本發(fā)明涉及信息技術(shù)，具體地涉及一種基于智能密鑰盤的文件管理方法。

背景技術(shù)：

由于現(xiàn)有的智能密鑰盤的接口規(guī)范中，都是以簡單的數(shù)據(jù)塊形式存儲數(shù)據(jù)，無法做到文件系統(tǒng)的形式管理密鑰盤中的數(shù)據(jù)，更無法做到文件的快速查找和訪問，也難以做到多套文件系統(tǒng)共存。所以，業(yè)務系統(tǒng)需要自行負責數(shù)據(jù)的組織方式，即使做到支持的文件系統(tǒng)的形式管理數(shù)據(jù)，也會造成密鑰盤空間大量占用，導致密鑰盤空間利用率極低的情況。由于現(xiàn)有智能密鑰盤使用的接口規(guī)范只支持簡單的數(shù)據(jù)塊存儲模式，不支持文件系統(tǒng)模式管理數(shù)據(jù)，而且對數(shù)據(jù)的處理是整存整取的，無法支持文件數(shù)據(jù)流的方式訪問和緩存數(shù)據(jù)技術(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)中，密鑰盤的簡單數(shù)據(jù)塊存儲模式，導致難以做到復雜的文件系統(tǒng)管理，以及多套不同文件系統(tǒng)之間的兼容和混合使用；難以實現(xiàn)有效數(shù)據(jù)的快速查找和訪問。采用現(xiàn)有的文件系統(tǒng)模式管理密鑰盤的數(shù)據(jù)，會造成大量的空間浪費和擴展性降低，而且空間利用率低。

隨著社會對信息安全的重視程度和要求日趨提高，對智能密鑰盤的要求也不僅局限于簡單的數(shù)據(jù)塊存儲，對數(shù)據(jù)存儲模式、性能、安全性都提出了更高的要求。又由于多種標準同時存在，并且需求的不斷提高。所以研發(fā)一種簡單易用，且能兼容各種標準的基于智能密鑰盤的數(shù)據(jù)存儲和訪問方法勢在必行。

中國專利公開了“一種基于智能密鑰的存儲設(shè)備及其數(shù)據(jù)存儲和讀取方法”（公開號：cn106127074a）中提出的方法無法做到多套不同的文件系統(tǒng)之間的兼容和混合使用，也難以通過二叉樹查找方法來實現(xiàn)快速的查找和訪問數(shù)據(jù)，同時提出的根據(jù)用法初始化時設(shè)定的單個段段單元大小，將智能密鑰設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲物理空間劃分為多個段單元，這種方式會造成密鑰盤存儲空間的大量浪費和擴展性低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高性能的智能密鑰盤的存儲和訪問方法，解決現(xiàn)有智能密鑰盤的無法提供高效的數(shù)據(jù)管理和訪問，以及空間利用率低和訪問速度受限，無法做到文件系統(tǒng)之間的兼容和混合使用的問題。從而達到快速高效的查找和訪問數(shù)據(jù)，以及最大化的空間利用率，增強智能密鑰盤的數(shù)據(jù)間的兼容性，達到多套不同數(shù)據(jù)間的共存。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的。基于智能密鑰盤的文件管理方法，其特征在于，其步驟如下：

1）在智能密鑰盤的存儲空間中存儲系統(tǒng)信息表和索引表,定義為信息描述文件；

2）需要存儲新數(shù)據(jù)時，根據(jù)數(shù)據(jù)塊的大小從智能密鑰盤的存儲空間中自動分配，來存儲該新數(shù)據(jù)，并且在步驟1）中所述信息描述文件中進行記錄；

3）所述系統(tǒng)信息表中存儲的是文件系統(tǒng)的關(guān)鍵信息；

4）所述索引表中存儲的是二叉樹信息表以及文件和文件夾相關(guān)的屬性表信息；

5）根據(jù)所述二叉樹信息表，利用二叉樹的搜索方法，快速定位到文件然后直接讀取文件數(shù)據(jù)，或者快速定位到文件夾的所在位置然后讀取文件夾中所包含的文件信息；

