CN114625697A - 文件系统恢复方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种文件系统恢复方法、装置、电子设备及存储介质，涉及数据处理技术领域。该方法包括：加载待恢复的文件系统的索引区，根据获取的各索引区的校验值，确定存在损坏的索引区；根据存在损坏的索引区对应在磁盘中的位置，对存在损坏的索引区进行格式化，并更新存在损坏的索引区的校验值；重新加载待恢复的文件系统的索引区，并根据各索引区记录的信息，构建索引树；根据索引树、以及各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，对各索引区的校验值进行更新，得到恢复后的文件系统。本方可尽可能多的保留文件系统中的可用数据，减少数据的丢失。对索引校验值进行更新，可保证索引区校验值的有效性，保证文件系统的可用性。

Description

文件系统恢复方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及数据处理技术领域，具体而言，涉及一种文件系统恢复方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

文件存储系统由于其存储空间大，数据存储精确性高等特性已广泛应用于视频文件等海量数据的存储。因此，文件系统数据存储的可靠性变得尤为重要，当文件系统存在损坏时，将导致文件系统所存储的数据不可用，从而影响文件系统的数据读取。

因此，如何对损坏的文件系统进行恢复，是亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种文件系统恢复方法、装置、电子设备及存储介质，以便于解决针对文件系统中索引区损坏而导致的文件系统不可用的问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种文件系统恢复方法，包括：

加载待恢复的文件系统的索引区，根据获取的各索引区的校验值，确定存在损坏的索引区；所述文件系统包括多个索引区，各索引区包括：主索引区和备索引区；

根据所述存在损坏的索引区对应在磁盘中的位置，对所述存在损坏的索引区进行格式化，并更新所述存在损坏的索引区的校验值；

重新加载所述待恢复的文件系统的索引区，并根据各索引区记录的信息，构建索引树；

根据所述索引树、以及各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，对各索引区的校验值进行更新，得到恢复后的文件系统。

可选地，所述加载待恢复的文件系统的索引区，根据获取的各索引区的校验值，确定存在损坏的索引区，包括：

加载待恢复的文件系统的索引区，获取各索引区的主索引区的校验值和备索引区的校验值；

若第一索引区的主索引区的校验值和备索引区的校验值均校验失败，则确定所述第一索引区为一个存在损坏的索引区，其中，所述第一索引区为所述文件系统中的任一索引区。

可选地，所述根据所述存在损坏的索引区对应在磁盘中的位置，对所述存在损坏的索引区进行格式化，并更新所述存在损坏的索引区的校验值，包括：

根据所述存在损坏的索引区对应在磁盘中的位置，将所述位置中所存储的所述存在损坏的索引区所包含的所有目录节点和文件节点的信息进行清除；

根据清除信息后的所述存在损坏的索引区所记录的信息，采用校验值生成算法，生成所述存在损坏的索引区的新的校验值；

采用所述新的校验值更新所述存在损坏的索引区的校验值。

可选地，所述根据所述各索引区记录的信息，构建索引树，包括：

根据加载获取的各索引区所包含的所有目录节点和文件节点的层级信息和标识信息，构建所述索引树，所述标识信息包括：节点标识及父节点标识。

可选地，所述根据所述索引树、以及各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，对各索引区的校验值进行更新，得到恢复后的文件系统，包括：

根据各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，查找所述索引树，确定各索引区中的目标目录节点及目标文件节点，所述目标目录节点包括：查找不到父节点的目录节点，所述目标文件节点包括：查找不到父节点的文件节点；

对各索引区中的所述目标目录节点及所述目标文件节点的使用状态进行更新；

根据更新后的各索引区所记录的信息，采用校验值生成算法，生成各索引区的新的校验值；

根据各索引区的新的校验值，对各索引区的校验值进行更新，得到所述恢复后的文件系统。

可选地，所述根据所述索引树、以及各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，对各索引区的校验值进行更新，得到恢复后的文件系统，包括：

根据各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，查找所述索引树，若未查找到各索引区中的目标目录节点及目标文件节点，则确定当前的文件系统为所述恢复后的文件系统。

