处理数据的方法、数据存储系统、文件系统和计算机程序产品技术方案

在文件系统中，特别是在实时文件系统中，完全把数据写入到盘中也许是不可能的。然而尽管如此，例如在ＭＰＥＧ流的情况下，已经写入到盘中的数据往往也仍然是有用的。对提供元数据的文件系统中缺损的文件部分进行标记，使得应用能够执行应用专用的纠错或错误掩蔽。通过使用过滤器驱动器，文件系统能够利用这种错误处理加以扩展，由此来使这个功能可用于每个应用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种处理数据的方法，其中数据被记录在数据存储介质上，并且关于错误记录的数据的物理信息被标识。本专利技术进一步涉及一种包括数据存储介质和文件系统的数据存储系统，还涉及一种文件系统，并且还涉及一种计算机程序产品。传统的面向数据的文件系统趋向于针对最大的数据完整性，延迟每个命令的结束直到得到正确执行为止。硬盘驱动器或文件系统可以采取这种措施。一般而言，“某个数据丢失”相当于“所有数据都丢失”。在盘上所使用的文件系统格式和应用编程接口(API)上所使用的文件系统格式中，这种选择是可见的，其中所述应用编程接口用于让应用与文件系统相通信。这个方法并不非常适用于操作系统的当前需求，特别是不适用于处理数据流的操作系统。具体而言，传统的面向数据的文件系统没有实时要求，并且针对最大数据完整性的概述方法特别不适合用于需要高处理性能和有效性的数据流时。特别是将要在确定的时间限制内处理数据。此外，适合的硬盘或基于盘的装置记录像MPEG编码视频的多媒体流，需要用于将它们的数据写入到磁盘或盘并且用于读回数据的实时文件系统。在下面，术语“盘”指的是可用作为数据存储介质的各种磁盘或盘。例如，实时文件系统试图及时地写入所有的数据，但是由于盘的问题，时常不成功。于是，就存在两种选择过迟地写入数据，或者丢弃一些未写入的数据。第一种选择将典型地造成用于记录的缓冲器发生上溢，这可能会导致相当大量的数据丢失。第二种选择将保持数据损失很低。尤其是在结合了包含对数据发送器有时间限制的硬盘和合适的调度器(scheduler)的情况下，这个方案将最起码能保持数据损失很低。可以调整用于在时间限制之内将数据-特别是音频/视频流(A/V流)写入到硬盘驱动器系统的方案，以致在预定的时间限制之内存储数据。随即，硬盘驱动器系统可以检测写入错误。同样，由于时间限制，数据也可能不会被完全地写入到盘中。这意味着存储在盘上的流中的数据是不确定的。这尤其意味着数据要么错误要么它属于完全不同的流。所以，基本上讲，什么东西在盘上是不确定的，但是在大多数情况下，盘上的东西将是旧的数据。在所有这些情况下，将把这类数据称为“错误”数据。可以根据现有技术的这种依赖于分配与重新分配方案的缺损管理方法来处理硬盘的物理错误，有时被称为用于硬盘上的错误扇区的跳过与滑过方案。也就是说，这种方案仅仅提供了相对于错误数据的物理信息-比如盘上的错误块或位置的措施，这些措施是相关的，并且同样局限于硬盘驱动器系统。在所提到的缺损管理方法内，可以通过把最初安排要写入硬盘驱动器的缺损扇区的数据写入到硬盘驱动器的备用区域来进行掩盖或校正。由此，跳过了缺损扇区，并且将最初安排写入这类缺损扇区的数据写入到硬盘驱动器上的备用区域中。当应用这种常规方案时，存在某些缺点。具体来讲，由于数据传输头通常必须执行轨道切换或者起码不能从最初计安排的物理块地址序列中读取，因而这种依赖于缺损管理的物理信息的常规方案将花费额外的时间。在EP 0880136中公开了一种数据再现设备，其中当进行数据再现时，一个再现装置就根据已存储在硬盘驱动器的寄存器中的错误信息来从记录介质再现数据。由于仅仅在再现数据期间指明错误数据，因而这种方法不能防止或及时地指出对错误数据的存取。这在再现数据期间将导致性能损失并且花费额外的时间。此外，错误信息仅仅是在从记录介质再现数据期间产生的。在EP 0953977中提出了当在记录步骤中，分配区域不足时，向应用层报告记录数据的数量。这种数量信息仅仅依赖于硬盘驱动器的物理信息。在硬盘驱动器的未记录区域中进行记录期间，会产生硬盘的缺损块或扇区。在EP 0953977中，常规文件缺损管理被应用来提供表明用硬盘驱动器的备用区域中的块来替换缺损块的信息，以便防止对硬盘驱动器上缺损块的重读或重写。