[发明专利]一种提高高速信号采集系统存储性能的方法

说明书

本发明公开了一种提高高速信号采集系统存储性能的方法，通过提供一种高速信号采集文件系统，在高速信号采集系统对文件进行写操作(即存储数据)时，采用一次性为该文件分配若干个连续的簇空间(大于待写入数据的长度)用于数据记录，优点在于减少频繁为所写文件分配空间导致对存储盘的读写访问次数增加造成对高速信号存储不及时而丢失采集的数据，降低系统性能。本发明可以有效地减少因为频繁分配文件数据区空间造成对存储盘的随机读写操作，可使文件的数据尽可能存放在连续的数据空间中，有效提高系统的性能，进一步地延长存储盘的使用寿命。

技术领域

本发明属于高速信号采集系统领域，涉及文件系统存储方面，具体涉及一种提高高速信号采集系统存储性能的方法。

背景技术

随着信息技术的发展，高速信号采集系统的应用越来越广泛，特别是在雷达、视频、图像等高速信号采集领域。为适应高速信号采集系统的高采样精度、高采样率的应用需求，保证高速信号数据能够被及时收集保存，需使用闪存介质来存储采集的数据。闪存介质在写之前必须先将里面的数据擦除后才能写入，具有一定的擦写寿命，当擦写次数接近或超过最大擦写次数时，就会被损坏不能再被使用。同时，高速信号采集系统需要长时间持续不间断的采样与存储，这对存储介质的读写性能和寿命提出更高的要求。而高速信号采集系统需要将采集的数据组织成文件进行保存方便管理和处理，因此，在高速信号采集系统中设计文件系统时应考虑到读写性能和寿命方面的因素。

发明内容

针对高速信号采集系统对存储介质的大容量、高读写速度的需求，为解决现有技术的不足，本发明通过设计用于高速信号采集系统的文件系统，提供了一种提高高速信号采集系统存储性能的方法。该文件系统可减少由于频繁为大文件分配数据存储空间时产生的对存储介质擦写次数增加缩短使用寿命，进一步地提高存储性能。采用的技术方案如下：

文件系统主要由文件系统信息表、目录项信息、簇分配表、数据区几个部分组成。文件系统信息表用于存放文件系统相关的数据信息，如每簇扇区数、簇分配表的起始位置、簇分配表大小、目录项信息的起始位置、目录项信息所占扇区数、数据区起始位置等信息。目录项信息用于记录每个文件的起始簇号、文件名、文件长度、文件创建时间、文件连续标志等信息。簇分配表用于描述每个文件所占簇之间的前后连接关系。数据区用于存放采集记录的数据。

在高速信号采集系统中，对文件的操作主要包括打开文件(包括创建文件)、读文件(即文件导出)、写文件(存储采集数据)、关闭文件、删除文件。

打开文件流程具体步骤如下：

1.通过文件路径从根目录开始逐层查找目录项信息；

2.如果没有找到文件路径对应的目录项信息，则创建目录项信息(新建文件)放入缓冲区；

3.如果找到了指定文件路径对应的目录项信息，则获取目录项信息放入缓冲区；

4.从盘中读取簇分配信息，放入缓存区中。

一次写文件操作流程具体步骤如下：

1.判断待写入盘中的数据长度是否大于0，如果是，执行步骤2；如果否，结束本次写操作；

2.判断本次写操作是否为对该文件的第一次写操作，如果是，执行步骤3；如果否，执行步骤4；

3.在缓存区的簇分配表中一次性为该文件分配若干个连续的簇空间(大于待写入数据的长度)用于数据记录；

本步骤的优点在于避免频繁分配空间造成对存储盘的随机读写操作，降低性能。

4.判断剩余已分配的簇空间是否大于待写入的数据长度，如果否，执行步骤5；如果是，执行步骤7；

5.将缓存区中的簇分配信息更新写入到盘里；

6.将缓冲区中的目录项信息更新到盘中，执行步骤3。