可选地，所述对各索引区中的所述目标目录节点及所述目标文件节点的使用状态进行更新，包括：

将各索引区中的所述目标目录节点的使用状态由使用中更新为未使用、以及将所述目标文件节点的使用状态由使用中更新为未使用。

第二方面，本申请实施例还提供了一种文件系统恢复装置，包括：确定模块、处理模块、构建模块、更新模块；

所述确定模块，用于加载待恢复的文件系统的索引区，根据获取的各索引区的校验值，确定存在损坏的索引区；所述文件系统包括多个索引区，各索引区包括：主索引区和备索引区；

所述处理模块，用于根据所述存在损坏的索引区对应在磁盘中的位置，对所述存在损坏的索引区进行格式化，并更新所述存在损坏的索引区的校验值；

所述构建模块，用于重新加载所述待恢复的文件系统的索引区，并根据各索引区记录的信息，构建索引树；

所述更新模块，用于根据所述索引树、以及各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，对各索引区的校验值进行更新，得到恢复后的文件系统。

可选地，所述确定模块，具体用于加载待恢复的文件系统的索引区，获取各索引区的主索引区的校验值和备索引区的校验值；

若第一索引区的主索引区的校验值和备索引区的校验值均校验失败，则确定所述第一索引区为一个存在损坏的索引区，其中，所述第一索引区为所述文件系统中的任一索引区。

可选地，所述处理模块，具体用于根据所述存在损坏的索引区对应在磁盘中的位置，将所述位置中所存储的所述存在损坏的索引区所包含的所有目录节点和文件节点的信息进行清除；

根据清除信息后的所述存在损坏的索引区所记录的信息，采用校验值生成算法，生成所述存在损坏的索引区的新的校验值；

采用所述新的校验值更新所述存在损坏的索引区的校验值。

可选地，所述构建模块，具体用于根据加载获取的各索引区所包含的所有目录节点和文件节点的层级信息和标识信息，构建所述索引树，所述标识信息包括：节点标识及父节点标识。

可选地，所述更新模块，具体用于根据各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，查找所述索引树，确定各索引区中的目标目录节点及目标文件节点，所述目标目录节点包括：查找不到父节点的目录节点，所述目标文件节点包括：查找不到父节点的文件节点；

对各索引区中的所述目标目录节点及所述目标文件节点的使用状态进行更新；

根据更新后的各索引区所记录的信息，采用校验值生成算法，生成各索引区的新的校验值；

根据各索引区的新的校验值，对各索引区的校验值进行更新，得到所述恢复后的文件系统。

可选地，所述更新模块，具体用于根据各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，查找所述索引树，若未查找到各索引区中的目标目录节点及目标文件节点，则确定当前的文件系统为所述恢复后的文件系统。

可选地，所述确定模块，具体用于将各索引区中的所述目标目录节点的使用状态由使用中更新为未使用、以及将所述目标文件节点的使用状态由使用中更新为未使用。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，存储介质存储有处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，处理器与存储介质之间通过总线通信，处理器执行机器可读指令，以执行时执行如第一方面中提供的方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如第一方面提供的方法的步骤。

本申请的有益效果是：

本申请提供一种文件系统恢复方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：加载待恢复的文件系统的索引区，根据获取的各索引区的校验值，确定存在损坏的索引区；根据存在损坏的索引区对应在磁盘中的位置，对存在损坏的索引区进行格式化，并更新存在损坏的索引区的校验值；重新加载待恢复的文件系统的索引区，并根据各索引区记录的信息，构建索引树；根据索引树、以及各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，对各索引区的校验值进行更新，得到恢复后的文件系统。本方法针对确定出的存在损坏的索引区，可对其进行格式化，以将存在损坏的索引区的数据删除，而不对文件系统中其他未损坏的索引区进行处理。另外，根据索引树，以及各索引区记录的文件节点和目录节点的信息，可将失去级联关系的文件节点和目录节点删除，可尽可能多的保留文件系统中的可用数据，减少数据的丢失。而由于索引校验值是根据索引区中所记录的信息确定的，在每次对索引区中的信息进行处理后均实时的对索引校验值进行更新，可保证索引区校验值的有效性，从而保证恢复后的文件系统的可用性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种文件系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种文件系统恢复方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种文件系统恢复方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的又一种文件系统恢复方法的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的一种索引树的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种文件系统恢复方法的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的一种索引校验值更新示意图；

图8为本申请实施例提供的一种文件系统恢复装置的示意图；

图9为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。

另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。

首先，对本申请中涉及的文件系统的结构进行简单说明，本申请方法可基于该特定结构的文件系统实现。图1为本申请实施例提供的一种文件系统的结构示意图。本申请文件系统在初始化时对磁盘空间进行结构划分。文件系统的磁盘空间包括：一个预留区、两个超级块、多个块组，每个块组可以包括两个索引区和一个数据区，两个索引区分别为主索引区和备索引区，其中，预留区的大小可以为4M，每个超级块的大小可以为4K，每个块组的大小可以为256G+2M。

