CN112181898A - 嵌入式安全文件管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了嵌入式安全文件管理系统，包括处理终端、处理器、操作接口、命令处理单元、文件存储单元、用户识别单元、断电防护单元、支付单元、打印单元；本发明系统中，文件存储单元内包括逻辑扇区表和预读取区，系统以FLASH每页的大小做为最小的存储单位，一个逻辑扇区即是一个FLASH存储页，使用时，根据用户卡或通过输入单元输入密码，并通过用户识别单元从文件存储单元中提取用户信息，并通过支付单元进行支付和余额操作，处理器异常掉电时，记录处理器存储阵列中预读取区中的地址信息，并存储地址信息至逻辑扇区表，电路恢复后，比对地址信息与预读取区域的地址映射相同时，将地址信息与其映射的预读取区进行读取，以保留数据的安全性。

Description

嵌入式安全文件管理系统
技术领域
本发明涉及嵌入式设备技术领域，具体为嵌入式安全文件管理系统。
背景技术
随着信息化进程，信息资源的地位得到了越来越广泛的认同，其中文件系统是操作系统用于明确存储设备(常见的是磁盘，也有基于NAND-Flash的固态硬盘)或分区上的文件的方法和数据结构；即在存储设备上组织文件的方法。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统。文件系统由三部分组成：文件系统的接口，对对象操纵和管理的软件集合，对象及属性。从系统角度来看，文件系统是对文件存储设备的空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的存取，当用户不再使用时撤销文件等。
而现有嵌入式安全文件管理系统往往在小型存储设备中使用较少，其空间利用率较低，检索速度和读取速度较慢，同时现有的设备的掉电保护功能较不完善，从而导致数据发生掉电丢失的情况，且现有支付功能与嵌入式安全文件管理系统的结合较为少见且落后，为此，提出嵌入式安全文件管理系统。
发明内容
本发明的目的在于提供嵌入式安全文件管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：嵌入式安全文件管理系统，包括处理终端、处理器、操作接口、命令处理单元、文件存储单元、用户识别单元、断电防护单元、支付单元、打印单元；
所述处理器与所述操作接口交互连接，所述操作接口与所述命令处理单元交互连接；
所述命令处理单元与所述用户识别单元交互连接，所述用户识别单元与所述文件存储单元交互连接，所述文件存储单元包括初始化单元、储存单元、读取单元、更新单元和删除单元；
所述文件存储单元内包括逻辑扇区表和预读取区，系统以FLASH每页的大小做为最小的存储单位，一个逻辑扇区即是一个FLASH存储页，本系统中有一个逻辑扇区表，表内记录着扇区所对应的实际FLASH地址。
所述用户识别单元与所述支付单元交互连接，所述支付单元包括余额扣除单元，余额充值单元，支付账单单元和余额显示单元；
所述支付单元通过处理终端读取中的用户卡读取单元读取用户卡或通过输入单元输入密码，并通过用户识别单元从文件存储单元中提取用户信息以及从支付单元中提取余额信息，并在用户支付时根据余额扣除单元进行余额扣除，或在用户充值时根据余额充值单元进行余额充值，处理后结果通过用户识别单元和储存单元进行信息储存，并通过处理终端进行显示；
所述文件储存单元与所述断电防护单元连接，所述断电防护单元包括地址读取单元和储存修复单元；
所述断电防护单元用于处理器在擦除过程中异常掉电时，记录处理器存储阵列中预读取区中的地址信息，并存储地址信息至逻辑扇区表，电路恢复后，比对地址信息与预读取区域的地址映射相同时，将地址信息与其映射的预读取区进行读取，以保留数据的安全性，以保留数据的安全性。
作为本技术方案的进一步优选的：所述处理终端与所述处理器交互连接，所述处理终端包括用户卡读取单元、显示单元和输入单元。
作为本技术方案的进一步优选的：所述命令处理单元与所述打印单元连接，所述打印单元包括用户信息打印单元、支付信息打印单元和存储信息打印单元。
作为本技术方案的进一步优选的：所述用户卡读取单元设置为IC读卡器。
作为本技术方案的进一步优选的：所述处理器设置为安全芯片，芯片内部FLASH页大小为512字节，系统以每页FLASH的大小做为最小的存储单位，每一个用户文件分配大小按存储单位的整数倍分配。