6）使用二叉樹信息表，實現(xiàn)文件和文件夾的多級目錄管理。

所述關(guān)鍵信息包括文件名前綴、文件數(shù)量以及文件存儲模式。

本發(fā)明在智能密鑰盤的存儲空間中存儲系統(tǒng)信息表和索引表等關(guān)鍵信息，在此之上建立數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速查找和多種不同標準的數(shù)據(jù)間共存等功能，支持文件按需自動分配，提高密鑰盤空間利用率，并且支持二叉樹查找，提供數(shù)據(jù)的訪問速度。系統(tǒng)信息表的使用，可以同時支持多種文件系統(tǒng)共存和混用。放棄了分散式存儲，優(yōu)化了密鑰盤空間的管理，二叉樹信息表實現(xiàn)了動態(tài)可擴展的文件查找。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工作原理圖；

圖2是本發(fā)明中的文件和存儲空間關(guān)系映射圖；

圖3是本發(fā)明中加載文件數(shù)據(jù)的流程圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。參見圖1至圖3。

本發(fā)明的工作原理（如圖1所示），由信息描述文件1、文件索引表2和數(shù)據(jù)訪問3三個主要業(yè)務組成。通過讀取信息描述文件1，獲得文件索引表2。通過文件索引表2，使用二叉樹查找法找到相關(guān)文件，進行數(shù)據(jù)訪問3。

一、信息描述文件1：信息描述文件1中存儲了系統(tǒng)信息表和文件索引表2；

在格式化智能密鑰盤時，會在密鑰盤的存儲空間中先創(chuàng)建一個信息描述文件1，將系統(tǒng)信息表和索引表中的第一項（根文件夾）信息寫入其中；智能密鑰盤在初始化時，根據(jù)文件實際需要的空間，創(chuàng)建相應大小的文件并寫入數(shù)據(jù)。格式化工具將相關(guān)信息保存到系統(tǒng)信息表中，并創(chuàng)建根文件夾的索引表的節(jié)點。在讀取密鑰盤的數(shù)據(jù)時，通過讀取信息描述文件1，解析數(shù)據(jù)得到系統(tǒng)信息表和文件索引表2，根據(jù)系統(tǒng)信息表確定當前密鑰盤中支持的文件系統(tǒng)類型和使用的接口標準，然后根據(jù)文件索引表2構(gòu)建二叉樹。根據(jù)二叉樹查找到文件屬性表信息，并得到數(shù)據(jù)實際存儲位置（如圖2所示）。當存儲新數(shù)據(jù)時，在文件索引表2創(chuàng)建新的節(jié)點，并把相關(guān)信息寫到文件屬性表中，讀取文件時則查找二叉樹快速的找到相應的節(jié)點，獲取信息表中的數(shù)據(jù)。刪除文件時則找到相應節(jié)點，然后刪除節(jié)點和相應的信息表中的數(shù)據(jù)。

二、系統(tǒng)信息表：存儲的是文件系統(tǒng)的關(guān)鍵信息；

系統(tǒng)信息表中存儲的文件系統(tǒng)的關(guān)鍵信息包括文件系統(tǒng)的類型、版本號、文件索引前綴、文件索引表2項的數(shù)量和文件存儲模型，加載文件系統(tǒng)時先得到系統(tǒng)信息表，判斷當前的文件系統(tǒng)類型和版本號，然后根據(jù)索引前綴和文件索引表2加載整個文件系統(tǒng)。

