一種硬盤物理塊管理方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于計算機(jī)領(lǐng)域，提供了一種硬盤物理塊管理方法，所述方法包括：在文件系統(tǒng)加載過程中，在內(nèi)存中創(chuàng)建位圖文件，所述位圖文件所有的位的初始化狀態(tài)均置為空閑；在文件系統(tǒng)加載過程中，生成并初始化散列表；對所述錄像文件在硬盤中申請空閑物理塊，并通過所述位圖文件和散列表的結(jié)合對該空閑物理塊進(jìn)行判定和進(jìn)行裝填。本發(fā)明通過在內(nèi)存中動態(tài)創(chuàng)建位圖文件，并通過位圖文件和散列表的對申請的空閑物理塊進(jìn)行判定和填裝，因此該位圖文件不存在于硬盤實(shí)體文件，僅駐留內(nèi)存，位圖實(shí)體文件的完整性被破壞不會造成硬盤物理塊無法被回收，或?qū)嶋H上正在使用的物理塊被當(dāng)做空閑物理塊而導(dǎo)致誤分配。
【專利說明】一種硬盤物理塊管理方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及計算機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種硬盤物理塊管理方法和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 錄像監(jiān)控文件系統(tǒng)通常使用位圖文件來記錄硬盤空間物理塊的狀態(tài)，空閑和在 用，例如，用二進(jìn)制〇和1表示，〇為空閑，1為在用。而位圖文件的內(nèi)存工作映象和其硬盤實(shí) 體之間的非實(shí)時同步容易影響位圖文件完整性。在使用過程中，出于硬盤IO性能方面的考 慮，每次申請或釋放物理塊操作所帶來的位圖文件的更新，并沒有立即同步到硬盤。當(dāng)發(fā)生 硬盤與系統(tǒng)的鏈接意外脫離或系統(tǒng)電源故障，駐留內(nèi)存的位圖文件的工作映象來不及同步 到硬盤。系統(tǒng)重啟后，硬盤的靜態(tài)位圖文件實(shí)體并不能真實(shí)反映硬盤全體物理塊的真實(shí)狀 況，表現(xiàn)在三個方面：a)系統(tǒng)突然斷電前已經(jīng)投入使用的少量物理塊，由于"在用"狀態(tài)未 被同步到位圖文件的硬盤實(shí)體，會被視為空閑而重新投入使用，造成數(shù)據(jù)丟失。b)主機(jī)系統(tǒng) 與硬盤重新恢復(fù)物理連接后，會把脫離連接前緩沖的數(shù)據(jù)同步到硬盤中，測試發(fā)現(xiàn)，這個時 刻同步到硬盤的數(shù)據(jù)是"被污染"的，被同步的位圖文件實(shí)體的數(shù)據(jù)會被修改為無意義的數(shù) 值，甚至有可能破壞位圖實(shí)體文件的索引，導(dǎo)致無法范文位圖文件。C)數(shù)據(jù)丟失是一方面， 另一方面是系統(tǒng)斷電前已經(jīng)被"釋放"的數(shù)據(jù)塊由于位圖文件的同步缺失，被永久置為"占 用"狀態(tài)，如果頻繁發(fā)生異常斷電，系統(tǒng)運(yùn)行一段時期后，會出現(xiàn)硬盤存在大量空間閑置，而 文件系統(tǒng)卻報告"無剩余空閑物理塊"。而現(xiàn)如今，業(yè)界對位圖文件的完整性保護(hù)退化為備 份措施，即多處備份。但多處備份依然受制于內(nèi)存映象和硬盤實(shí)體非實(shí)時同步，并沒有解決 錄像數(shù)據(jù)丟失和硬盤空間丟失問題，而且，多處備份增加了用于同步的系統(tǒng)開銷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種硬盤物理塊管理方法和系統(tǒng)，旨在解決位圖文件完整 性被破壞造成的物理塊無法被回收以及實(shí)際上的物理塊被當(dāng)做空閑物理塊被誤分配問題。
[0004] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種硬盤物理塊管理方法。
[0005] -種硬盤物理塊管理方法，所述方法包括：
[0006] 在文件系統(tǒng)加載過程中，在內(nèi)存中創(chuàng)建位圖文件，所述位圖文件所有的位的初始 化狀態(tài)均置為空閑；
[0007] 在文件系統(tǒng)加載過程中，生成并初始化散列表；