作为本技术方案的进一步优选的：所述处理器中FLASH编程次数做均衡擦写，按照所述地址空间进行遍历，当整个FLASH空间都被使用过后，再从头开始检索无用FLASH页擦写。
作为本技术方案的进一步优选的：所述命令处理单元接收操作接口的处理信息后，通过文件存储单元并以文件形式的方式存储和管理数据信息，对Flash内部的使用分配合理利用率高，读写文件接口简单易用。
作为本技术方案的进一步优选的：所述用户识别单元通过读取所述处理终端接收的用户信息，并通过操作接口发送至用户识别单元，进行用户信息比对以及逻辑判断。
与现有技术相比，本发明系统中：
一、文件存储单元内包括逻辑扇区表和预读取区，系统以FLASH每页的大小做为最小的存储单位，一个逻辑扇区即是一个FLASH存储页，并且本系统基于FAT16文件系统，适用于小型存储设备，保证空间利用率更高，检索速度更快，读取速度更快，实现了flash的均衡擦写；
二、本发明系统使用时，根据用户卡或通过输入单元输入密码，并通过用户识别单元从文件存储单元中提取用户信息，并通过支付单元进行支付和余额操作；
三、本发明系统的处理器异常掉电时，记录处理器存储阵列中预读取区中的地址信息，并存储地址信息至逻辑扇区表，电路恢复后，比对地址信息与预读取区域的地址映射相同时，将地址信息与其映射的预读取区进行读取，以保留数据的安全性。
附图说明
图1为本发明的系统流程图；
图2位本发明文件存储单元的内部示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：嵌入式安全文件管理系统，包括处理终端、处理器、操作接口、命令处理单元、文件存储单元、用户识别单元、断电防护单元、支付单元、打印单元；
处理器与操作接口交互连接，操作接口与命令处理单元交互连接；
命令处理单元与用户识别单元交互连接，用户识别单元与文件存储单元交互连接，文件存储单元包括初始化单元、储存单元、读取单元、更新单元和删除单元；
文件存储单元内包括逻辑扇区表和预读取区，系统以FLASH每页的大小做为最小的存储单位，一个逻辑扇区即是一个FLASH存储页，本系统中有一个逻辑扇区表，表内记录着扇区所对应的实际FLASH地址。
用户识别单元与支付单元交互连接，支付单元包括余额扣除单元，余额充值单元，支付账单单元和余额显示单元；
支付单元通过处理终端读取中的用户卡读取单元读取用户卡或通过输入单元输入密码，并通过用户识别单元从文件存储单元中提取用户信息以及从支付单元中提取余额信息，并在用户支付时根据余额扣除单元进行余额扣除，或在用户充值时根据余额充值单元进行余额充值，处理后结果通过用户识别单元和储存单元进行信息储存，并通过处理终端进行显示；
文件储存单元与断电防护单元连接，断电防护单元包括地址读取单元和储存修复单元；
断电防护单元用于处理器在擦除过程中异常掉电时，记录处理器存储阵列中预读取区中的地址信息，并存储地址信息至逻辑扇区表，电路恢复后，比对地址信息与预读取区域的地址映射相同时，将地址信息与其映射的预读取区进行读取，以保留数据的安全性，以保留数据的安全性。
具体的，处理终端与处理器交互连接，处理终端包括用户卡读取单元、显示单元和输入单元。
具体的，命令处理单元与打印单元连接，打印单元包括用户信息打印单元、支付信息打印单元和存储信息打印单元。
具体的，用户卡读取单元设置为IC读卡器。
具体的，处理器设置为安全芯片，使用型号为Z32HUA，芯片内部FLASH页大小为512字节，系统以每页FLASH的大小做为最小的存储单位，每一个用户文件分配大小按存储单位的整数倍分配。
具体的，处理器中FLASH编程次数做均衡擦写，按照地址空间进行遍历，当整个FLASH空间都被使用过后，再从头开始检索无用FLASH页擦写。
具体的，命令处理单元接收操作接口的处理信息后，通过文件存储单元并以文件形式的方式存储和管理数据信息，对Flash内部的使用分配合理利用率高，读写文件接口简单易用。
具体的，用户识别单元通过读取处理终端接收的用户信息，并通过操作接口发送至用户识别单元，进行用户信息比对以及逻辑判断。
