CN110262755A - 一种嵌入式系统的文件存储方法 - Google Patents

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CN110262755A CN201910536221.3A CN201910536221A CN110262755A CN 110262755 A CN110262755 A CN 110262755A CN 201910536221 A CN201910536221 A CN 201910536221A CN 110262755 A CN110262755 A CN 110262755A
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Abstract

本发明公开了一种嵌入式系统的文件存储方法，一个文件包含同一类型的一条或多条数据，所述一个文件包括文件头和数据区，所述文件头记录所述数据区中各条数据的索引，所述数据索引标记所述数据区中各数据的偏移地址和/或有效性，所述数据区记录实际存储的一条或多条数据内容。本发明采用一个文件来记录同一类型的多条数据，避免同一类型数据分散存储，便于统一管理相同类型的数据；文件头中的索引标记着数据区中各数据的偏移地址和有效性，不需要遍历查询整个数据区，便可以统计文件中有效数据的个数，提高了文件的查询效率；删除指定数据时，只需将文件头中指定数据的索引置为无效，即可完成删除操作，提高了数据的删除处理效率。

Description

一种嵌入式系统的文件存储方法
技术领域
本发明涉及嵌入式系统技术领域，尤其涉及一种嵌入式系统的文件存储方法。
背景技术
嵌入式系统运行过程中，会需要一些原始的配置参数，也会产生一些实时的运行数据。目前一般的处理方法是，将这些配置参数和运行数据逐条地存储在非易失性存储介质中。这样处理的好处是存储操作简单，但不足之处是，各条数据分散存储，没有顺序性，不利于数据的检索查询操作。例如，基于这样的处理方法，若读取某一条数据时，需要遍历整个存储空间才能找到该指定的数据；若删除某一条数据时，需要先遍历找到该指定数据，再将该指定数据做删除操作。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明提出了一种新的嵌入式系统的文件存储方法，该技术方案可以统一管理相同类型的数据，显著地提高数据检索操作的效率，以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种嵌入式系统的文件，所述一个文件包含同一类型的一条或多条数据，所述一个文件包括文件头和数据区，所述文件头记录所述数据区中各条数据的索引，所述数据索引标记所述数据区中各数据的偏移地址和/或有效性，所述数据区记录实际存储的一条或多条数据内容，根据所述数据区中数据的总个数，预分配所述数据索引的空间大小。
一种所述嵌入式系统的文件存储方法，在系统启动初始化时，所述方法包括以下步骤：
步骤A1，系统上电启动，打开指定文件；
步骤A2，判断所述指定文件是否存在，若不存在则跳转至步骤A3，若存在则跳转至步骤A4；
步骤A3，创建所述指定文件，并格式化文件头；
步骤A4，读取文件头，加载所述指定文件的文件头索引到内存中；
步骤A5，完成初始化，关闭所述指定文件。
进一步的，在删除指定文件的一条指定数据时，包括以下步骤：
步骤B1，从所述指定文件的文件头中，找到所述指定数据的索引；
步骤B2，所述指定数据的索引置为无效，更新所述指定文件的文件头。
进一步的，在读取指定文件的一条指定数据时，包括以下步骤：
步骤C1，从所述指定文件的文件头中，找到所述指定数据的索引，得到所述指定数据的偏移地址；
步骤C2，根据所述偏移地址，读取所述指定文件数据区的指定数据。
进一步的，在更新指定文件的一条指定数据时，包括以下步骤：
步骤D1，从所述指定文件的文件头中，找到所述指定数据的索引，得到所述指定数据的偏移地址；
步骤D2，根据所述偏移地址，更新所述指定文件数据区的指定数据。
进一步的，在新增指定文件的一条指定数据时，包括以下步骤：
步骤E1，从所述指定文件的文件头中，找到一条空闲的索引；
步骤E2，根据所述空闲索引的偏移地址，写入所述指定数据到所述指定文件的数据区；