[0008] 通過所述位圖文件和散列表的結(jié)合，在硬盤中為錄像文件申請可用物理塊。
[0009] 作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述在文件系統(tǒng)加載過程中，生成并初始化散列表包 括：
[0010] 順序遍歷所述硬盤；
[0011] 在順序遍歷硬盤的過程中，若找到錄像文件，則將該錄像文件的標(biāo)志戳添加到散 列表中，所述錄像文件占用一個或多個物理塊，同一個錄像文件中的所有物理塊的標(biāo)志戳 相同。
[0012] 作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述通過所述位圖文件和散列表的結(jié)合，在硬盤中為錄 像文件申請可用物理塊包括：
[0013] 遍歷所述位圖文件，并獲取所述位圖文件的每一個位的位值，其中，硬盤的每個物 理塊對應(yīng)唯一一個位值，若該位值對應(yīng)的狀態(tài)為在用，則檢查下一個位的位值，若該位值對 應(yīng)的狀態(tài)為空閑，則讀取該位值對應(yīng)的物理塊的標(biāo)志戳，檢查該標(biāo)志戳在散列表中是否存 在，若該標(biāo)志戳存在于散列表中，則認(rèn)定該物理塊不可用，并繼續(xù)檢查下一個物理塊，若該 位值對應(yīng)的狀態(tài)為空閑，并且位值對應(yīng)的物理塊的標(biāo)志戳不存在散列表中，則判定該物理 塊可用
[0014] 將所述錄像文件裝填在一個或多個可用物理塊。
[0015] 作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，在將所述錄像文件裝填在一個或多個被判定為可用的物 理塊后，所述通過所述位圖文件和散列表的結(jié)合，在硬盤中為錄像文件申請可用物理塊還 包括：重新確定所述可用物理塊的標(biāo)志戳，并將該重新確定的標(biāo)志戳添加到散列表中。
[0016] 作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，在對所述文件系統(tǒng)的錄像文件在硬盤中申請空閑物理 塊，并通過所述位圖文件和散列表對該空閑物理塊進(jìn)行判定和進(jìn)行裝填后，所述方法還包 括：
[0017] 在刪除錄像文件時，將錄像文件的標(biāo)志戳從散列表中刪除，并把錄像文件中的各 個物理塊對應(yīng)的位值置為空閑狀態(tài)對應(yīng)的值以釋放物理塊。
[0018] 作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述系統(tǒng)包括：
[0019] 創(chuàng)建模塊，用于在文件系統(tǒng)加載過程中，在內(nèi)存中創(chuàng)建位圖文件，所述位圖文件的 所有位的初始化狀態(tài)均置為空閑；
[0020] 生成模塊，用于在文件系統(tǒng)加載過程中，初始化散列表；
[0021] 申請模塊，用于通過所述位圖文件和散列表的結(jié)合，在硬盤中為錄像文件申請可 用物理塊。
[0022] 作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述生成模塊包括：
[0023] 遍歷單元，用于順序遍歷所述硬盤；
[0024] 添加單元，用于在順序遍歷硬盤的過程中，若找到錄像文件，則將該錄像文件的標(biāo) 志戳添加到散列表中，所述錄像文件包括一個或多個物理塊，同一個錄像文件中的物理塊 的標(biāo)志戳相同。
[0025] 作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述申請模塊包括：
[0026] 判定單元，用于遍歷所述位圖文件，并獲取所述位圖文件的每一個位的位值，其 中，硬盤的每個物理塊對應(yīng)唯一一個位值，若該位值對應(yīng)的狀態(tài)為在用，則檢查下一個位的 位值，若該位值的狀態(tài)為空閑，則讀取該位值對應(yīng)物理塊的標(biāo)志戳，檢查該標(biāo)志戳在散列表 中是否存在，若該標(biāo)志戳存在于散列表中，則認(rèn)定該物理塊不可用，并繼續(xù)檢查下一個物理 塊，若該位值對應(yīng)的狀態(tài)為空閑，并且位值對應(yīng)的物理塊的標(biāo)志戳不存在散列表中，則判定 該物理塊可用；
