[发明专利]一种用于高清媒体的嵌入式文件系统

权利要求书

1.一种用于高清媒体的嵌入式文件系统，其特征在于，该嵌入式文件系统包括：数据结构模块、数据检索模块、数据读写模块、数据备份模块和数据恢复模块；

所述的数据结构模块，用于将用户数据与元数据、目录数据的彻底分离，隔离元数据与实际的文件数据；

所述的数据检索模块，用于根据外部信息利用所述的数据结构模块中的临时域中存放的元数据存储位置的定位；

所述的数据读写模块，用于利用所述的数据检索模块定位得到的元数据信息进行数据读取和写入操作，并将操作结果提供给外部；

所述的数据备份模块，用于对所述的数据结构模块中的元数据信息进行快照备份，并对所述的数据读写模块的操作进行日志记录；

所述的数据恢复模块，用于利用所述的数据备份模块信息进行数据恢复；

利用上述五个模块之间相互作用关系来实现对高清媒体存储的嵌入式文件系统的组织和管理。

2.根据权利要求1所述的用于高清媒体的嵌入式文件系统，其特征在于，所述的数据结构模块内部划分为独立并联系的功能区域，功能区域包括：卷标域、片单元索引域、目录项索引域、临时交换域和数据单元域；

所述的卷标域，用于记录本文件系统自身的属性信息；

所述的片单元索引域，用于确定的本文件系统最小存储单元进行管理，所述的片单元索引域内部为各个文件占用数据块的链表，并与所述的数据单元域建立映射关系；

所述的目录项索引域，用于记录具体文件或目录的属性信息，并通过提供具体文件对应片单元在所述的片单元索引域中的首位置来实现对文件占用片单元链表头的定位；

所述的临时交换域，用于存储为辅助内存查找而生成的一些临时数据，同时保存对系统元数据的快照以及操作日志记录；

所述的数据单元域，用于保存文件对应的实际数据，使用时通过片单元索引域进行索引管理。

3.根据权利要求1所述的用于高清媒体的嵌入式文件系统，其特征在于，所述的数据检索模块采用哈希算法，该算法采用将文件名称ASCII码值的哈希散列函数值作为键值进行哈希查找，采用每次进行磁盘校验与修复对哈希表进行重新生成，本哈希表存放在该系统的数据结构模块的临时交换域中，根据需要进行检索。

4.根据权利要求3所述的用于高清媒体的嵌入式文件系统，其特征在于，所述的哈希表的形成步骤如下：

步骤1)：读取目录项索引域，并按照目录项索引顺序对目录项进行解析。将所需数据存入哈希表存储结构体中；

步骤2)：将本文件对应目录项索引中名称的所有字节计算哈希函数值；

步骤3)：组织哈希表中的数据，填写哈希表结构；

步骤4)：为了降低磁盘读写的频率，需要将所有数据在内存中组织完毕后一次性写入磁盘中，最终在磁盘中一次性形成一张哈希散列表。

5.根据权利要求3所述的用于高清媒体的嵌入式文件系统，其特征在于，所述的数据检索模块通过链式地址法，加入哈希冲突，同时引入字节趋势值以及其他剪枝条件进行冲突判断。

6.根据权利要求1所述的用于高清媒体的嵌入式文件系统，其特征在于，所述的数据读写模块读写一个文件的过程步骤如下：

步骤1)：打开文件，首先将文件名及父目录名传入所述的数据检索模块，找到并读取该文件对应的目录项；

步骤2)：根据目录项中文件数据片单元链表头，顺序读取片单元索引域，得到所述文件所有数据的片单元索引；

步骤3)：根据本嵌入式文件系统的片单元大小，计算出目标数据在文件内的片单元序号及该片单元内的偏移，进一步由步骤2)的片单元索引得到目标数据在数据域中的片单元号及该片单元内的偏移；

步骤4)：由片单元号和片单元内的偏移计算出所在磁盘分区的扇区，将对应扇区的读写请求提交给操作系统内核，内核的读请求完成后，将数据提供给用户；内核的写请求完成后，返回给用户状态代码。

7.根据权利要求1所述的用于高清媒体的嵌入式文件系统，其特征在于，所述的数据备份模块的快照卷卷标用于存储分别指向日志体和快照体的指针、日志体和快照体所占字节以及面向高清媒体存储的嵌入式文件系统卷的卷标域副本信息；

所述的数据备份模块的日志体用于存储日志安全策略下所形成的各种日志数据；

所述的数据备份模块的快照体用于存储采用快照安全策略下所形成的快照数据。