一種格式化磁盤(pán)的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及嵌入式設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種嵌入式設(shè)備不怕格式化中途掉電的安全格式化磁盤(pán)的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著嵌入式設(shè)備的存儲(chǔ)設(shè)備生產(chǎn)工藝設(shè)備改良，如:19納米MLC (多階儲(chǔ)存單元)NAND顆粒甚至已經(jīng)成為了閃存主流；卡片存儲(chǔ)容量越來(lái)越大，售價(jià)越來(lái)越便宜，當(dāng)然考慮到性價(jià)比，成本和售價(jià)也盡量低廉，在能滿足基本的擦除壽命的前提(犧牲了寫(xiě)入次數(shù)的使用壽命，或者是寫(xiě)入速度等指標(biāo))，換回來(lái)的是更具性價(jià)比的存儲(chǔ)介質(zhì)的產(chǎn)品(卡片)。但一個(gè)問(wèn)題是寫(xiě)入速度的降低。寫(xiě)入速度的性能下降，總?cè)萘吭龃?，這樣格式化的過(guò)程占據(jù)的時(shí)間會(huì)加長(zhǎng)。
[0003]嵌入式設(shè)備使用文件系統(tǒng)，格式化的時(shí)候一般要求用戶不要中斷，否則會(huì)出現(xiàn)格式化未完成，而導(dǎo)致磁盤(pán)不可用?，F(xiàn)行通用文件文件系統(tǒng)格式有(FAT12/16/32、exFAT【FAT64】、NTFS、EXT2、EXT3、YAFFIS (YetAnotherFlashFileSystem), YAFFIS2 等。
[0004]格式化這些文件系統(tǒng)格式的過(guò)程中，如果中途低電關(guān)機(jī)(掉電)等異常發(fā)生，則極為可能導(dǎo)致磁盤(pán)格式化未完成。但對(duì)于通用文件系統(tǒng)，并非所有的情況加載的時(shí)候都能準(zhǔn)確判斷出來(lái)為格式化未完成，進(jìn)而雖然可以有機(jī)會(huì)加載使用，但再后續(xù)使用中會(huì)因?yàn)槲募到y(tǒng)格式化未完成遺留的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致出現(xiàn)磁盤(pán)數(shù)據(jù)損毀的情況，進(jìn)而影響用戶的使用(如出現(xiàn)多文件存儲(chǔ)物理地址重疊，文件數(shù)據(jù)不完整等)。
[0005]對(duì)于具體文件系統(tǒng)FAT16/32文件系統(tǒng)而言，F(xiàn)AT entry第二項(xiàng)記錄FAT [I]被定義為” EOCmark”，用來(lái)作為 “dirty volume flags”,
[0006]嵌入式系統(tǒng)考慮CPU運(yùn)算能力，以及實(shí)際裝載的不是很充裕的內(nèi)存資源，并考慮磁盤(pán)掃描和修復(fù)算法的復(fù)雜度和耗時(shí)，一般并不具備磁盤(pán)文件系統(tǒng)錯(cuò)誤修復(fù)能力。(即便PC上的修復(fù)工具，也非常多，而目前也沒(méi)有說(shuō)能有100%的修復(fù)能力，只是可能一些情況可以修復(fù)，但修復(fù)之后也可能損失一些文件)。
[0007]尤其一些嵌入式設(shè)備的應(yīng)用程序或者OS非常依賴內(nèi)嵌磁盤(pán)文件操作的系統(tǒng)，如利用DB數(shù)據(jù)訪問(wèn)和保存一些數(shù)據(jù)的應(yīng)用類(lèi)的嵌入式設(shè)備產(chǎn)品。一旦內(nèi)置文件系統(tǒng)損毀，就無(wú)法使用。而對(duì)于使用電池的設(shè)備，格式化過(guò)程中如果有震動(dòng)或者電池低迅速電壓下降，都有機(jī)會(huì)讓格式化內(nèi)置磁盤(pán)的時(shí)候未能完成而對(duì)后續(xù)使用產(chǎn)生文件損毀的隱患(多文件重疊、索引絮亂等)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決【背景技術(shù)】中所存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種格式化磁盤(pán)的系統(tǒng)及方法，有效的避免嵌入式系統(tǒng)內(nèi)置磁盤(pán)格式化中途掉電。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種格式化磁盤(pán)的系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)包括保存數(shù)據(jù)能力的寄存器的寄存單元、進(jìn)行內(nèi)置磁盤(pán)劃定的處理單元、進(jìn)行數(shù)據(jù)值讀取的讀取單元以及設(shè)置數(shù)據(jù)值的設(shè)置單元；所述寄存單元、處理單元、讀取單元以及設(shè)置單元依次連接。