这种方案仅仅依赖于数据处理系统最低层内的物理缺损管理信息，即硬盘驱动器层或其它的数据储存装置层。例如，物理信息关注的是表明利用盘驱动器的备用区域中的块替换缺损块。当数据需要重放时，这种方案仍然依靠于等待错误检测直到读取为止。硬盘驱动器系统将试图用依赖于对硬盘驱动器缺损扇区的重新分配、重新映射或跳过与滑过方法的缺损管理方案来恢复错误。这在硬盘驱动器系统的错误恢复过程完毕以前通常将花费若干秒。这类恢复方案的时间限制可以设置在读取数据时。继而，因恢复数据而消耗的无效精力造成的时间损失是有限的，但是仍然损失了时间。另一个问题是由于数据的未写入，某一旧的数据继续作为新流的一部分留在盘上。通过这种方式，内部硬盘纠错码信息将是有效，并且在读取分组期间将被硬盘视为是正确的。这可能会导致严重的解码错误。具体来讲，EP0953977的讲授依赖于向应用层报告物理缺损信息。因此，在这类应用去激活之后或者在计算机系统关机之后，数据存储系统的应用层和其它层不管怎样都将会损失这类物理缺损信息。可以把存储这类信息到要读取并且和在应用初始化期间有可能要执行的文件中。然而，这将导致时间延迟，并且不是一个使人信服或优选的解决方案。通过仅仅依赖于在数据系统最低层的物理缺损信息，无法执行精确的和早期的缺损管理。这就是本专利技术的着手之处，本专利技术的目的就是规定一种用于处理数据方法、一种数据存储系统、一种文件系统和一种计算机程序产品，其能够更有效地定义错误数据，特别是及时而精确地定义，并且还能够让错误数据的信息暂时可用，甚至是在计算机系统关机或者应用在计算机系统上的应用去激活之后也可以暂时可用。关于该方法，所述目的是通过这样一种处理数据的方法来解决的，在所述方法中，数据被记录在数据存储介质上并且错误记录的数据的物理信息被标识出来，其中依照本专利技术，建议为了处理文件系统上的数据，在记录数据期间或其后立即将关于错误记录的数据的逻辑信息标识出来并且将其登记到文件系统层上。本专利技术还产生了一种包括数据存储介质和文件系统的数据存储系统，其中依照本专利技术，所述系统还包括一个过滤器驱动器，用于在记录数据期间或其后立即标识关于错误记录的数据的逻辑信息并将其和登记在文件系统层。此外，本专利技术产生了一种文件系统，可被存储在计算机可读介质上，其中依照本专利技术，提供了一种用于标识错误记录的数据的过滤器驱动器，和一种用于在记录数据期间或其后立即登记错误记录的数据的逻辑信息的文件系统。此外，本专利技术产生了一种计算机程序产品，可被存储在由计算机系统可读的介质上，其包括软件代码部分，当所述产品在计算机系统上执行时，所述软件代码部分引起所建议的方法执行。数据存储介质和计算机可读介质可以是适合在其上储存数据的任何种类的介质。具体来讲，对于所建议的方法和设备，盘驱动器所包含的光盘或盘驱动器所包含的磁盘都是适合的。在本申请中被术语化的盘驱动器或盘意在包括适用于数据储存的各种盘和盘驱动器或者磁盘和盘，尤其也包括光盘和磁盘。本专利技术的主要思想是在文件系统层之内实现缺损管理方案，因为文件系统层是这样的系统层，它能够给出文件的缺损部分的精确信息，让缺损信息暂时可用并且能够及时地(即在缺损检测的早期，特别是在读取数据很早以前)登记这类信息。逻辑信息可以包括直接关于数据文件的数据的任何信息。例如，可以以文件的最小可分配单元(即逻辑分配单元)给出这类信息。可以使用文件系统当中文件的逻辑分配单元，或者可以使用文件的偏移或字节本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于处理数据的方法，其中数据被记录在数据存储介质（４）上，并且关于错误记录的数据的物理信息被标识，其特征在于：为了处理文件系统上的数据，关于错误记录的数据的逻辑信息，在记录数据期间或其后立即被标识并被登记在文件系统层（２，２ａ）上。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：AJM德尼斯森，R乔切姆森，N拉伯特，H李，AMA里卡尔特，RJM维纳德斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]