步骤E3，所述空闲索引置为有效，更新所述指定文件的文件头。
进一步的，在获取指定文件的有效数据个数时，包括以下步骤：
步骤F1，读取所述指定文件的文件头；
步骤F2，遍历所述文件头的索引，得到所述指定文件的有效数据个数。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明采用一个文件来记录同一类型的多条数据，避免同一类型数据分散存储，便于统一管理相同类型的数据；文件头中的索引标记着数据区中各数据的偏移地址和有效性，不需要遍历查询整个数据区，便可以统计文件中有效数据的个数，提高了文件的查询效率；删除指定数据时，只需将文件头中指定数据的索引置为无效，即可完成删除操作，提高了数据的删除处理效率。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明一种实施例的单一文件的存储结构示意图；
图2示出了本发明一种实施例的系统启动初始化的工作流程示意图；
图3示出了本发明一种实施例的删除指定文件的一条指定数据的工作流程示意图；
图4示出了本发明一种实施例的读取指定文件的一条指定数据的工作流程示意图；
图5示出了本发明一种实施例的更新指定文件的一条指定数据的工作流程示意图；
图6示出了本发明一种实施例的新增指定文件的一条指定数据的工作流程示意图；
图7示出了本发明一种实施例的获取指定文件的有效数据个数的工作流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。。
实施例
如图1所示，本例提供一种嵌入式系统的文件，所述一个文件包含同一类型的一条或多条数据，所述一个文件包括文件头X和数据区Y，所述文件头X记录所述数据区Y中各条数据的索引，所述数据索引标记所述数据区Y中各数据的偏移地址和/或有效性，所述数据区Y记录实际存储的一条或多条数据内容。
本例所述数据索引的值，表示数据区Y中实际数据的唯一主键值。该唯一主键值，用来区分相同类型的各条实际数据。同时所述数据索引的值，也标示着数据区Y中相应位置的数据的有效与否。此外，所述数据索引的顺序编号，表示数据区Y中相应数据的偏移地址，文件头中数据索引与数据区中实际数据存在一一对应关系。例如，若索引1的值等于3，表示数据区中第1条数据为主键值等于3的实际数据；若索引N的值为特定无效值，表示数据区中第N条数据为空。
本例还包括，根据所述数据区Y中数据的总个数，预分配所述数据索引的空间大小。本例中文件头和数据区均采用固定长度管理。相同类型的实际数据的长度也是相同的，它们被分配了固定的存储空间。若数据区中实际数据的总个数为N，那么文件头中数据索引的个数也为N。单个数据索引的长度，可根据以下情况确定：
若N小于等于256，1字节大小的数据索引足以表示全部数据的主键值，则单个数据索引长度为1，预分配文件头的空间大小为N；
若N大于256且小于等于65536，2字节大小的数据索引足以表示全部数据的主键值，则单个数据索引长度为2，预分配文件头的空间大小为2N；
若N大于65536，4字节大小的数据索引足以表示全部数据的主键值，则单个数据索引长度为4，预分配文件头的空间大小为4N；
本例所述数据区中相应数据的偏移地址，通过以下公式计算得到：
偏移地址＝文件头空间总大小+(数据索引序号x单条数据长度)。
如图2所示，一种所述嵌入式系统的文件存储方法，在系统启动初始化时，所述方法包括以下步骤：
步骤A1，系统上电启动，打开指定文件；
步骤A2，判断所述指定文件是否存在，若不存在则跳转至步骤A3，若存在则跳转至步骤A4；
步骤A3，创建所述指定文件，并格式化文件头；
步骤A4，读取文件头，加载所述指定文件的文件头索引到内存中；
步骤A5，完成初始化，关闭所述指定文件。
所述步骤A3中，创建所述指定文件，包括创建所述指定文件的文件头和数据区。所述步骤A4中，读取文件头，加载所述指定文件的文件头索引到内存中，并在内存中对该文件的文件头索引进行排序，便于后续查找指定数据的索引，以及便于后续快速获取指定文件中有效数据的个数，缩短了系统开机的初始化等待时间。
如图3所示，在删除指定文件的一条指定数据时，包括以下步骤：
步骤B1，从所述指定文件的文件头中，找到所述指定数据的索引；
步骤B2，所述指定数据的索引置为无效，更新所述指定文件的文件头。
