[发明专利]一种嵌入式抗掉电文件系统的操作方法

说明书

本发明公开了一种嵌入式抗掉电文件系统的操作方法，包括文件系统的初始化、文件系统的抗掉电方案、检查‑备份‑更改以及文件读/写，其特征在于，包括以下步骤：文件系统的初始化：把并列颗粒各取一个块顺序编号，当一列颗粒全部编号完毕，下一列的颗粒重复同样的过程，只是编号一直累加，直到整个M*N的颗粒阵列编号完毕，本发明的有益效果：本发明开发了一种嵌入式抗掉电文件系统的操作方法，通过该文件系统使得存储业务与存储介质管理分离，使用CPU进行文件管理，FPGA进行存储介质管理，解决了原来基于FPGA管理的NAND存储颗粒阵列的弊端，兼顾了高速数据存储和通用化，灵活化。

技术领域

本发明属于嵌入式抗掉电文件系统技术领域，特别涉及一种嵌入式抗掉电文件系统的操作方法。

背景技术

随着工业和军用系统的功能越来越复杂，对于存储设备需求趋势如下：

1、存储读写带宽要求越来越高，通常达到GB/S级别。

2、容量要求越来越大，通常达到TB级别。前端的传感器越来越多，数据量越来越大，导致容量需求越来越大。

3、易用通用性需求。比如能使用标准FTP、NFS等工具远程访问存储设备，能在线分析数据等。

4、抗掉电要求。嵌入式存储设备随时掉电，没有给设备反应时间，这对存储策略和文件系统都提出了很高的要求，要能避免数据大量丢失或者文件系统崩溃

这种系统的工作步骤如下：

1、高速数据通过FPGA的高速接口GTX把数据送入FPGA，FPGA把数据缓存在DDR中。

2、FPGA在内存中整理数据，然后把数据分割，通过FPGA IO,使用NAND命令并行写入NAND颗粒阵列。

3、更新NVRAM中的简单文件存储记录信息和阵列颗粒使用信息(包括使用掉的块、空闲块、坏块等)。

4、与CPU交互，给外界反馈存储的信息，如文件、大小、空闲空间等。

这种系统架构能满足存储的读写高带宽、大存储量的需求，但灵活易用的需求就很难满足，它主要缺点如下：

1、FPGA实现简单的顺序文件系统，无法支撑易用通用性需求。要FPGA实现的简单文件系统支持FTP、NFS等,难度很大，难以实现。

2、FPGA存储系统在相同的FPGA片上实现颗粒管理、文件管理和业务流程等功能，功能间高度耦合，开发困难，稳定困难。

3、系统上的CPU只起到跟外部传递信息的作用，没有被充分利用。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种嵌入式抗掉电文件系统的操作方法。

为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：

一种嵌入式抗掉电文件系统的操作方法，包括文件系统的初始化、文件系统的抗掉电方案、检查-备份-更改以及文件读/写，包括以下步骤：

S1、文件系统的初始化：把并列颗粒各取一个块顺序编号，当一列颗粒全部编号完毕，下一列的颗粒重复同样的过程，只是编号一直累加，直到整个M*N的颗粒阵列编号完毕，管理文件的描述符数据结构如下：

S2、文件系统的抗掉电方案：步骤S1执行的时候，文件描述符管理区分为两个，一个是操作区，一个是备份区，当文件描述符的操作，提供“检查-备份-更改”机制；