CN108027863B - 文件系统及程序 - Google Patents

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Abstract

文件系统由具备暂时地保存数据的存储部和具有永久地保存数据的盘的辅助存储装置的计算机构成，具备对于被I/O请求的数据使用压缩算法执行压缩处理、将上述压缩后的数据向上述存储部和上述辅助存储装置分离地保存的模块。

Description

文件系统及程序
技术领域
本发明涉及文件系统及程序。
背景技术
作为在处理机密信息文件的PC(Personal Computer、个人电脑)等的终端中将数据进行机密保护的手段，可以举出辅助存储装置的加密、定期性的数据的自动删除及存储器的利用等。例如关于辅助存储装置的加密使用专利文献1那样的机制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014－48635号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在辅助存储装置的加密中，存在加密的解读风险。此外，关于定期性的数据的自动删除，不过是逻辑上的删除，存在从辅助存储装置扇区解析等在物理上被复原的风险。
关于存储器的利用，虽然在数据的机密保护这一点上较好，但存在存储器的小容量、从效果的侧面能够利用的盘容量变得非常少的缺点。
所以，本发明提供一种在维持着存储器的易失性的同时能够保存大容量的数据的技术。
用来解决课题的手段
例如，为了解决上述课题，采用权利要求书所记载的结构。本申请包括多个解决上述课题的手段，如果举其一例，则提供一种文件系统，由具备存储部和辅助存储装置的计算机构成，上述存储部暂时地保存数据，上述辅助存储装置具有永续地保存数据的盘，该文件系统具备对于被I/O请求的数据使用压缩算法执行压缩处理、将上述压缩后的数据向上述存储部和上述辅助存储装置分离地保存的模块。
发明效果
根据本发明，能够在维持存储器的易失性的同时保存大容量的数据。与本发明关联的进一步的特征根据本说明书的记述、附图会变得清楚。此外，上述以外的课题、结构及效果根据以下的实施例的说明会变得清楚。
附图说明
图1是有关本发明的实施例的文件系统的结构图。
图2是将文件I/O请求包向文件系统过滤驱动器登录时的流程图。
图3是在有关本发明的实施例的文件系统中、将数据通过压缩处理而分离地保存到存储器和辅助存储装置中时的流程图。
图4是在有关本发明的实施例的文件系统中、将分离后的数据复原为能够参照的数据时的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。附图表示遵循本发明的原理的具体的实施例，但它们是用于理解本发明，决不是为了限定地解释本发明而使用。
以下的实施例关于将存储器与辅助存储装置组合的文件系统。更具体地讲，以下的实施例关于不依存于存储器容量的易失性虚拟盘系统，该虚拟盘系统在处理机密信息文件的PC等的终端中，通过联合使用存储器和辅助存储装置保存数据，兼有存储器的易失性和辅助存储装置的大容量数据区域的双方的优点。
图1是有关本发明的实施例的文件系统的结构图。在图1中，用户终端101例如由个人计算机等的计算机构成。计算机具备CPU(或者也称作处理器)、暂时保存数据的存储器102、和具有永久地保存数据的盘的辅助存储装置103。作为一例，辅助存储装置103是非易失性的硬盘驱动器等。另外，在图1的用户终端101中，省略了CPU的描绘。
在用户终端101中安装着操作系统(OS)107。此外，在用户终端101中，安装着文件系统驱动器106、盘驱动器105及过滤管理器109。例如，文件系统驱动器106、盘驱动器105及过滤管理器109是操作系统107提供的功能。当然，只要能够进行以下说明的处理，这些处理模块的提供方式没有限定。
过滤管理器109将在保存文件111时发生的文件I/O(输入输出)请求包108过滤。此外，在用户终端101中，安装着用来执行以下说明的处理的文件系统过滤驱动器110。例如，将文件系统过滤驱动器110以装入到过滤管理器109中的形式提供。用户终端101具备被文件系统过滤驱动器110虚拟地作为单一的盘表现的虚拟盘104。虚拟盘104如图1所示，由存储器102和辅助存储装置103构成。
在用户向用户终端101上保存文件111的情况或在用户终端101上参照文件111的情况下，对虚拟盘104进行操作。操作系统107生成包括I/O内容的包，经由过滤管理器109向文件系统过滤驱动器110传递I/O请求包。
文件系统过滤驱动器110将包内容解析。在解析的结果是对于虚拟盘104的操作的情况下，文件系统过滤驱动器110进行文件111的压缩/解压缩处理，经由文件系统驱动器106及盘驱动器105进行与虚拟盘104(即，存储器102及辅助存储装置103)的文件访问。
在压缩处理时，文件系统过滤驱动器110将数据分散地保存到存储器102和辅助存储装置103中。另一方面，在解压缩处理时，文件系统过滤驱动器110将存储器102与辅助存储装置103的数据结合而解压缩。因而，用户能够没有意识到存储器102及辅助存储装置103地使用大容量的易失性盘。
图2是将文件I/O请求包向文件系统过滤驱动器110登记时的流程图。
如上述那样，过滤管理器109是由操作系统107提供的功能。过滤管理器109通过对操作系统107进行命令，能够将操作系统107管理的文件I/O请求包108经由过滤管理器109向文件系统过滤驱动器110传递。因此，如果发生文件I/O请求包108，则过滤管理器109处理将文件I/O请求包108用文件系统过滤驱动器110接受的命令(步骤201)。
接着，说明由文件系统过滤驱动器110接受到文件I/O请求包108时的处理。图3是将数据通过压缩处理分离地保存到存储器102和辅助存储装置103中时的流程图。
文件系统过滤驱动器110经由过滤管理器109接受文件I/O请求包108(步骤301)。
文件系统过滤驱动器110判定接受到的文件I/O请求包108是否是对虚拟盘104请求写入的包(步骤302)。作为判定方法的一例，文件系统过滤驱动器110也可以确认保存在包内的文件路径，在被指定了特定的安装点的情况下判定为被请求了向虚拟盘104的写入。例如，作为向虚拟盘104访问的路径而使用“mnt/ramdisk”或“R：\”等，在是对应的文件路径的情况下看作向虚拟盘104的文件访问。
