嵌入式系统、掉电保护方法、电子设备及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种嵌入式系统、掉电保护方法、电子设备及存储介质。系统包括嵌入式操作系统、文件系统以及存储器，还包括：在文件系统中定义的日志文件，日志文件包括掉电标识区和数据记录区，掉电标识区用于标记掉电保护状态，数据记录区用于备份写入的数据；数据记录区按照时间先后顺序逐条存储每次写入的数据并生成多条记录，其中每条记录包括数据和数据的标签，标签用于标识每条数据的属性信息；其中，属性信息包括存储器类型、存储目标ID、操作类型和操作长度，数据为要写入目标存储器目标地址的有效数据。基于日志信息进行数据掉电保护，将设备上所有的写操作数据都备份下来，能够实现对嵌入式设备全方位的掉电保护。

Embedded system, power failure protection method, electronic equipment and storage medium

【技术实现步骤摘要】
嵌入式系统、掉电保护方法、电子设备及存储介质
本专利技术涉及闪存器
，更具体地，涉及一种嵌入式系统、掉电保护方法、电子设备及存储介质。
技术介绍
嵌入式系统(Embeddedsystem)，是一种完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统。在硬件上，一般由嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口组成。随着物联网技术的发展，嵌入式系统已经应用到工业控制、交通管理、通信网络、智能家电、环境监测、航空航天等各个领域。常用到的存储器一般有EEPROM、NorFlash和NandFlash，这些存储器具有读写速度快、能耗低、不易损失、对运行环境的电压有极高要求的特点，被大量使用到嵌入式产品中，尤其是嵌入式终端产品，如手机、PDA、机顶盒等。嵌入式产品在使用过程中，由于电池电力耗尽、碰撞接触不良、电压不稳或移除供电电源等原因，不可避免的会出现设备掉电的现象。这种异常掉电会导致存储器内部的数据遭到破坏，尤其是在写操作时发生掉电，可能会只更新了部分数据，导致存储器的数据变成一部分是新的一部分是旧的，数据错乱。如果是关键数据被破坏，存储器状态异常，整个设备将无法启动，后果十分严重。针对这种情况，嵌入式设备目前采用的方法主要有三种。第一种方法是外接一个备用电源(如UPS)，在断电时，将电源切换到备用电源上，保证嵌入式设备的电力不间断。第二种方法是使用超级电容存储电能，该电能只能维持设备继续工作几秒钟，在断电时，释放存储的电能将数据保存到存储器中。第三种方法就是写操作时将数据备份，重新上电后进行修复恢复数据。前两种方法都会增加设备的成本，而且实现也比较复杂，大多都采用第三种方法。但一般都是基于特定的一个存储器进行备份，在驱动程序的基础上进行备份，而且备份的内容是基于当前的一次写操作来完成的。如果一个事务处理，有多步骤的写入操作，并且涉及多种存储器的写入，通用做法只能备份断电时的当前存储器当前写入的数据，掉电恢复也只能恢复部分数据，这样导致业务数据有新数据也有旧数据，整个设备的业务状态可能就不统一了。因此需要提出一种嵌入式系统数据的掉电保护方法，增强嵌入式设备数据的完整性和稳定性，避免嵌入式设备中多种存储器异常断电导致的数据不完整问题，以及多组不连续数据存储时掉电产生的数据错乱问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种嵌入式系统、掉电保护方法、电子设备及存储介质，实现增强嵌入式设备数据的完整性和稳定性，避免嵌入式设备中多种存储器异常断电导致的数据不完整问题，以及多组不连续数据存储时掉电产生的数据错乱问题。为实现上述目的，本专利技术提出了一种嵌入式系统，包括嵌入式操作系统、文件系统以及存储器，还包括：在所述文件系统中定义的日志文件，所述日志文件包括掉电标识区和数据记录区，所述掉电标识区用于标记掉电保护状态，所述数据记录区用于备份写入的数据；所述数据记录区按照时间先后顺序逐条存储每次写入的数据并生成多条记录，其中每条记录包括数据和所述数据的标签，所述标签用于标识每条数据的属性信息；其中，所述属性信息包括存储器类型、存储目标ID、操作类型和操作长度，所述数据为要写入目标存储器目标地址的有效数据。可选地，所述存储器类型包括直接存储项和文件存储项；所述直接存储项包括NorFlash、EEPROM和NandFlash；所述文件存储项包括FAT文件、NFS文件和JFFS文件。可选地，所述存储类型还包括记录校验项，所述记录校验项为所述记录区中的最后一条记录，用于标记对所有数据记录是否正确存储并完成数据备份进行校验的数据项。可选地，对所有数据记录进行校验的方法包括CRC数据校验方法。可选地，还包括ID-文件的映射表，所述ID-文件的映射表包括所述存储器类型和所述存储目标ID，一个所述存储器类型和一个所述存储目标ID组成对应一个目标存储器中目标地址的唯一标识。可选地，当所述存储器类型为所述文件存储项时，不同的文件或目录对应于不同的存储目标ID；当所述存储器类型为直接存储项时，所述存储目标ID为固定值。可选地，所述操作类型包括数据更新、目录创建、目录删除、文件创建、文件删除、设置地址、计算校验。本专利技术还提出一种基于上述嵌入式系统的数据掉电保护方法，所述方法包括：当启动写操作的事务处理时，执行以下掉电保护步骤，包括：步骤101：将所述日志文件中所述掉电标识区的掉电保护状态标记为正在保护状态；步骤102：将数据逐条多次写入所述日志文件的所述记录区中；步骤103：结束所述写操作的事务处理，对写入所述记录区中的每条数据记录进行校验，并生成记录校验项；步骤104：解析所述日志文件，根据每条数据记录的所述存储器类型、所述存储目标ID以及所述ID-文件映射表，将所述记录区中的数据记录逐条更新到目标存储器的目标地址；步骤105：更新所述ID-文件映射表；步骤106：删除所述日志文件所述记录区中的所有数据记录；步骤107：修改保护标识区的状态为结束保护状态，完成掉电保护；当系统重新上电时，执行以下掉电恢复步骤，包括：步骤201：检查日志保护标识区的状态，如果是结束保护状态，不做任何处理；步骤202：如果是正在保护状态，检查日志的最后一个记录，是否是数据校验项；步骤:203：如果不是所述数据校验项，执行掉电保护过程中的步骤S106～S107，完成掉电恢复；步骤204：如果是所述数据校验项，计算所述数据校验项的校验值，和存储的校验值比较；步骤205：如果校验值比较一致，执行掉电保护过程中的步骤S104～S107，完成掉电恢复；步骤206：如果校验值比较不一致，执行掉电保护过程中的S206～S207，完成掉电恢复。本专利技术还提出一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的嵌入式系统的数据掉电保护方法。本专利技术还提出一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使计算机执行上述的嵌入式系统的数据掉电保护方法。本专利技术的有益效果在于：本专利技术是基于日志信息进行的数据保护，同时备份存储介质类型、操作类型、数据的地址、数据的长度，以及数据内容，可以将设备上所有的写操作数据都备份下来，而且备份的数据都是有效信息，没有冗余的信息，实现了对嵌入式设备全方位的掉电保护。从事务角度对嵌入式设备进行掉电保护，只使用一个日志文件备份各种写入操作的数据，保证了事务处理过程中数据的一致性，提高了嵌入式设备的可靠性和完整性。本专利技术的装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种嵌入式系统，包括嵌入式操作系统、文件系统以及存储器，其特征在于，还包括：/n在所述文件系统中定义的日志文件，所述日志文件包括掉电标识区和数据记录区，所述掉电标识区用于标记掉电保护状态，所述数据记录区用于备份写入的数据；/n所述数据记录区按照时间先后顺序逐条存储每次写入的数据并生成多条记录，其中每条记录包括数据和所述数据的标签，所述标签用于标识每条数据的属性信息；/n其中，所述属性信息包括存储器类型、存储目标ID、操作类型和操作长度，所述数据为要写入目标存储器目标地址的有效数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式系统，包括嵌入式操作系统、文件系统以及存储器，其特征在于，还包括：
在所述文件系统中定义的日志文件，所述日志文件包括掉电标识区和数据记录区，所述掉电标识区用于标记掉电保护状态，所述数据记录区用于备份写入的数据；
所述数据记录区按照时间先后顺序逐条存储每次写入的数据并生成多条记录，其中每条记录包括数据和所述数据的标签，所述标签用于标识每条数据的属性信息；
其中，所述属性信息包括存储器类型、存储目标ID、操作类型和操作长度，所述数据为要写入目标存储器目标地址的有效数据。