可选地，每个块组可以包括一个主索引区和一个备索引区，其中，一个主索引区或一个备索引区均可以称为一个块组索引GInode，其大小均为1M，而一个主索引区或一个备索引区还可以进一步细分为64个子单元索引(SInode)，每个子单元索引为16K，其中，一个子索引单元可以包括：索引日志记录4K、目录索引单元4K和文件索引单元8K。索引日志记录中记录有索引校验值，而一个目标索引单元可包括多个目录节点，每个目录节点为128B，一个文件索引单元可包括多个文件节点，每个文件节点为128B。

主索引区和备索引区分别位于块组的两端，主索引区与备索引区之间为数据区。其中，每个数据区包括多个数据块，如图1所示，一个数据区中可以包括64个数据块，每个数据块的大小可以为64M。

另外，主/备索引区中分别包括索引日志记录、目录索引单元和文件索引单元，索引区的索引日志记录用于记录索引日志信息，其中，日志信息可包括索引校验码、索引更新时间和次数以及日志信息等；目录索引单元和文件索引单元其分别为记录目录属性和文件属性的索引单元。索引校验值大小可以为4K，目录索引单元大小可以为4K，文件索引单元大小可以为8K。其中，目录索引单元包括32个目录节点，每个目录节点的大小可以为128B，而文件索引单元包括64个文件节点，每个文件节点的大小可以为128B，并且文件节点的个数与数据块个数一一对应。

其中，超级块用于记录整个文件系统的整体信息，包括该文件系统的签名、超级块校验值、块组数量、数据块数量、数据块大小、系统创建时间、更新时间等，除此之外，还可包括：访问次数、索引单元个数、块组个数、数据块大小、索引单元大小、通用唯一识别码(Universally Unique Identifier，UUID)和格式化状态等。超级块分为主备超级块，主备关系用于出现某一超级块信息出现异常时，通过另一超级块数据的恢复，提高系统的可靠性。

需要说明的是，上述预留区、超级块的大小及单位块组的大小均只是一种可选地分配方式，具体地可以不限于上述，可以根据实际情况作出适当调整。

另外，索引区是文件系统的关键区域，索引日志记录用于记录索引日志信息，日志信息可包括索引校验值。每个目录节点的信息可包括如下至少一项：目录名称、使用状态、层级、父节点标识(父节点ID)、目录标识(目录ID)、目录创建时间和修改时间；每个文件节点的信息可包括如下至少一项：文件名称、使用状态、层级、父节点标识、文件标识(文件节点ID)、文件创建时间和修改时间、文件分片编号和大小。

需要说明的是，上述磁盘所划分的块组的个数，以及每个块组所包括的索引区的个数、索引区的大小以及数据区的大小、数据区所包括的数据块的个数以及每个数据块的大小可以为一种可能的示例，本申请不对此限制。

图2为本申请实施例提供的一种文件系统恢复方法的流程示意图；如图2所示，本申请的方法可包括：

S201、加载待恢复的文件系统的索引区，根据获取的各索引区的校验值，确定存在损坏的索引区。

如图1所示，本方法所应用于的文件系统可包括多个索引区，每个索引区均对应分布于一个块组中，每个块组中的索引区可包括：主索引区和备索引区。其中，主索引区和备索引区所记录的信息均完全相同。

通常，各索引区中均记录有索引校验值，当索引区中所记录的信息发生变化时，例如，当文件系统中有目录或是文件被误删除时，索引区所记录的目录节点信息和文件节点信息将发生改变，而当索引区所记录的信息发生改变时，索引区对应的索引校验值也将发生改变，故通过索引区的索引校验值，可对索引区的有效性进行验证，以保证文件系统的正常使用。

在对待恢复的文件系统进行加载的过程中，可对待恢复的文件系统的所有块组中的索引区进行加载，以读取各索引区的校验值，其中校验值是存储于索引区的索引日志记录单元中的，索引区的校验值用于对索引区的有效性进行校验，可基于各索引区的校验值对各索引区进行校验，从而从所有的索引区中确定存在损坏的索引区。