[0027] 裝填單元，用于將所述錄像文件裝填在一個或多個可用物理塊。
[0028] 作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述申請模塊還包括：第二添加單元，用于在將所述錄像 文件裝填在一個或多個可用物理塊后，重新確定所述可用物理塊的標(biāo)志戳，并將該重新確 定的標(biāo)志戳，添加到散列表中。
[0029] 作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，在通過所述位圖文件和散列表的結(jié)合，在硬盤中為錄像 文件申請可用物理塊后，所述系統(tǒng)還包括：
[0030] 釋放模塊，用于在刪除錄像文件時，將錄像文件的標(biāo)志戳從散列表中刪除，并將錄 像文件中的各個物理塊對應(yīng)的位值置為空閑狀態(tài)對應(yīng)的值，以此釋放物理塊。
[0031] 有益效果：
[0032] 本發(fā)明通過在內(nèi)存中動態(tài)創(chuàng)建位圖文件，并通過位圖文件和散列表的結(jié)合，為錄 像文件申請到可用物理塊由于該位圖文件不存在于硬盤實(shí)體文件，僅駐留內(nèi)存，位圖實(shí)體 文件的完整性被破壞不會造成硬盤物理塊無法被回收，或?qū)嶋H上正在使用的物理塊被當(dāng)做 空閑物理塊而導(dǎo)致誤分配，也因?yàn)榻Y(jié)合了散列表對空閑物理塊進(jìn)一步判定，確保了為錄像 文件申請到可用物理塊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的一種硬盤物理塊管理方法的實(shí)現(xiàn)流程圖。
[0034] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的一種硬盤物理塊管理系統(tǒng)的模塊框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0035] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明；應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0036] 為了說明本發(fā)明所述的技術(shù)方案，下面通過具體實(shí)施例來說明。
[0037] 實(shí)施例1
[0038] 請參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例1提供了一種硬盤物理塊管理方法。一種硬盤物理塊管 理方法，包括步驟SlOl :在文件系統(tǒng)加載過程中，在內(nèi)存中創(chuàng)建位圖文件，所述位圖文件所 有的位的初始化狀態(tài)均置為空閑；步驟S102 :在文件系統(tǒng)加載過程中，生成并初始化散列 表；步驟S103 :通過所述位圖文件和散列表的結(jié)合，在硬盤中為錄像文件申請可用物理塊。 在本發(fā)明實(shí)施例1中，我們以二進(jìn)制〇和1表示位圖文件中物理塊的空閑和在用，則建立起 的位圖文件如下，當(dāng)然，在其他的實(shí)施例中，位圖文件可以為其他的方式，并不局限于以下 示例。
[0039]

【權(quán)利要求】
1. 一種硬盤物理塊管理方法，其特征在于，所述方法包括： 在文件系統(tǒng)加載過程中，在內(nèi)存中創(chuàng)建位圖文件，所述位圖文件所有的位的初始化狀 態(tài)均置為空閑； 在文件系統(tǒng)加載過程中，生成并初始化散列表； 通過所述位圖文件和散列表的結(jié)合，在硬盤中為錄像文件申請可用物理塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在文件系統(tǒng)加載過程中，生成并初始 化散列表包括： 順序遍歷所述硬盤； 在順序遍歷硬盤的過程中，若找到錄像文件，則將該錄像文件的標(biāo)志戳添加到散列表 中，所述錄像文件占用一個或多個物理塊，同一個錄像文件中的所有物理塊的標(biāo)志戳相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過所述位圖文件和散列表的結(jié)合， 在硬盤中為錄像文件申請可用物理塊包括： 遍歷所述位圖文件，并獲取所述位圖文件的每一個位的位值，其中，硬盤的每個物理 