在步骤301中接受到的包不是对于虚拟盘104的处理的情况下，文件系统过滤驱动器110将包原样交给文件系统驱动器106，结束处理(步骤306)。
在步骤301中接受到的包是对于虚拟盘104的处理的情况下，文件系统过滤驱动器110使用压缩算法，对包执行压缩处理(步骤303)。另外，在压缩处理中，有辞典式压缩、块排序、编码压缩等多种处理方式，但本机制应用了信息熵在打破边界时不能复原的性质，没有限定压缩处理方法。但是，优选的是采用使用了区间编码(Range Coder)或算术编码等的动态编码方式，以使得缺损的信息难以被推测出。
文件系统过滤驱动器110将在步骤303中被压缩后的数据的一部分经由文件系统驱动器106及盘驱动器105向存储器102保存(步骤304)。
接着，文件系统过滤驱动器110将在步骤303中被压缩后的数据的剩余部分经由文件系统驱动器106及盘驱动器105向辅助存储装置103保存(步骤305)。
被压缩后的数据在损失了数据的一部分的情况下为不能复原。因此，关于向存储器102和辅助存储装置103划分的数据的分配比例及划分方法，可以根据系统搭载的存储器容量及对系统要求的数据的复原难易度来改变。作为一例，也可以利用辅助存储装置103的大容量性，使得保存到辅助存储装置103中的数据量比保存到存储器102中的数据量大。此外，作为另一例，文件系统过滤驱动器110也可以使用算术编码方式动态地生成将数据复原所需要的初始频度表，仅将该频度表保存到存储器102中。作为另一例，文件系统过滤驱动器110也可以不仅将初始频度表、而且将数据的一部分也保存到存储器102中。由此，能够使复原难度进一步提高。
另外，将划分保存到存储器102和辅助存储装置103中的数据建立关联的方法为任意的。作为一例，文件系统过滤驱动器110也可以对保存到存储器102中的数据追加辅助存储装置103上的保存目的地信息。作为另一例，可以考虑对存储器102及辅助存储装置103固定地分配不同的驱动器字母、使驱动器字母以外的文件路径完全一致等的方法。
对于文件系统过滤驱动器110而言，数据的保存完成，则结束处理(步骤306)。
图4是将分离后的数据复原为能够参照的数据时的流程图。
文件系统过滤驱动器110经由过滤管理器109接受文件I/O请求包108(步骤401)。
文件系统过滤驱动器110判定接受到的文件I/O请求包108是否是对虚拟盘104内的数据请求读入的包(步骤402)。
在步骤401中接受到的包不是对于虚拟盘104的处理的情况下，文件系统过滤驱动器110将包原样传递给文件系统驱动器106，结束处理(步骤406)。
在步骤401中接受到的包是对于虚拟盘104的处理的情况下，文件系统过滤驱动器110从存储器102取得已压缩数据的一部分(步骤403)。此外，文件系统过滤驱动器110从辅助存储装置103取得已压缩数据的剩余部分(步骤404)。
接着，文件系统过滤驱动器110将从存储器102及辅助存储装置103取得的数据结合，使用在系统中采用的压缩算法执行解压缩处理(步骤405)。对于文件系统过滤驱动器110而言，数据的解压缩处理完成，则结束处理(步骤406)。
根据上述实施例，提供一种具有暂时地保存文件的存储器102、和永久地保存文件的辅助存储装置103的计算机构成的虚拟盘系统。该虚拟盘系统具备对被I/O请求的文件使用压缩算法进行压缩的功能、和将压缩后的文件向存储器102和辅助存储装置103(例如将前方部分向存储器102、将后方部分向辅助存储装置103)存储的功能。该虚拟盘系统具备文件系统过滤驱动器110，所述文件系统过滤驱动器110利用存储器102和辅助存储装置103的区域，宛如1个驱动器那样处理，并且拥有压缩功能。
文件系统过滤驱动器110在文件写入时，将输入文件用已知的压缩方式压缩，将输出结果向存储器102和辅助存储装置103保存。此外，文件系统过滤驱动器110在文件读入时，先取得存储器102上的数据，接着，取得辅助存储装置103上的数据，将两者结合后复原。
本实施例的虚拟盘系统兼有存储器102的易失性和辅助存储装置103的大容量性，在利用存储器102的易失性的同时，能够保存大容量的数据。此外，能够应用在通过关机而系统被切断电源的情况下数据被消除的易失性，能够实现数据的机密保护。
另外，本方式不仅是存储器102及辅助存储装置103，能够对多种存储装置应用。例如通过使用USB存储器作为存储器102的代替，能够实现以USB存储器为密钥的加密文件系统。在此情况下，也可以构成为，在USB存储器中例如暂时地保存着数据的密钥，如果没有USB存储器就不能将数据整体复原。根据该结构，能够利用在能够进行数据的机密保护的同时能够保存大容量的数据的辅助存储装置。此外，通过使用辅助存储装置103作为存储器102的代替、使用在线存储作为辅助存储装置103的代替，从而能够安全地使用便宜的云存储。
本发明并不限定于上述实施例，而包括各种变形例。上述实施例是为了容易理解地解说本发明而详细地进行了说明，并不限定于必定具备所说明的全部结构。此外，也可以将某个实施例的结构的一部分替换为其他实施例的结构。此外，也可以对某个实施例的结构添加其他实施例的结构。此外，关于各实施例的结构的一部分，也可以追加、删除、替换其他结构。
上述的各结构、功能等也可以通过处理器将实现各个功能的程序进行解释并执行而由软件实现。实现各功能的程序、文件等的信息也可以存储到各种类型的非暂时性的计算机可读介质(non－transitory computer readable medium)中。作为非暂时性的计算机可读介质，例如可以使用存储器、或硬盘、SSD(Solid State Drive)等的记录装置，或者IC卡、SD卡、DVD等的记录介质。此外，上述的各结构等也可以通过将它们的一部分或全部例如用集成电路设计等而由硬件实现。
在上述实施例中，控制线及信息线表示了认为在说明上所需要的，制品上并不一定表示了全部的控制线及信息线。也可以全部的结构被相互连接。
附图符号说明
101用户终端；102存储器；103辅助存储装置；104虚拟盘；105盘驱动器；106文件系统驱动器；107操作系统；108文件I/O请求包；109过滤管理器；110文件系统过滤驱动器；111文件。

