一种针对NAND FLASH设备的高可靠文件系统的快速启动方法技术方案

本发明专利技术涉及一种针对NAND?FLASH设备的高可靠文件系统的快速启动方法，包括以下步骤：1)实现文件系统一致性：1.1)申请存储空间，根据文件系统的动态分配和文件系统配置创建一个初始事务点，并提交初始事务点；1.2)记录的文件系统的当前状态信息，根据文件系统的当前状态信息创建一个新的事务点；1.3)利用缓冲块回收初始事务点的初始存储空间，备用；1.4)执行步骤1.1)，直至初始操作内容完成；2)启动文件系统。本发明专利技术解决了现有的NAND?FLASH设备的文件系统启动速度特别慢的问题，本发明专利技术通过设计一种合理的文件系统一致性方案以减少文件系统的完整性检查，且只在合适的时候扫描磁盘以减少磁盘扫描开销有效缩短文件系统启动时间。

【技术实现步骤摘要】
一种针对NAND FLASH设备的高可靠文件系统的快速启动方法
本专利技术属于计算机软件领域，具体涉及一种针对NAND FLASH设备的高可靠文件系统的快速启动方法。
技术介绍
面向NAND FLASH等大容量数据存储设备的文件系统在启动时由于要进行以下步骤:1、设备上电启动时需运行类似chkdsk等应用程序检查文件系统的完整性。2、在面向大阵列闪存设备时，由于需要扫描整个大阵列闪存以建立其磁盘状态信息，特别是大容量的存储设备，扫描整个磁盘会占用大量的时间。综合以上因素，导致文件系统启动速度特别慢。因此需要设计一种新的设计方法， 减少以上步骤，提高文件系统启动速度。
技术实现思路
为了解决现有的NAND FLASH设备的文件系统启动速度特别慢的技术问题，本专利技术提供一种针对NAND FLASH设备的高可靠文件系统的快速启动方法，本专利技术通过设计一种合理的文件系统一致性方案以减少文件系统的完整性检查，且只在合适的时候扫描磁盘以减少磁盘扫描开销有效缩短文件系统启动时间。本专利技术的技术解决方案:一种针对NAND FLASH设备的高可靠文件系统的快速启动方法，包括以下步骤:I】实现文件系统一致性:1.1】申请存储空间，根据文件系统的动态分配和文件系统配置创建一个初始事务点，并提交初始事务点；所述初始事务点包括初始存储空间和初始操作内容，所述初始存储空间为文件系统动态分配，所述初始操作内容为文件系统配置；1.2】记录的文件系统的当前状态信息，根据文件系统的当前状态信息创建一个新的事务点；新的事务点包括新的存储空间和新的操作内容，所述新的操作内容与初始操作内容一致；提交新的事务点，新的操作内容覆盖初始事务点的初始操作内容；1.3】利用缓冲块回收初始事务点的初始存储空间，备用；1.4】执行步骤1.1】，直至初始操作内容完成；2】启动文件系统。2、根据权利要求1所述的快速启动方法，其特征在于:还包括在启动文件系统之前还包括是否扫描NAND FLASH存储设备的判断步骤:aINAND FLASH存储设备首次挂载，向存储设备中的各个存储块申请存储空间，用申请的存储空间记录存储设备的VBF信息和存储空间所处的存储块的VBF信息；bINAND FLASH存储设备重新加载，得到存储设备的当前状态信息，同时查找首次挂载时存储的存储设备的VBF信息和各个存储块的VBF信息；c】将当前状态信息与存储设备的VBF信息和各个存储块的VBF信息的进行比较，如果一致，则NAND FLASH存储设备直接使用上述VBF信息，不用重新扫描NAND FLASH存储设备；如果不一致，则对NAND FLASH存储设备执行扫描。本专利技术所具有的优点:1、本专利技术通过事务点机制，保证文件系统的一致性，减少了通过类似chkdsk等应用去额外检查文件系统的完整性。2、本专利技术在文件系统启动所需的设备挂载时，变每次的全盘扫描为按需扫描，通过保存存储设备信息，判断信息状态是否正确，决定是否需要再次存储设备扫描。大大提高文件系统的启动速度，满足机载领域对文件系统的启动时间要求。【附图说明】图1是事务点机制功能；图2为文件系统启动流程对比图。【具体实施方式】设计一种合理的文件系统一致性方案，减少设备上电后的文件系统完整性检查。本专利技术采用事务点机制保证文件系统在任何时候发生故障时都能够恢复到某一正确状态。具体通过以下步骤实现:1.1】申请存储空间，根据文件系统的动态分配和文件系统配置创建一个初始事务点，并提交初始事务点；(即将初始事务点上内存中的数据更新到存储设备上)初始事务点包括初始存储空间和初始操作内容，初始存储空间为文件系统动态分配，初始操作内容为文件系统配置；1.2】记录的文件系统的当前状态信息，根据文件系统的当前状态信息创建一个新的事务点；新的事务点包括新的存储空间和新的操作内容，新的操作内容与初始操作内容一致；提交新的事务点，新的操作内容覆盖初始事务点的初始操作内容；(当文件系统在两个事务点之间发生断电时，将文件数据还原到文件系统最后的稳定状态。