[发明专利]一种嵌入式系统的事务机制

说明书

本发明涉及一种嵌入式系统的事务机制，所述事务机制具体包括：开启事务，拷贝一份lpm_current命名为lpm_snapshot；从lpm_current查找事务指定的逻辑地址所对应的物理页索引，计算物理地址，读出该物理地址所对应物理页存储的数据；更新所读出的数据，将更新后的数据写入到空闲物理页；将所查找到的物理页索引，改为该空闲物理页的物理页索引；判断执行事务过程中是否有错误，如果否，且未接收到撤销事务指令，提交事务，包括：更新lpm_current中的version和checksum值，把更新后的地址映射管理表写入到地址映射管理表区，并删除lpm_snapshot；如果是，或接收到撤销事务指令，回滚事务，把lpm_snapshot的内容复制回lpm_current，删除lpm_snapshot。本发明的事务机制，解决了传统事务机制缩减Flash使用寿命、降低系统运行效率的问题。

技术领域

本发明涉及资源受限系统的开发领域，尤其是一种嵌入式系统的事务机制。

背景技术

近年来随着Flash(闪存)技术的发展，Flash以大容量、高速度、低功耗、非易失性等优点成为众多嵌入式系统的主要存储介质。嵌入式系统资源受限，如ARM、MCU、SE等系统，经常会利用片内Flash来保存程序和数据，也保存一些需要修改的配置信息或运行数据。这类系统资源有限，无法安装通用文件系统，无法利用文件系统来实现数据的可靠存储，但Flash具有按块/页擦写的物理特性，即需要先擦除整块/页然后再写入数据，以致这类系统一旦发生掉电或电源不稳定，就有可能造成数据丢失或损坏，甚至系统紊乱无法正常运行。

由此，需要为嵌入式系统设计一种事务机制来实现数据的可靠存储，即实现数据写入操作的原子化，数据更新要么成功全部更新、要么不成功全都不更新，以防出现数据一半新一半旧的状态。

事务机制的关键是数据备份和恢复，其原理为：先备份目标地址的数据，然后修改目标地址的数据，若期间发生错误或掉电，则可以从备份区恢复目标地址的旧数据回去，相当于倒退到事务启动之前；若事务撤销，也可以从备份区恢复目标地址的旧数据；若事务执行完成，则擦除备份数据或置备份无效标识。数据备份可以只备份被修改范围内的数据，以一条记录形式保存到备份区，也可以备份整页，实际操作中一般的也会同时保存数据的目标地址、长度、校验等。

从上述描述可知，一个传统的事务流程需要：备份旧数据、备份旧数据完成标识、擦写目标页更新数据、删除备份数据或设置备份数据无效标识，一个完整的事务流程需要4次Flash页擦写操作，降低了系统的运行效率。另一方面，每次事务期间都要使用数据备份区，导致备份区Flash页的擦写寿命极速消耗，形成Flash寿命瓶颈，为此必然需要多个备份页进行均衡，但是均衡页数少则起不到延长备份区Flash寿命的效果，均衡页数多则直接占用大量的系统空间，构成系统性能瓶颈。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种嵌入式系统的事务机制，解决了传统事务机制一次事务流程需要多次擦写Flash页，以致缩减了Flash使用寿命、降低了系统运行效率的问题。

为达到上述目的，本申请提供了一种嵌入式系统的事务机制，包括

开启事务，执行：拷贝一份lpm_current命名为lpm_snapshot；从lpm_current查找事务指定的逻辑地址所对应的物理页索引，依据该物理页索引计算物理地址，读出该物理地址所对应物理页存储的数据；依事务要求更新所读出的数据，将更新后的数据写入到空闲物理页；将lpm_current中所查找到的物理页索引，改为该空闲物理页的物理页索引；

判断开启事务后执行事务过程中是否有错误，如果否，且未接收到撤销事务指令，提交事务，包括：更新lpm_current中的version和checksum值，把lpm_current中更新后的地址映射管理表写入到地址映射管理区，删除lpm_snapshot；如果是，或接收到撤销事务指令，则回滚事务，把lpm_snapshot的内容复制回lpm_current，删除lpm_snapshot。