[发明专利]具有可变逻辑存储块大小的文件系统

说明书

技术领域

本发明主要涉及在计算机、嵌入式控制器、处理系统等中使用的文件系统。更特别地，本发明涉及将数据存储空间组织成不同大小的逻辑存储块的文件系统。

背景技术

典型地，计算机、嵌入式控制器及其它基于微处理器的系统是由各种不同的硬件组件构成的。硬件组件可包括处理器、I/O设备、人机接口设备等。另外，这类系统使用存储器存储单元来保存系统中使用的数据。存储器存储单元可采用各种不同的形式，包括，但不限于，硬盘驱动器、软盘驱动器、随机存取存储器、闪存等。

在这类系统中执行的高级应用程序通常必须与这些硬件组件(包括存储器存储单元)无缝地相互作用。所以，很多系统运行操作系统来作为应用程序与系统硬件的接口。文件系统软件可作为操作系统的一部分包括在操作系统中，也可以被设置为与操作系统交互的辅助软件组件。在任一种情况下，文件系统软件将存储器存储单元内的数据组织起来，以准备好供处理器和由处理器执行的高级应用程序来存取。

文件系统软件可使用文件/目录层，该层将文件和目录的内容组织成在存储设备上的连续数据的大小相等的逻辑存储块。每个逻辑存储块与实际保存数据的存储设备上的一个或多个相应的物理块相关联。文件/目录层可通过识别出每个响应请求而需要被更新的逻辑存储块，并重写每个这种逻辑存储块的全部内容，来执行对文件系统的更新。文件/目录层可通过读取每个存储有要读取的数据区的一部分的逻辑存储块的全部内容，来读取文件或目录的内容。

文件系统还可包括存储层，该层将文件系统内容的虚拟地址映射到数据存储设备上的物理数据块。通过确定与请求相关联的正确物理块和从数据存储设备中读出其内容，存储层可执行来自文件/目录层的逻辑块读取请求。类似地，存储层可通过以下两种方式之一来执行写请求：通过更新现有物理块的内容，或者通过从数据存储设备中分配未使用的物理块给逻辑存储块，然后更新该物理块的内容。

由于所有逻辑块具有相同的大小，并且所有物理块也具有相同的大小，所以现有的文件系统对于遇到的各类文件数据并不是最佳的。在这些现有的系统中，所有数据类型都使用固定的逻辑存储块大小，这表示在与长存取流相关联的文件类型和与短存取流相关联的文件类型之间的折衷。因此，需要一种对现有文件系统的组织的替代方案。

发明内容

本发明提出了一种系统，该系统包括处理器、可由处理器进行存取的数据存储设备、可被处理器执行以在数据存储设备上组织文件的文件系统软件。文件系统软件可被执行，以在数据存储设备上将文件根据文件类型组织到具有不同逻辑存储块大小的存储区中。在一种实现中，文件系统软件可被执行用来生成与数据存储设备相关联的孔图(hole map)。孔图包括表示数据存储设备的多个存储区中的每一个存储区对应的逻辑存储块大小的数据，并且可选地，孔图可以包括表示多个存储区中的每一个存储区的使用程度的数据。文件系统可使用文件的文件名和/或嵌入的文件信息来识别文件类型。

在研究后面的附图和详细说明之后，具备本领域专业技术的人员将会清楚本发明的其它系统、方法、特征和优点。所有这种另外的系统、方法、特征和优点应被包括在该说明内，并应包括在本发明的保护范围内，并且受到后面的权利要求的保护。

附图说明

参考后面的附图和说明可以更好地理解本发明。附图中的组件并不一定是按比例的、强调的，而是用于说明本发明的原理。此外，在附图中，在不同的示图中使用相同的附图标记来表示对应的部分。

图1是可实现具有可变逻辑存储块存储大小的文件系统的处理系统的框图；

图2是孔图和对应存储区的框图，示出了文件系统可以用来在图1的数据存储设备上组织文件数据的一种方式；

图3是显示可用在图2的孔图的孔上以标识对应的区域类型的位设置的示例表；

图4是显示图3中提及的区域类型与逻辑存储块大小之间的相关性的示例表；

图5是显示可用在图2的孔图的孔上以表示对应的存储区的使用程度的位设置的示例表；

图6是显示可由图1的文件系统使用的文件类型和对应的区域类型的示例表；

图7是显示当文件系统中正在增长或扩展文件时可使用的多个相互关联的操作的流程图；

图8是显示可用在图7的可替代存储处理操作中的多个相互关联的操作的流程图；

图9是显示可用以实现图8的方框825所示的较大的逻辑存储块行为的多个相互关联的操作的流程图。

具体实施方式