[0010]一種格式化磁盤(pán)的方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟:
[0011]I)判斷CPU是否有掉電仍然保存數(shù)據(jù)能力的寄存器，若否，進(jìn)行步驟2)；
[0012]2)讀取/設(shè)置磁碟預(yù)留約定位置的數(shù)據(jù)值，作為格式化進(jìn)行中否的標(biāo)記。
[0013]3)讀取/設(shè)置選定的寄存器相關(guān)位，作為格式化進(jìn)行中否的標(biāo)記。
[0014]上述步驟2)的具體步驟是:
[0015]2.1)判斷是否格式化內(nèi)置磁盤(pán)；若否，進(jìn)行步驟2.2)；
[0016]2.2)讀取“格式化是否進(jìn)行中”的標(biāo)記；
[0017]2.3)判斷是否讀取的標(biāo)記值為I ;若是，進(jìn)行步驟2.4)；
[0018]2.4)設(shè)置格式化進(jìn)行中標(biāo)記值為I ;
[0019]2.5)格式化磁碟并加載；
[0020]2.6)清除格式化進(jìn)行中標(biāo)記值。
[0021 ] 本發(fā)明格式化磁盤(pán)的系統(tǒng)及方法針對(duì)嵌入式設(shè)備內(nèi)置磁盤(pán)容量越來(lái)越大，并考慮成本(性價(jià)比)，格式化耗時(shí)稍微有些長(zhǎng)的使用文件系統(tǒng)的系統(tǒng)，當(dāng)格式化過(guò)程中(已經(jīng)開(kāi)始格式化但又未能完成格式化)中間的時(shí)段內(nèi)如果嵌入式設(shè)備斷電而會(huì)導(dǎo)致磁盤(pán)文件系統(tǒng)未能格式化完成而后續(xù)使用中出現(xiàn)磁盤(pán)文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)損毀(文件使用異常)。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0023]參見(jiàn)圖1，一種格式化磁盤(pán)的系統(tǒng)，包括判斷CPU是否有掉電仍然保存數(shù)據(jù)能力的寄存器的寄存單元、進(jìn)行內(nèi)置磁盤(pán)劃定的處理單元、進(jìn)行數(shù)據(jù)值讀取的讀取單元以及設(shè)置數(shù)據(jù)值的設(shè)置單元；寄存單元、處理單元、讀取單元以及設(shè)置單元依次連接。
[0024]一種嵌入式設(shè)備安全格式化磁盤(pán)的方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟:
[0025]I)判斷CPU是否有掉電仍然保存數(shù)據(jù)能力的寄存器，若否，進(jìn)行步驟2);通過(guò)查看CPU 的 Data Sheet (SPEC)就可以知道是否有 persistent 的 register ；
[0026]2)格式化和加載內(nèi)置磁盤(pán)，在內(nèi)置磁盤(pán)劃定一塊格式化不會(huì)被擦除的區(qū)域；
[0027]通過(guò)修改內(nèi)置磁盤(pán)設(shè)備起始或最大允許訪問(wèn)Sector數(shù)，即約定設(shè)備運(yùn)行內(nèi)置磁盤(pán)的開(kāi)始和最大允許訪問(wèn)的sector數(shù)進(jìn)行劃定。如后面段落描述的“最后預(yù)留一個(gè)Reserved (預(yù)留)的分區(qū)”；
[0028]還有一種方式是通過(guò)修正MBS的值，在MBS表中記錄的第一個(gè)PBS其實(shí)sector數(shù)略作調(diào)整，即預(yù)留一些Sector作為reserved的區(qū)域。這些reserved的區(qū)域,只要構(gòu)建MBS的數(shù)據(jù)表項(xiàng)算法是固定的，就不會(huì)有數(shù)據(jù)寫(xiě)到MBS和PBS之間預(yù)留reserved sector中。【MBS】【PBS】 —【MBS】【Reserved sectors]【PBS】
[0029]內(nèi)置磁盤(pán)加載(正常加載、帶有格式化的加載兩種)步驟:
[0030]加載內(nèi)置磁盤(pán)分兩種情況，正常加載；格式化加載；2.1)的判斷判斷是不是“格式化”加載。如是格式化加載跳轉(zhuǎn)到步驟2.4，若不是格式化加載，而是正常加載，進(jìn)行布置2.2)。特別是在內(nèi)置磁碟正常加載的時(shí)候，因?yàn)闀?huì)判斷‘格式化是否進(jìn)行中’的標(biāo)記，所以如果上次發(fā)生了格式化過(guò)程中中斷，那么這次的加載就能檢測(cè)到“沒(méi)有格式化完成”的咨詢，而能自動(dòng)出發(fā)再次格式化，以(步驟2.3)繼續(xù)完成格式化。
