[发明专利]一种面向空间应用的文件存储系统控制装置

说明书

本申请提供了一种面向空间应用的文件存储系统控制装置，该装置包括处理器和文件信息组件，其中，所述处理器用于接收HOST发出的指令和系统状态，完成文件存储系统的记录、回放、删除、维护等功能。所述文件信息组件用以存储文件索引信息。本发明以任务号等特征信息的方式实现了文件管理，且无需装载操作系统，提高了感兴趣数据获取的准确性。本发明可以同时并行独立处理四组任务，可以实现擦除、记录、回放和维护不同任务组合，提高了应用操控性。本发明设计资源需求小，用小规模、高可靠的反熔丝FPGA实现，可满足高可靠、低功耗的航天应用需求。

技术领域

本发明涉及文件存储系统控制领域，尤其涉及一种面向空间应用的 文件存储系统控制装置，

背景技术

随着空间探测技术的发展，探测数据的输出带宽也急剧增加，航天 飞行器的数据记录设备存储容量越来越大，存储内容也越来越多，且受 到下传速率和地面站可视弧度的限制，高效的数据管理与存取成为航天 飞行器的数据记录设备重要的研究方向。

由于受到空间单粒子翻转和高可靠CPU性能的限制，相关操作系统 无法直接移植到空间设备中，因此造成通用的文件系统无法直接应用。

目前，航天飞行器的数据记录设备一般采用顺序存取、分区随机存 取等较为简单的数据管理方式。该操控方式必须按顺序或区间进行数据 读取，会造成数据利用效率的降低。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本申请提出了一种面向空间应用的 文件存储系统控制装置，所述装置包括处理器和文件信息组件，其中，

所述处理器包括协议处理模块、任务执行模块、中断处理模块和文件 管理模块，其中，

所述协议处理模块，用于接收HOST指令和系统状态，根据协议进行 指令解析，将解析结果送往任务执行模块进行任务执行，同时收集协议处 理模块、任务执行模块、中断处理模块和文件管理模块的状态，并按协议 格式进行组帧并返回给HOST；

所述任务执行模块，任务执行模块接收到协议处理模块指令和HOST 的系统状态完成相应任务的执行，并产生相应的中断信号，送中断处理模 块进行中断处理，中断响应后继续新任务执行，以实现存储器的记录、回 放、擦除和维护功能的流程控制；

所述中断处理模块，用于接收任务处理模块的记录、回放、擦除和维 护等中断信号，根据中断优先级顺序和文件处理模块的状态进行中断任务 处理；

所述文件管理模块根据中断响应信号以及系统状态对文件信息组件进 行访问，完成文件信息构建、删除和更新；

所述文件信息组件用以存储文件索引信息。

在一个可能的实现方式中，所述处理器为小规模、高可靠的反熔丝 FPGA，用以实现系统控制；所述文件信息组件单粒子免疫，用以存储文件 索引信息。

在一个可能的实现方式中，所述任务执行模块包含记录流程控制模块、 回放流程控制模块、擦除流程控制模块和维护流程控制模块，四个流程控 制模块为并行处理，采用中断的方式实现，从而完成存储器的边擦边写、 边擦边放；在针对不同目标对象时进行边擦边写边放、边写边放；针对同 一目标对象时进行快写慢放、慢写快放的任务处理。

在一个可能的实现方式中，所述文件系统的数据存储、读取和剔除均 从存储器物理空间的0地址开始，按顺序检索存储器整个物理空间，将满 足检索特征信息的物理空间进行相应的存储、读取或删除操作。

在一个可能的实现方式中，所述文件存储系统的文件名称采用任务号 进行标识，任务号可以为8位模式或16位模式，支持文件数量为256个或 65536个。

在一个可能的实现方式中，所述信息组件用来存储文件索引信息，文 件索引采用顺序管理，文件索引特征信息可以为存储单元状态、任务号、 载荷标记和记录时间中的任意一种或几种。