塊對應(yīng)唯--個位值，若該位值對應(yīng)的狀態(tài)為在用，則檢查下一個位的位值，若該位值對應(yīng) 的狀態(tài)為空閑，則讀取該位值對應(yīng)的物理塊的標(biāo)志戳，檢查該標(biāo)志戳在散列表中是否存在， 若該標(biāo)志戳存在于散列表中，則認(rèn)定該物理塊不可用，并繼續(xù)檢查下一個物理塊，若該位值 對應(yīng)的狀態(tài)為空閑，并且位值對應(yīng)的物理塊的標(biāo)志戳不存在散列表中，則判定該物理塊可 用； 將所述錄像文件裝填在一個或多個可用物理塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，將所述錄像文件裝填在一個或多個可用 物理塊后，所述通過所述位圖文件和散列表的結(jié)合，在硬盤中為錄像文件申請可用物理塊 還包括；重新確定所述可用物理塊的標(biāo)志戳，并將該重新確定的標(biāo)志戳添加到散列表中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在對所述文件系統(tǒng)的錄像文件在硬盤中 申請空閑物理塊，并通過所述位圖文件和散列表對該空閑物理塊進(jìn)行判定和進(jìn)行裝填后， 所述方法還包括： 在刪除錄像文件時，將錄像文件的標(biāo)志戳從散列表中刪除，并將錄像文件中的各個物 理塊對應(yīng)的位值置為空閑狀態(tài)對應(yīng)的值W釋放物理塊。
6. -種硬盤物理塊管理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括： 創(chuàng)建模塊，用于在文件系統(tǒng)加載過程中，在內(nèi)存中創(chuàng)建位圖文件，所述位圖文件的所有 位的初始化狀態(tài)均置為空閑； 生成模塊，用于在文件系統(tǒng)加載過程中，初始化散列表； 申請模塊，用于通過所述位圖文件和散列表的結(jié)合，在硬盤中為錄像文件申請可用物 理塊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述生成模塊包括： 遍歷單元，用于順序遍歷所述硬盤； 添加單元，用于在順序遍歷硬盤的過程中，若找到錄像文件，則將該錄像文件的標(biāo)志戳 添加到散列表中，所述錄像文件包括一個或多個物理塊，同一個錄像文件中的物理塊的標(biāo) 志戳相同。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述申請模塊包括： 判定單元，用于遍歷所述位圖文件，并獲取所述位圖文件的每一個位的位值，其中，硬 盤的每個物理塊對應(yīng)唯一一個位值，若該位值對應(yīng)的狀態(tài)為在用，則檢查下一個位的位值， 若該位值的狀態(tài)為空閑，則讀取該位值對應(yīng)物理塊的標(biāo)志戳，檢查該標(biāo)志戳在散列表中是 否存在，若該標(biāo)志戳存在于散列表中，則認(rèn)定該物理塊不可用，并繼續(xù)檢查下一個物理塊， 若該位值對應(yīng)的狀態(tài)為空閑，并且位值對應(yīng)的物理塊的標(biāo)志戳不存在散列表中，則判定該 物理塊可用； 裝填單元，用于將所述錄像文件裝填在一個或多個可用物理塊。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述申請模塊還包括；第二添加單元，用 于將所述錄像文件裝填在一個或多個可用物理塊后，重新確定所述可用物理塊的標(biāo)志戳， 并將該重新確定的標(biāo)志戳添加到散列表中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，在通過所述位圖文件和散列表的結(jié)合， 在硬盤中為錄像文件申請可用物理塊后，所述系統(tǒng)還包括： 釋放模塊，用于在刪除錄像文件時，將錄像文件的標(biāo)志戳從散列表中刪除，并將錄像文 件中的各個物理塊對應(yīng)的位值置為空閑狀態(tài)對應(yīng)的值，W此釋放物理塊。
【文檔編號】G06F12/06GK104461923SQ201410605878
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】黃凱明, 劉文濤, 歸建章 申請人:深圳市銳明視訊技術(shù)有限公司