

发明内容

本发明针对上述问题，克服现有技术上述缺点，提出一种基于FALSH的自恢复实时文件系统，通过实时存储数据及自行恢复文件系统来避免突发情况导致的对文件系统或文件的破坏。

为了解决以上技术问题，本发明提供的基于FALSH的自恢复实时文件系统，以FLASH块为单位来存储文件，其特征在于：一个文件存储于一个FLASH块中(每个文件必须占有一个FLASH块且不允许多个文件共享一个FLASH块)，文件的特征信息存储于所在FLASH块的指定页，文件的内容存储于所在FLASH块的其余页中，系统启动后扫描所有FLASH块的所述指定页，将所有文件的特征信息读入内存，并据此在内存中自行重新构建系统文件列表，当系统文件列表发生变化时，将变化信息同步至相应文件所在FLASH块的所述指定页中，若新增文件，则在空白FLASH块的指定页写入新增中写入新增文件的特征信息，新增文件的内容写入该空白FLASH块的其余页，若删除文件，则擦除该待删除文件对应FLASH块指定页上的文件特征信息。

进一步的，本发明将文件的特征信息存储于所在FLASH块的第一页。

本发明文件系统以FLASH块为单位来存储文件，将文件特征信息记录在存储文件数据的每个FLASH块的第一页，利用FLASH掉电不丢失特性，在系统重新上电时，扫描FLASH每块信息，根据存储的文件特征信息自行恢复文件系统。

更进一步的，本发明具有用于对FLASH块进行读写的文件操作接口模块，所述文件操作接口模块直接调用FLASH操作接口来对FLASH块进行读写操作，实现文件操作的读写实时性。

传统文件系统的文件读写都需要经过BUFFER缓冲，本发明文件系统直接对FLASH块进行读写操作，实时性更强，确保电力数据能够实时、完整的被记录。

本发明的有益效果如下：

1.提高了读写操作速度，10-15％。

2.文件写过程中设备掉电，能够保存写入部分，并能够在设备重新上电后正确读出已经写入部分。

3.能够移植到多种嵌入式操作系统，也可不依赖操作系统使用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明实施例1构架框图。

具体实施方式

下面参照附图并结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。