所述步骤B2中，只更新了所述指定文件的文件头部分，不需要更新所述指定文件的数据区部分，即可完成指定数据的删除操作，提高了删除指定数据的效率。
如图4所示，在读取指定文件的一条指定数据时，包括以下步骤：
步骤C1，从所述指定文件的文件头中，找到所述指定数据的索引，得到所述指定数据的偏移地址；
步骤C2，根据所述偏移地址，读取所述指定文件数据区的指定数据。
如图5所示，在更新指定文件的一条指定数据时，包括以下步骤：
步骤D1，从所述指定文件的文件头中，找到所述指定数据的索引，得到所述指定数据的偏移地址；
步骤D2，根据所述偏移地址，更新所述指定文件数据区的指定数据。
所述步骤D2中，只更新所述指定文件数据区的指定数据，不需要更新所述指定文件的文件头部分。
如图6所示，在新增指定文件的一条指定数据时，包括以下步骤：
步骤E1，从所述指定文件的文件头中，找到一条空闲的索引；
步骤E2，根据所述空闲索引的偏移地址，写入所述指定数据到所述指定文件的数据区；
步骤E3，所述空闲索引置为有效，更新所述指定文件的文件头。
如图7所示，在获取指定文件的有效数据个数时，包括以下步骤：
步骤F1，读取所述指定文件的文件头；
步骤F2，遍历所述文件头的索引，得到所述指定文件的有效数据个数。
本发明采用一个文件来记录同一类型的多条数据，避免同一类型数据分散存储，便于统一管理相同类型的数据；文件头中的索引标记着数据区中各数据的偏移地址和有效性，不需要遍历查询整个数据区，便可以统计文件中有效数据的个数，提高了文件的查询效率；删除指定数据时，只需将文件头中指定数据的索引置为无效，即可完成删除操作，提高了数据的删除处理效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种嵌入式系统的文件，其特征在于：所述一个文件包含同一类型的一条或多条数据，所述一个文件包括文件头和数据区，所述文件头记录所述数据区中各条数据的索引，所述数据索引标记所述数据区中各数据的偏移地址和/或有效性，所述数据区记录实际存储的一条或多条数据内容，根据所述数据区中数据的总个数，预分配所述数据索引的空间大小。
2.一种权利要求1所述嵌入式系统的文件存储方法，其特征在于：在系统启动初始化时，所述方法包括以下步骤：
步骤A1，系统上电启动，打开指定文件；
步骤A2，判断所述指定文件是否存在，若不存在则跳转至步骤A3，若存在则跳转至步骤A4；
步骤A3，创建所述指定文件，并格式化文件头；
步骤A4，读取文件头，加载所述指定文件的文件头索引到内存中；
步骤A5，完成初始化，关闭所述指定文件。
3.根据权利要求2所述一种嵌入式系统的文件存储方法，其特征在于：在删除指定文件的一条指定数据时，包括以下步骤：
步骤B1，从所述指定文件的文件头中，找到所述指定数据的索引；
步骤B2，所述指定数据的索引置为无效，更新所述指定文件的文件头。
4.根据权利要求2所述一种嵌入式系统的文件存储方法，其特征在于：在读取指定文件的一条指定数据时，包括以下步骤：
步骤C1，从所述指定文件的文件头中，找到所述指定数据的索引，得到所述指定数据的偏移地址；
步骤C2，根据所述偏移地址，读取所述指定文件数据区的指定数据。
5.根据权利要求2所述一种嵌入式系统的文件存储方法，其特征在于：在更新指定文件的一条指定数据时，包括以下步骤：
步骤D1，从所述指定文件的文件头中，找到所述指定数据的索引，得到所述指定数据的偏移地址；
步骤D2，根据所述偏移地址，更新所述指定文件数据区的指定数据。
6.根据权利要求2所述一种嵌入式系统的文件存储方法，其特征在于，在新增指定文件的一条指定数据时，包括以下步骤：
步骤E1，从所述指定文件的文件头中，找到一条空闲的索引；
步骤E2，根据所述空闲索引的偏移地址，写入所述指定数据到所述指定文件的数据区；
步骤E3，所述空闲索引置为有效，更新所述指定文件的文件头。
7.根据权利要求2所述一种嵌入式系统的文件存储方法，其特征在于，在获取指定文件的有效数据个数时，包括以下步骤：
步骤F1，读取所述指定文件的文件头；
步骤F2，遍历所述文件头的索引，得到所述指定文件的有效数据个数。
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