[发明专利]一种光盘库文件系统及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，特别涉及光盘库的文件管理方法及其设备。

背景技术

目前主流数据存储技术有闪存、硬盘、光盘、磁带等。随着蓝光光盘技术的发展，目前蓝光光盘容量达到单盘200G，光盘存储具有价格低、寿命长等优势，在大数据背景下，光盘存储技术具有良好的应用前景。

光盘库作为一种大容量数据存储设备，可应用于各个领域，如银行的票据影像存储、保险机构的资料存储，以及其他所有的大容量近线、离线资料存储的场合。

网络光盘库由放置光盘的光盘架、换盘机械手、光驱或光驱阵列、光盘库服务器组成，可作为网络文件服务器。

申请号为200310110945.0的专利提出了一种在客户端安装光盘库软件，通过虚拟一个或多个虚拟光盘驱动器，提供文件访问服务。该发明需要在客户端安装专用软件，存在易用性问题。

申请号为02117665.5的专利提出了一种在服务器端通过存储槽镜像物理光盘的方式，再通过FTP、HTTP或SMB网络协议提供文件共享服务，使得光盘库对外体现为一种NAS(Network Attached Storage网络附属存储)服务器，其特征在于光盘数据需要拷贝到硬盘中形成光盘镜像，再对外提供文件服务。其对外提供的文件服务仅限于已载入硬盘的光盘镜像，对于未载入的光盘，则无法访问，对于光盘库容量远大于硬盘容量的系统来说，这种服务是不完整的。

另外，目前光盘分为不可擦写、一次擦写、多次擦写光盘，但多次擦写光盘也有一定的擦写次数限制，而且光盘库中的光盘，大部分不在光驱里，而是存放在光盘架上，在需要的时候由机械手装入光驱，这一过程通常需要数秒。由于光盘不能像硬盘一样频繁随机擦写，对光盘的文件管理不能像硬盘一样。

为解决上述问题，本发明提出了一种光盘库文件系统及其设备，用于提供光盘库的文件访问服务和光盘管理，它能把整个光盘库包括离线光盘的文件构造成一个文件系统，提供标准的文件访问接口，但是对离线光盘，只能查询离线光盘的文件目录信息。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种光盘库文件系统及其设备。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种光盘库文件系统，如图1所示，该装置包括光盘库文件系统控制模块120、光盘机械手控制器130、光盘库管理数据模块110。

光盘库文件系统控制模块120通过管理和访问其逻辑上的底层文件系统来完成文件管理与提供文件访问服务，并对上级模块提供文件接口，对于不同的实现方式，其上级模块和接口形式不同，如实施例1的上级模块是用户态文件系统客户端410，实施例2的上级模块是VFS(Virtual File System虚拟文件系统)320。光盘库文件系统控制模块120还通过访问光盘库管理数据模块110获取文件目录信息，返回给用户。光盘库文件系统控制模块120也是光盘状态管理模块，提供库内光盘的管理调度、光驱的分配等。

机械手控制器130在光盘库文件系统控制模块120控制下，通过光盘机械手210从光盘架抓取光盘230到光驱220或与之相反。

光盘库管理数据模块110提供光盘库所有光盘中的文件目录信息、所有光盘的位置信息和状态信息、设备信息以及其它管理光盘库需要的信息。

光盘库文件系统是一个超级文件系统。光盘库文件系统控制模块通过管理和访问其光盘文件系统和其它文件系统来完成文件管理与提供文件访问服务。其中光盘文件系统，包括但不限于ISO9660、UDF等；其它文件系统可以是硬盘文件系统，包括但不限于EXT2／ETX3、NTFS等，或是其它任何介质的文件系统，其介质包括但不限于内存、闪存、网络存储等。其中，光盘文件系统主要用于管理光盘文件，硬盘或其它介质的文件系统可用于缓存光盘文件。

光盘库文件系统的核心功能描述如下：

1、读光盘库文件内容

当用户通过操作系统的文件系统接口访问光盘架上的光盘文件内容时，不失一般性，以Linux操作系统为例，CPU进入文件系统API后，进入到内核态，由VFS接管，由于是访问光盘库文件，VFS调用预先注册在里面的光盘库文件系统接口，CPU控制权转入光盘库文件系统控制模块，光盘库文件系统控制模块从光盘库管理数据模块的文件目录信息获得文件所在的光盘号，从光盘表获得该光盘所在位置，再控制机械手抓取光盘到空闲光驱，获得文件。

2、查询光盘库文件目录信息