工作原理或者结构原理，本发明系统中，文件存储单元内包括逻辑扇区表和预读取区，系统以FLASH每页的大小做为最小的存储单位，一个逻辑扇区即是一个FLASH存储页，本系统中有一个逻辑扇区表，表内记录着扇区所对应的实际FLASH地址，支付单元通过处理终端读取中的用户卡读取单元读取用户卡或通过输入单元输入密码，并通过用户识别单元从文件存储单元中提取用户信息以及从支付单元中提取余额信息，并在用户支付时根据余额扣除单元进行余额扣除，或在用户充值时根据余额充值单元进行余额充值，处理后结果通过用户识别单元和储存单元进行信息储存，并通过处理终端进行显示，当处理器在擦除过程中异常掉电时，记录处理器存储阵列中预读取区中的地址信息，并存储地址信息至逻辑扇区表，电路恢复后，比对地址信息与预读取区域的地址映射相同时，将地址信息与其映射的预读取区进行读取，以保留数据的安全性，以保留数据的安全性，本发明系统中，处理器设置为安全芯片，使用型号为Z32HUA，芯片内部FLASH页大小为512字节，系统以每页FLASH的大小做为最小的存储单位，每一个用户文件分配大小按存储单位的整数倍分配，并且在处理器中FLASH编程次数做均衡擦写，按照地址空间进行遍历，当整个FLASH空间都被使用过后，再从头开始检索无用FLASH页擦写，其中，命令处理单元接收操作接口的处理信息后，通过文件存储单元并以文件形式的方式存储和管理数据信息，对Flash内部的使用分配合理利用率高，读写文件接口简单易用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.嵌入式安全文件管理系统，包括处理终端、处理器、操作接口、命令处理单元、文件存储单元、用户识别单元、断电防护单元、支付单元、打印单元，其特征在于：
所述处理器与所述操作接口交互连接，所述操作接口与所述命令处理单元交互连接；
所述命令处理单元与所述用户识别单元交互连接，所述用户识别单元与所述文件存储单元交互连接，所述文件存储单元包括初始化单元、储存单元、读取单元、更新单元和删除单元；
所述文件存储单元内包括逻辑扇区表和预读取区，系统以FLASH每页的大小做为最小的存储单位，一个逻辑扇区即是一个FLASH存储页，本系统中有一个逻辑扇区表，表内记录着扇区所对应的实际FLASH地址。
所述用户识别单元与所述支付单元交互连接，所述支付单元包括余额扣除单元，余额充值单元，支付账单单元和余额显示单元；
所述支付单元通过处理终端读取中的用户卡读取单元读取用户卡或通过输入单元输入密码，并通过用户识别单元从文件存储单元中提取用户信息以及从支付单元中提取余额信息，并在用户支付时根据余额扣除单元进行余额扣除，或在用户充值时根据余额充值单元进行余额充值，处理后结果通过用户识别单元和储存单元进行信息储存，并通过处理终端进行显示；
所述文件储存单元与所述断电防护单元连接，所述断电防护单元包括地址读取单元和储存修复单元；
所述断电防护单元用于处理器在擦除过程中异常掉电时，记录处理器存储阵列中预读取区中的地址信息，并存储地址信息至逻辑扇区表，电路恢复后，比对地址信息与预读取区域的地址映射相同时，将地址信息与其映射的预读取区进行读取，以保留数据的安全性，以保留数据的安全性。
2.根据权利要求1所述的嵌入式安全文件管理系统，其特征在于：
所述处理终端与所述处理器交互连接，所述处理终端包括用户卡读取单元、显示单元和输入单元。
3.根据权利要求2所述的嵌入式安全文件管理系统，其特征在于：所述命令处理单元与所述打印单元连接，所述打印单元包括用户信息打印单元、支付信息打印单元和存储信息打印单元。
4.根据权利要求1所述的嵌入式安全文件管理系统，其特征在于：所述用户卡读取单元设置为IC读卡器。
5.根据权利要求1所述的嵌入式安全文件管理系统，其特征在于：所述处理器设置为安全芯片，芯片内部FLASH页大小为512字节，系统以每页FLASH的大小做为最小的存储单位，每一个用户文件分配大小按存储单位的整数倍分配。
6.根据权利要求1所述的嵌入式安全文件管理系统，其特征在于：所述处理器中FLASH编程次数做均衡擦写，按照所述地址空间进行遍历，当整个FLASH空间都被使用过后，再从头开始检索无用FLASH页擦写。
7.根据权利要求1所述的嵌入式安全文件管理系统，其特征在于：所述命令处理单元接收操作接口的处理信息后，通过文件存储单元并以文件形式的方式存储和管理数据信息，对Flash内部的使用分配合理利用率高，读写文件接口简单易用。
8.根据权利要求7所述的嵌入式安全文件管理系统，其特征在于：所述用户识别单元通过读取所述处理终端接收的用户信息，并通过操作接口发送至用户识别单元，进行用户信息比对以及逻辑判断。
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