[0031]3)讀取/設(shè)置磁碟預(yù)留約定位置的數(shù)據(jù)值，作為格式化進(jìn)行中否的標(biāo)記。
[0032]若CPU有掉電仍然保存數(shù)據(jù)能力的寄存器，則進(jìn)行以下步驟:
[0033]4)選定寄存器的座位標(biāo)記位；
[0034]5)讀取/設(shè)置選定的寄存器相關(guān)位，作為格式化進(jìn)行中否的標(biāo)記。
[0035]本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】:
[0036]以FAT16、FAT32文件系統(tǒng)而言，格式化內(nèi)置磁盤(pán)會(huì)有好幾個(gè)動(dòng)作分批完成:a)格式化 MBS/PBS ；
[0037]b)格式化 FAT entry 區(qū)域；
[0038]c)格式化 root directory 區(qū)域；
[0039]針對(duì)嵌入式設(shè)備使用的CPU是否有掉電依然能保存數(shù)據(jù)的Persist寄存器。利用此類(lèi)寄存器即便CPU掉電依然能保存數(shù)據(jù)的，用來(lái)存儲(chǔ)嵌入式設(shè)備是否有內(nèi)置磁盤(pán)正在被格式化中的標(biāo)記位。
[0040]選定的Persist寄存器標(biāo)記位Ibit允許設(shè)置的2種狀態(tài)，如I表示正在進(jìn)行格式化(格式化執(zhí)行中)；0表示非格式化中(格式化未執(zhí)行或已經(jīng)執(zhí)行完畢)。
[0041]當(dāng)開(kāi)始格式化的時(shí)候,將改標(biāo)記設(shè)置為1，格式化完成之后將改標(biāo)記歸置為O。
[0042]如果嵌入式設(shè)備的CPU無(wú)此類(lèi)Persist寄存器，則在內(nèi)置磁盤(pán)內(nèi)劃分一塊格式化不會(huì)抹掉的區(qū)域(約定位置)，來(lái)保存改標(biāo)記為。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種格式化磁盤(pán)的系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)包括保存數(shù)據(jù)能力的寄存器的寄存單元、進(jìn)行內(nèi)置磁盤(pán)劃定的處理單元、進(jìn)行數(shù)據(jù)值讀取的讀取單元以及設(shè)置數(shù)據(jù)值的設(shè)置單元；所述寄存單元、處理單元、讀取單元以及設(shè)置單元依次連接。
2.一種格式化磁盤(pán)的方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: .1)判斷CPU是否有掉電仍然保存數(shù)據(jù)能力的寄存器，若否，進(jìn)行步驟2)； .2)讀取/設(shè)置磁碟預(yù)留約定位置的數(shù)據(jù)值，作為格式化進(jìn)行中否的標(biāo)記。 .3)讀取/設(shè)置選定的寄存器相關(guān)位，作為格式化進(jìn)行中否的標(biāo)記。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入式設(shè)備安全格式化磁盤(pán)的方法，其特征在于:所述步驟.2)的具體步驟是: .2.1)判斷是否格式化內(nèi)置磁盤(pán)；若否，進(jìn)行步驟2.2)； .2.2)讀取“格式化是否進(jìn)行中”的標(biāo)記； .2.3)判斷是否讀取的標(biāo)記值為I ;若是，進(jìn)行步驟2.4)； .2.4)設(shè)置格式化進(jìn)行中標(biāo)記值為I ; .2.5)格式化磁碟并加載； .2.6)清除格式化進(jìn)行中標(biāo)記值。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種格式化磁盤(pán)的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括判斷CPU是否有掉電仍然保存數(shù)據(jù)能力的寄存器的寄存單元、進(jìn)行內(nèi)置磁盤(pán)劃定的處理單元、進(jìn)行數(shù)據(jù)值讀取的讀取單元以及設(shè)置數(shù)據(jù)值的設(shè)置單元；寄存單元、處理單元、讀取單元以及設(shè)置單元依次連接。本發(fā)明嵌入式設(shè)備安全格式化磁盤(pán)的系統(tǒng)及方法，有效的避免嵌入式系統(tǒng)內(nèi)置磁盤(pán)格式化中途掉電。
【IPC分類(lèi)】G06F21-80
【公開(kāi)號(hào)】CN104598845
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310535714
【發(fā)明人】陳淮琰, 王秦秦
【申請(qǐng)人】無(wú)敵科技(西安)有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2013年10月31日