[发明专利]一种基于嵌入式文件系统的流式数据写入方法

权利要求书

1.一种基于嵌入式文件系统的流式数据写入方法，其特征在于，所述方法包括：

接收待写入磁盘的流式数据；

将接收的流式数据以链表结构进行组织，并将所述流式数据缓存于存储区，当缓存的流式数据的长度达到设定的阈值时，触发将缓存的流式数据写入磁盘的写操作；

从缓存中分离流式数据：

查询所述文件的元数据，获取存储文件内容的磁盘位置信息，根据所述磁盘位置信息，计算本次欲写入磁盘的流式数据长度，所述长度须为磁盘扇区大小的整数倍，且对应区段的数据在物理上和逻辑上均保持连续；

从缓存中取出所述长度的流式数据，取出数据的操作实则从缓存数据的链表中分离出一个所述长度的子链表：根据所述长度找到分离节点，从所述分离节点处截取流式数据，分离后的子链表对应的数据长度应与本次欲写入磁盘的流式数据长度相等；

将分离出的流式数据写入磁盘；

调用下层写接口将分离出的流式数据写入磁盘，写入数据时采用异步非阻塞模式，而非阻塞在将数据写入磁盘的过程中，待文件系统收到数据写入磁盘成功的消息后，尝试触发下一次写操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收待写入磁盘的流式数据之前，所述方法还包括：

接收到一个新的流式数据写入请求后，判断系统中是否存在所述文件；

如果不存在，则需要请求方手动建立所述文件；

如果存在，则为所述请求新建一个写任务，获取所述文件的元数据，并为所述任务分配存储空间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述写请求的参数包括文件名、写入文件的起始偏移和写入文件的结束偏移。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

为所述写请求建立写任务，为所述写任务分配任务空间，将所述文件名的哈希值、待写入数据的起始偏移和待写入数据的结束偏移存入所述任务空间。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括对任务进行预处理：

如果所述待写入流式数据的起始偏移对应于磁盘扇区(头扇区)中的位置不在扇区头，则从磁盘中读出头扇区数据并缓存；如果所述待写入流式数据的结束偏移对应于磁盘扇区(尾扇区)中的位置不在扇区尾，则从磁盘中读出尾扇区数据并缓存。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将分离出的流式数据写入磁盘，所述方法还包括：

计算当前写操作对应的起始偏移和结束偏移；

如果所述当前写操作对应的起始偏移等于写任务的起始偏移，则所述当前写操作为第一次写操作；

如果所述当前写操作对应的结束偏移等于写任务的结束偏移，则当前写操作为最后一次写操作。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，执行第一次写操作时，所述方法还包括：

当第一次写操作对应的起始偏移对应于磁盘扇区中的位置不为扇区头时，则将第一次写操作对应的起始偏移与扇区头对齐，并利用缓存的头扇区数据填充第一次写操作中扩充的数据。

8.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，执行最后一次写操作时，所述方法还包括：

当最后一次写操作对应的结束偏移对应于磁盘扇区中的位置不为扇区尾时，则将最后一次写操作对应的结束偏移与扇区尾对齐，并利用缓存的尾扇区数据填充最后一次写操作扩充的数据。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，执行写操作时，从缓存的流式数据中取出指定长度的待写数据，具体包括：

根据当次写操作欲写入磁盘的数据长度，找到分离节点，将缓存流式数据的链表从分离节点后截断，复制所述分离点，将复制的分离点作为剩余链表的头结点，调整原始分离节点和复制分离点中的数据起始偏移和数据长度。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，文件系统收到上一批数据写入磁盘成功的消息后，所述方法还包括：

写操作既可由在缓存的数据量达到设定阈值时被触发，也可由数据写入磁盘成功的消息触发，两种触发方式通过任务锁进行互斥，确保同一时间只有一个写任务被触发；

当文件系统收到上一批数据写入磁盘成功的消息后，尝试触发下一次写操作，若任务锁尚未被抢占，则下一次写任务触发成功；否则，触发失败。