[发明专利]基于VxWorks操作系统的文件存储结构及存储方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气化铁路的技术领域，具体说是一种可以实现突发大量数据的快速存储，并将由于文件系统异常所带来的不良影响降低到最低的基于VxWorks操作系统的文件存储结构及存储方法。

背景技术

VxWorks操作系统是美国WindRiver公司设计开发的一种嵌入式实时多任务操作系统，适用于航空、航天、通信、工业控制等实时控制系统的产品开发应用。在电气化铁路牵引自动化系统、电力系统变电站自动化系统中，为实现复杂的监视、控制功能，需要文件系统的支持，以完成在NORFLASH、NANDFLASH、DOM盘等存储介质上的快速文件存取操作。VxWorks操作系统可以实现上述存储介质上的标准文件系统。

NORFLASH和NANDFLASH是现在市场上两种主要的非易失闪存技术，NORFLASH存储器的特点是在芯片内执行(XIP， eXecute In Place)，这样应用程序可以直接在flash闪存内运行，不必再把代码读到系统RAM中。NORFLASH的传输效率很高，在1～4MB的小容量时具有很高的成本效益，但是较低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。

在电气化铁路牵引自动化系统、电力系统变电站自动化产品中，需要用到各种配置参数及数据，如保护定值、通信参数、报告记录、故障录波、操作记录、字库等，且上述数据需要以文件方式存在，以便于系统的运行和维护。一旦系统出现异常情况后，需要实现对大量异常数据的快速记录和保存，并以此为基础进行故障分析、定位和处理。文件存取的可靠程度直接决定了整个系统的可靠性和稳定性，文件系统的异常破坏会给整个系统带来灾难性后果。如果在进行大量突发数据存储或文件操作的过程中突然掉电或发生复位则会使整个系统发生瘫痪。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以实现突发大量数据的快速存储，并将由于文件系统异常所带来的不良影响降低到最低的基于VxWorks操作系统的文件存储结构及存储方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:

本发明的基于VxWorks操作系统的文件存储结构，包括两片NORFLASH存储器和一片SDRAM存储器；上述两片NORFLASH存储器分别为NORFLASH1和NORFLASH2，NORFLASH1的物理起始位置保存bootrom的启动代码程序，而后续位置创建为TFFS1文件分区，保存非经常变化的系统文件，NORFLASH2创建为TFFS2文件分区，保存频繁读写操作的数据记录文件；SDRAM存储器保存突发数据，作为突发数据的临时缓存；NORFLASH1、NORFLASH2分别与SDRAM存储器连接，SDRAM存储器中的缓存数据传输并保存到NORFLASH2上的TFFS2文件分区中。

基于VxWorks操作系统的文件存储方法，使用两片NORFLASH存储器和一片SDRAM存储器作为存储介质，两片NORFLASH存储器分别为NORFLASH1和NORFLASH2，包括以下步骤：

在NORFLASH1的物理起始位置保存bootrom的启动代码程序，启动基于VxWorks的bootrom，对NORFLASH1和NORFLASH2分别进行初始化，分别创建基于TrueFFS的文件系统，每片NORFLASH存储器各自对应创建一个文件分区，NORFLASH1中除物理起始位置之外的后续位置对应于TFFS1文件分区，NORFLASH2对应于TFFS2文件分区，TFFS1文件分区保存包括应用程序文件的非经常变化的参数与系统文件，TFFS2文件分区保存经常变化的一般数据记录文件，每个分区上根据要求创建不同的文件目录；

②在bootrom中启动FTP，将应用程序文件保存到NORFLASH1的文件分区TFFS1中，并启动应用程序；

应用程序启动后，创建并启动两个不同优先级的任务T1、T2，其中T1的优先级较高，完成大量数据的快速缓存工作，T2的优先级较低，完成缓存数据到TFFS2文件分区上的文件保存工作；

T1任务运行后，根据突发数据需要缓冲的数据文件的容量，在SDRAM存储器中创建环形缓存，环形缓存的大小不小于TFFS2文件分区, 初始化读、写指针为缓存区起始位置；

 T1任务在外部故障情况下，将突发数据缓冲到SDRAM的环形缓存中，移动写指针到下一个空闲节点，并以消息方式通知T2任务；