S202、根据存在损坏的索引区对应在磁盘中的位置，对存在损坏的索引区进行格式化，并更新存在损坏的索引区的校验值。

在一些实施例中，在文件系统结构固定的情况下，文件系统中索引区的位置也是固定的，在对文件系统进行加载时，可直接读取到各索引区对应在磁盘中的位置。

可选地，基于读取的存在损坏的索引区对应在磁盘中的位置，可对该位置所存储的该索引区的信息进行格式化，其中，存在损坏的索引区可能存在多个，可对每个存在损坏的索引区进行相同的处理。

这样，通过仅对存在损坏的索引区的信息进行格式化，可尽可能多的保留文件系统中的可用数据，减少数据的丢失。

由于索引区的校验值是根据索引区中所记录的信息的变化而变化的，从而能实现对索引区有效性的校验，当索引区所记录的信息发生变化时，若未及时对校验值进行更新，则将导致校验失败，索引区无法使用。

本实施例中，可在对存在损坏的索引区进行格式化后，更新其索引校验值，以保证文件系统的可用性。

S203、重新加载待恢复的文件系统的索引区，并根据各索引区记录的信息，构建索引树。

可选地，在执行完上述处理之后，可再次重新加载待恢复的文件系统的索引区，以根据各索引区记录的文件节点的信息和目录节点的信息，构建索引树。

在一些实施例中，可从磁盘中加载待恢复的文件系统的索引区，读取所有目录节点的信息和所有文件节点的信息。

其中，如图1所示，每个索引区包括：多个索引单元，每个索引单元包括索引校验值、多个目录节点和多个文件节点；每个目录节点的信息包括如下至少一项：目录名称、使用状态、层级、父目录标识、目录标识、目录创建时间和修改时间；每个文件节点的信息包括如下至少一项：文件名称、使用状态、层级、父目录标识、文件标识、文件创建时间和修改时间、文件分片编号和大小。

需要解释的是，层级也即指节点所在的层级。父节点标识也即指当前节点的上一级节点的ID，例如：目录1的标识为1000，目录1的下级目录2的标识为1001，目录2的下级目录3的标识为1002，那么，可确定目录3的父节点标识为1001，目录2的父节点标识为1000。而目录标识则指的为当前节点的ID。

在一些实施例中，在对待恢复的文件系统进行加载的过程也即从待恢复的文件系统中解析获取文件系统所包含的所有信息，包括数据区索引区的信息等。通过加载文件系统的各索引区，可读取各索引区中所包含的所有信息，其中包括文件索引单元下的所有文件节点的信息、以及目录索引单元下的所有目录节点的信息。

可选地，可将使用状态为已使用的目录节点的信息以及文件节点的信息保存至层级链表中。通过目录节点的信息中的使用状态可以确定目录节点当前的使用状态，同样可根据文件节点的信息中的使用状态可以确定文件节点当前的使用状态。可选地，可根据读取的各文件节点和目录节点的使用状态，将使用状态为1，也即将使用状态为已使用的目录节点的信息以及文件节点的信息保存至层级链表中。

其中，可以是根据各文件节点的层级和目录节点的层级，将各文件节点和目录节点的信息分别保存至层级链表中的对应层级中。

然后，逐层解析层级链表，根据父节点标识的连接关系创建索引树。

可选地，可逐层的解析层级链表，根据各目录节点和文件节点的父节点的标识关系组建索引树。

S204、根据索引树、以及各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，对各索引区的校验值进行更新，得到恢复后的文件系统。

在一些实施例中，为了进一步地验证文件系统的恢复情况，可根据加载的各索引区中的文件节点和目录节点的上下级联关系，在上述构建的索引树中查找该索引区中各文件节点和目录节点之间的级联关系是否完整，也即是否能够准确的找到各节点的父节点，基于查找结果，若级联关系不完整，说明索引区不可用，从而对索引区可进行处理，并根据处理后的索引区记录的信息对校验值再次更新，从而得到恢复后的文件系统。

综上，本实施例提供的文件系统恢复方法，包括：加载待恢复的文件系统的索引区，根据获取的各索引区的校验值，确定存在损坏的索引区；根据存在损坏的索引区对应在磁盘中的位置，对存在损坏的索引区进行格式化，并更新存在损坏的索引区的校验值；重新加载待恢复的文件系统的索引区，并根据各索引区记录的信息，构建索引树；根据索引树、以及各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，对各索引区的校验值进行更新，得到恢复后的文件系统。本方法针对确定出的存在损坏的索引区，可对其进行格式化，以将存在损坏的索引区的数据删除，而不对文件系统中其他未损坏的索引区进行处理。另外，根据索引树，以及各索引区记录的文件节点和目录节点的信息，可将失去级联关系的文件节点和目录节点删除，可尽可能多的保留文件系统中的可用数据，减少数据的丢失。而由于索引校验值是根据索引区中所记录的信息确定的，在每次对索引区中的信息进行处理后均实时的对索引校验值进行更新，可保证索引区校验值的有效性，从而保证恢复后的文件系统的可用性。