三、文件索引表2：數(shù)據(jù)關(guān)系由索引表和根據(jù)索引表生成的二叉樹組成；

索引表記錄了文件夾與文件的上下級關(guān)系，通過文件夾內(nèi)嵌文件夾或文件的方式實現(xiàn)了文件夾與文件、文件夾與文件夾之間的關(guān)系；通過索引表中的數(shù)據(jù)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)與存儲單元之間的關(guān)系映射；通過查詢二叉樹可以得到文件在索引表中的位置；通過索引表中的記錄可以得到文件數(shù)據(jù)所在的真實位置。二叉樹從根文件夾開始，根文件夾項位于查找二叉樹的頂端，利用二叉樹可以遍歷整個文件系統(tǒng)中的所有文件和文件夾。

四、數(shù)據(jù)訪問3：通過硬件設(shè)備、廠商驅(qū)動程序和二次開發(fā)接口訪問各廠商的智能密鑰盤，數(shù)據(jù)訪問3模塊提供密鑰盤通用的數(shù)據(jù)接口供上層來讀取所要查找的數(shù)據(jù)塊。

獲得文件數(shù)據(jù)的流程（如圖3所示），包括以下步驟：

(1)讀取信息描述文件的數(shù)據(jù)101，獲得系統(tǒng)信息表和索引表；

(2)從系統(tǒng)信息表中得到索引表大小102，獲得索引表的數(shù)據(jù)；

(3)根據(jù)索引表加載完整的文件系統(tǒng)二叉樹103；

(4)在讀取某文件數(shù)據(jù)時，從根文件夾節(jié)點即二叉樹根節(jié)點開始遍歷查詢文件，得到文件所在節(jié)點位置，定位文件所在的節(jié)點104；比如：路徑為：“/dir1/doc2.dat”,/為根文件夾，dir1為根文件夾的子文件夾，doc2.dat是dir1文件夾內(nèi)的文件。所以先從根文件夾節(jié)點開始查找dir1文件夾，如果沒有找到則返回文件不存在的錯誤，如果找到就進入dir1節(jié)點中，查詢doc2.dat文件。如果存在，則得到dir1節(jié)點為doc2.dat的父節(jié)點；

（5）通過查詢doc2.dat的節(jié)點，得到doc2.dat的信息表項，得到數(shù)據(jù)存儲單元的名稱索引105；

（6）根據(jù)數(shù)據(jù)存儲單元的名稱索引，讀取doc2.dat的完整數(shù)據(jù)內(nèi)容106。

實施例：

以下結(jié)合一個較佳實施案例對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明能實現(xiàn)對多套不同文件系統(tǒng)的兼容。如下表：

在系統(tǒng)信息表中存儲文件索引前綴，存儲到密鑰盤中的數(shù)據(jù)以前綴加文件名為索引，實現(xiàn)兼容老文件系統(tǒng)和兼容多套文件系統(tǒng)，解決文件系統(tǒng)之間的兼容和混合使用的問題。

1.密鑰盤中已存在老文件系統(tǒng)，密鑰盤中存在file1和file2兩個文件。

2.在不影響現(xiàn)有文件系統(tǒng)下，使用新文件系統(tǒng)，在密鑰盤中創(chuàng)建系統(tǒng)文件kfs，其存儲系統(tǒng)信息表和索引表，系統(tǒng)信息表中存儲新文件系統(tǒng)的文件索引，當需要添加新規(guī)范的印章數(shù)據(jù)時，在索引表中登記并根據(jù)索引在密鑰盤中創(chuàng)建kfs_file1文件，當需要讀取印章數(shù)據(jù)時，只需要新的文件系統(tǒng)kfs和已存在的文件系統(tǒng)互不影響。

3.如又要新建文件系統(tǒng)xxx時，只需要在密鑰盤中新建xxx文件，并生成相應的系統(tǒng)信息表和索引表，當創(chuàng)建新的文件時，在索引表中登記并在密鑰盤中創(chuàng)建xxx_file1文件，此時新的文件系統(tǒng)xxx和老的文件系統(tǒng)以及kfs文件系統(tǒng)互不干擾，可以同時兼容和混合使用。