[发明专利]嵌入式文件系统

摘要

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、分支树和进行树，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。本发明的优点是大幅度提升性能，并实现文件系统的可靠性，当系统非正常断电的时候，整个文件系统仍可以保持一致性而不被损坏，并且再次开机的时候无需做任何文件系统扫描和修复操作，使得系统可以像正常情况一样快速启动起来，具有实现简单、效率高、不过多消耗系统资源和不会额外占有文件系统空间的优点，非常适合用于嵌入式系统。

主权项

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。