[发明专利]一种固定空间分配的文件存储系统及实现方法

说明书

 

技术领域

本发明属于网络多媒体技术领域，特别是涉及一种固定空间分配的文件存储系统及实现方法。

背景技术

现有的数据存储系统大多数都是基于文件的存储系统，存储数据的稳定性主要基于文件系统本身。在这种基于文件的存储系统中，存在一个文件索引区，这个区储存着所有数据的相关信息，包括位置，大小，存入时间，等等。在数据存储过程中，需要不断地对该文件索引信息进行改写，在这种情况下，当突然发生断电或者系统死机时，文件索引信息未来得及保存，从而可能导致整个文件存储系统的崩溃,尤其是在现在一些特殊的存储设备中，如SD卡，其数据的稳定性又与物理数据块的读写次数有非常大的关系。

目前可使用裸设备作为基础进行存储系统的设计以解决存储数据的稳定性，裸设备的方式是将整体储存区域当作一个空间，设计者可以依据自有的规范读写数据，其下层开发需要基于操作系统提供的接口，而对于上层的开发，裸设备的操作接口往往是不可见的，这在很大程度上增加了开发的难度。

发明内容

为解决上述现有技术中的问题，本发明设计了一种固定空间分配的文件存储系统，以解决存储数据的稳定性问题。

为实现上述发明目的,本发明提出了这样一种技术方案:一种固定空间分配的文件存储系统，包括系统初始化模块、文件单元和读/写模块；

其中系统初始化模块，主要用于获取磁盘信息、对文件分配固定空间。

文件单元包括头文件和数据文件，头文件记录数据文件的信息列表，主要是数据文件的使用状态；数据文件包括索引部分和数据部分，索引部分记录数据文件的数据部分的使用信息和地址信息。

读/写模块，主要功能是通过查询头文件信息列表获取读/写的数据文件，查询该数据文件的索引部分中记录的使用信息和地址信息，从而获取读/写数据的地址，根据该地址读取或写入数据。

进一步地，数据部分的使用信息包括数据标签。

数据文件的使用状态分为已使用、正在使用和未使用三种

进一步地，读/写模块由磁盘管理子模块、数据文件管理子模块、索引管理子模块、数据管理子模块组成，其中，磁盘管理子模块，用于管理头文件，对数据文件的信息列表进行管理；数据文件管理子模块，用于管理数据文件，对各数据文件的索引部分和数据部分进行管理；索引管理子模块，用于管理数据文件的索引部分；数据管理子模块，用于向数据文件的数据部分读/写数据。

本发明还提供了一种固定空间分配的文件存储系统的实现方法，包括

步骤（1）：系统初始化:获取磁盘信息，对文件的固定空间进行分配，并创建文件单元；

步骤（2）：完成数据文件中数据的读/写。

进一步地，在步骤（1）中，文件单元包括头文件和数据文件，系统初始化模块创建的文件单元至少包括头文件，即初始化头文件的信息列表，记录各数据文件的使用状态，文件单元中的数据文件可以在数据读写过程中逐渐创建。其中数据文件的使用状态分为已使用、正在使用和未使用。

更进一步描述，在步骤（2）中数据的读写由读/写模块完成，其中读/写模块包括磁盘管理子模块、数据文件管理子模块、索引管理子模块、数据管理子模块；所述磁盘管理子模块，用于管理头文件，对数据文件的信息列表进行管理；所述数据文件管理子模块，用于管理数据文件，对各数据文件的索引部分和数据部分进行管理；所述索引管理子模块，用于管理数据文件的索引部分；所述数据管理子模块，用于向数据文件的数据部分读/写数据。

当读/写模块完成写操作时，磁盘管理子单元接收到数据写入命令后，通过调用数据文件管理子模块查询信息列表中各数据文件的使用状态，根据使用状态选择目标写入文件；数据文件管理子模块调用索引管理子模块，查询目标写入文件索引部分的地址信息，再发送写入命令给数据管理子单元，向该地址信息写入数据。同时，在写入数据后，更新索引部分中新写入数据对应的使用信息和地址信息。

当读/写模块完成读操作时，磁盘管理子模块接收到数据读取命令后，通过调用数据文件管理子系统查询信息列表中各数据文件的使用状态，根据使用状态选择目标读取文件；数据文件管理子单元调用索引管理子单元，查询目标读取文件的使用信息，通过使用信息对应的地址信息，向数据管理子单元发送读取命令读取数据。