2.根据权利要求1所述的嵌入式系统，其特征在于，所述存储器类型包括直接存储项和文件存储项；
所述直接存储项包括NorFlash、EEPROM和NandFlash；
所述文件存储项包括FAT文件、NFS文件和JFFS文件。


3.根据权利要求1所述的嵌入式系统，其特征在于，所述存储类型还包括记录校验项，所述记录校验项为所述记录区中的最后一条记录，用于标记对所有数据记录是否正确存储并完成数据备份进行校验的数据项。


4.根据权利要求3所述的嵌入式系统，其特征在于，对所有数据记录进行校验的方法包括CRC数据校验方法。


5.根据权利要求2所述的嵌入式系统，其特征在于，还包括ID-文件的映射表，所述ID-文件的映射表包括所述存储器类型和所述存储目标ID，一个所述存储器类型和一个所述存储目标ID组成对应一个目标存储器中目标地址的唯一标识。


6.根据权利要求5所述的嵌入式系统，其特征在于，当所述存储器类型为所述文件存储项时，不同的文件或目录对应于不同的存储目标ID；
当所述存储器类型为直接存储项时，所述存储目标ID为固定值。


7.根据权利要求1所述的嵌入式系统，其特征在于，所述操作类型包括数据更新、目录创建、目录删除、文件创建、文件删除、设置地址、计算校验。


8.一种基于权利要求1至5任意一项所述的嵌入式系统的数据掉电保护方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，
申请(专利权)人：航天信息股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11