Claims (4)

1.一种文件系统，由具备存储部和辅助存储装置的计算机构成，上述存储部暂时地保存数据，上述辅助存储装置具有永久地保存数据的盘，该文件系统的特征在于，
具备针对被I/O请求的数据使用压缩算法来执行压缩处理、将上述压缩后的数据向上述存储部和上述辅助存储装置分离地保存的模块，
上述存储部和上述辅助存储装置被构成为单一的虚拟盘。
2.如权利要求1所述的文件系统，其特征在于，
上述模块将被上述存储部和上述辅助存储装置分离地保存的上述数据结合，使用上述压缩算法进行解压缩。
3.如权利要求1所述的文件系统，其特征在于，
上述压缩算法是动态编码方式。
4.一种非暂时性的计算机可读介质，储存用于由计算机将被I/O请求的数据保存的程序，上述计算机具备：处理器、暂时地保存数据的存储部、以及具有永久地保存数据的盘的辅助存储装置，该非暂时性的计算机可读介质的特征在于，
上述程序使上述处理器执行：
针对上述被I/O请求的数据使用压缩算法执行压缩处理的处理；以及
将上述压缩后的数据向上述存储部和上述辅助存储装置分离地保存的处理，
上述存储部和上述辅助存储装置被构成为单一的虚拟盘。
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