以此提供给用户一个一直保持一致性的文件系统)1.3】利用缓冲块回收初始事务点的初始存储空间，备用；1.4】执行步骤1.1】，直至初始操作内容完成；2】启动文件系统。设备上电启动时，不需要再运行类似chkdsk等应用程序来进行文件系统的完整性检查。事务点机制如图1所示，Tl时刻用户配置的事务点任务发生，保存一个初始事务点，接着，用户配置的初始事务点任务(如写文件)成功完成后向系统提交，系统在收到提交请求后触发事务点创建，新的事务点记录当时的文件系统状态信息，并且覆盖上一个初始事务点，系统在获知事务点创建成功后执行外存回收。文件操作过程中，如T1-T2时刻，系统崩溃或掉电，文件系统回滚到上一个事务点状态。在启动文件系统之前还判断是否扫描NAND FLASH存储设备:在建立磁盘状态信 息时，只在合适的时候扫描磁盘以减少磁盘扫描开销。在存储设备首次挂载时，每一个存储块分配一小块空间存储该存储设备VBF信息 和对应存储块的VBF信息；存储设备重新加载后，会寻找保存的VBF信息，如果发现并确定该VBF信息为有 效，它会使用这个状态信息，而不用重新扫描存储设备。该状态一但被使用，为防止状态信息的陈旧，在磁盘上发生任何其他活动之前， 该状态信息将失效。如果磁盘创建后有效的状态信息没有被发现，将按传统方法执行磁盘 扫描。特别是对于大容量磁盘，整个磁盘的扫描会浪费大量的时间来组织磁盘状态信息， 通过减少磁盘扫描次数，只在需要的时候进行磁盘扫描，会大大减少时间开销，提高启动速度。如图2所示，本专利技术通过事务点机制设计节省了类似chkdsk的文件系统完整性检 查步骤，并在文件系统启动所需的设备挂载时，变每次的全盘扫描为按需扫描，通过保存磁 盘息，判断息状态是否正确，决定是否需要再次磁盘扫描。通过上述方法，可以大大提高文件系统的启动速度，满足机载领域对文件系统的 启动时间要求。在未使用按需扫描整个逻辑磁盘(测试为8G的电子盘)时，文件系统的启动 速度为58秒，通过保存第一次挂载时的磁盘状态信息，通过查找状态信息按需扫描逻辑磁 盘时，文件系统的启动速度小于10秒。使用本专利技术所述的文件系统快速启动方法的具体工作步骤:(I)通过事务点机制保证文件系统的一致性(即减少类似chkdsk的文件系统完整 性检查步骤)；(2)文件系统设备挂载获取磁盘信息时变全盘扫描为按需扫描；(3)启动文件系统:若是第一次设备挂载，需要扫描整个磁盘，并存储相应的磁盘 状态信息，则在步骤3成功启动后再次启动时，即可实现本专利技术所达到的效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对NAND?FLASH设备的高可靠文件系统的快速启动方法，其特征在于，包括以下步骤：1】实现文件系统一致性：1.1】申请存储空间，根据文件系统的动态分配和文件系统配置创建一个初始事务点，并提交初始事务点；所述初始事务点包括初始存储空间和初始操作内容，所述初始存储空间为文件系统动态分配，所述初始操作内容为文件系统配置；1.2】记录的文件系统的当前状态信息，根据文件系统的当前状态信息创建一个新的事务点；新的事务点包括新的存储空间和新的操作内容，所述新的操作内容与初始操作内容一致；提交新的事务点，新的操作内容覆盖初始事务点的初始操作内容；1.3】利用缓冲块回收初始事务点的初始存储空间，备用；1.4】执行步骤1.1】，直至初始操作内容完成；2】启动文件系统。

【技术特征摘要】
1.一种针对NAND FLASH设备的高可靠文件系统的快速启动方法，其特征在于，包括以下步骤: I】实现文件系统一致性: 1.1】申请存储空间，根据文件系统的动态分配和文件系统配置创建一个初始事务点，并提交初始事务点； 所述初始事务点包括初始存储空间和初始操作内容，所述初始存储空间为文件系统动态分配，所述初始操作内容为文件系统配置； 1.2】记录的文件系统的当前状态信息，根据文件系统的当前状态信息创建一个新的事务点；新的事务点包括新的存储空间和新的操作内容，所述新的操作内容与初始操作内容一致； 提交新的事务点，新的操作内容覆盖初始事务点的初始操作内容； 1.3】利用缓冲块回收初始事务点的初始存储空间，备用； 1.4】执行步骤1.1】，直至初始操作内容完成； 2】...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩炜，杨琼，叶宏，胡宁，任晓瑞，李运喜，徐晓光，周霆，虞保忠，张勇，张灯，郝继锋，何翔，尹超，郭芳超，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司第六三一研究所，
类型：发明
国别省市：