[发明专利]一种掉电安全资源紧凑的高效信息存储机制

说明书

本发明涉及一种掉电安全和资源紧凑的高效信息存储机制。其中方法包括：（1）分层的、模块化的文件系统架构；（2）对FLASH存储空间进行划分；（3）根据FLASH的存储特点，将FLASH的数据掉电保护分为底层数据掉电保护和应用层数据掉电保护；（4）为避免备份去由于擦写次数过多，提出将擦除机制和写机制相结合，并开辟一块循环使用备份区的数据掉电保护机制；（5）设计安全写数据项，在RAM定义一块安全写缓冲区用于组织和缓存本次安全写所需要备份的所有数据项及其长度和地址。（6）设计完整的安全写流程。本发明充分考虑了执行效率和使用寿命，在一定程度上提高了掉电安全性和资源紧凑程度。

技术领域

本发明属于嵌入式设备、信息存储机制的交叉领域，特别涉及文件系统架构设计、存储空间设计、数据结构设计和掉电安全算法设计。

背景技术

随着电子科技的不断发展，嵌入式系统越来越多地在控制类、消费类、通讯类等电子产品中广泛应用，并且随着嵌入式计算机技术、数字信号处理与人机交互界面等相关技术的不断成熟，各种应用对存储设备的要求也越来越高。

FLASH存储器因制造成本低廉，存储量大、数据非易失、无机械故障等优势，在目前的嵌入式系统中被广泛用作外存储器件，如何利用号FLASH存储器关系到整个系统功能、可靠性、效率等。当前的Flash存储器存在资源不紧凑、意外掉电文件系统崩溃等问题。

因而，采用分层、模块化设计的系统架构，合理的存储空间设计以及高效的数据结构设计提高存储的高可靠性。采用有效的掉电保护机制，实现底层数据掉电保护机制和应用层数据掉电保护机制的双重数据电保护。设计一种掉电安全和资源紧凑的高效信息存储机制具有强烈现实意义和巨大经济前景。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提出一种数据索引的新方法来提高系统的稳定性和可靠性，数据索引新方法包括 ：

（1）设计分层的、模块的文件系统架构。

（2）设计FLASH存储空间，将其划分为五个线性区域，分别为管理页面区文件ID区，文件目录区、文件管理页面区和数据区域。

本发明所要解决的第二个技术问题是再充分分析FLASH操作特性的基础上，提出一种意外掉电情况下的数据安全保护机制，并给出具体实现方案和测试方法，具体步骤包括 ：

（1）本发明的掉电保护机制采用基于备份的写操作实现，称之为“安全写”，全面分析FLASH的存储特点，确定基于FLASH的数据掉电保护机制需要进行双重数据掉电保护。

（2）设计FLASH安全写的基本原理，FLASH的擦除时间一般为数毫秒，写入时间为10微秒左右，在擦除或者写入的过程当中，如果掉电，数据区很可能会得到不确定的内容。为完全避免不确定的内容，设计软件来做进一步的处理。

（3）设计FLASH安全写数据项，为实现双重掉电保护的安全写机制，在RAM定义一块安全写缓冲区用于组织和缓存本次安全写所需要备份的所有数据项及其长度和地址。

（4）设计FLASH安全写流程。

附图说明

图1是本发明提供的一种FLASH文件系统分层架构；

图2是本发明提供的一种FLASH存储空间划分；

图3是本发明提供的一种安全写流程；

图4是本发明提供的一种安全写的数据恢复流程。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明，应当理解，此处所面熟的具体实例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。