图3为本申请实施例提供的另一种文件系统恢复方法的流程示意图；可选地，上述步骤S201中，加载待恢复的文件系统的索引区，根据获取的各索引区的校验值，确定存在损坏的索引区，可以包括：

S301、加载待恢复的文件系统的索引区，获取各索引区的主索引区的校验值和备索引区的校验值。

可选地，可加载文件系统中各索引区的索引日志记录单元，从索引日志记录单元中读取各索引区的校验值，其中，每个索引区的主索引区记录有主索引区的校验值，备索引区记录有备索引区的校验值。

S302、若第一索引区的主索引区的校验值和备索引区的校验值均校验失败，则确定第一索引区为一个存在损坏的索引区，其中，第一索引区为文件系统中的任一索引区。

在一些实施例中，对于任一索引区，若该索引区的主索引区的校验值和备索引区的校验值均校验失败，则可说明该索引区存在损坏，该索引区所记录的目录节点和文件节点的信息均不可用。

需要说明的是，这里所说的第一索引区中的“第一”并没有任何的实际意义，第一索引区可以是待恢复的文件系统中的任一索引区。

图4为本申请实施例提供的又一种文件系统恢复方法的流程示意图；可选地，步骤S202中，根据存在损坏的索引区对应在磁盘中的位置，对存在损坏的索引区进行格式化，并更新存在损坏的索引区的校验值，可以包括：

S401、根据存在损坏的索引区对应在磁盘中的位置，将位置中所存储的存在损坏的索引区所包含的所有目录节点和文件节点的信息进行清除。

在一些实施例中，待恢复文件系统中的各索引区对应在磁盘中的位置是固定的，可以在加载索引区的时候读取到各索引区对应在磁盘中的位置。

可选地，可将存在损坏的索引区在磁盘中的位置处所存储的信息进行清除，也即将该位置中所记录的该存在损坏的索引区中的所有文件节点和目录节点的使用状态由1更新为0，其中，使用状态为1表示节点已使用，使用状态为0表示节点未使用，将节点的使用状态由1更新为0，也即将节点由已使用状态更新为未使用，从而达到将存在损坏的索引区的数据从文件系统中删除的目的。这里仅是将存在损坏的索引区的信息进行删除而并不会影响文件系统中其他的数据，这样可以最大程度上保留文件系统中的可用数据。

S402、根据清除信息后的存在损坏的索引区所记录的信息，采用校验值生成算法，生成存在损坏的索引区的新的校验值。

在一些实施例中，索引区的校验值是根据索引区中所记录的信息生成的，索引区中包括文件节点的信息和目录节点的信息，当对存在损坏的索引区进行格式化后，存在损坏的索引区中记录的信息将发生变化，那么该索引区对应的索引校验值也需要随之更新，若不对索引校验值进行更新，则在对索引区进行重新校验时，校验值与索引区中的信息是不匹配的，将会导致校验失败。

可选地，可根据重新格式化后的存在损坏的索引区所记录的文件节点和目录节点的信息，采用CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验)算法，生成存在损坏的索引区的新的校验值。

S403、采用新的校验值更新存在损坏的索引区的校验值。

可选地，可将上述计算得到的新的校验值写入存在损坏的索引区的索引日志记录单元中以覆盖之前的校验值，从而使得存在损坏的索引区的校验值达到实时更新。

可选地，上述步骤S203中，根据各索引区记录的信息，构建索引树，可以包括：根据加载获取的各索引区所包含的所有目录节点和文件节点的层级信息和标识信息，构建索引树，标识信息包括：节点标识及父节点标识。

图5为本申请实施例提供的一种索引树的结构示意图。假设各索引区所包含的目录节点和文件节点的层级信息和标识信息如下面的层级链表所示：

那么，基于该层级链表中各文件节点和目录节点的信息，根据各节点的父节点标识的关系可知索引树的第一层包括目录节点1、目录节点2、目录节点3，第二层包括：目录节点5、目录节点6、目录节点7、目录节点8，其中，目录节点5的上级节点为目录节点2，目录节点6的上级节点为目录节点1，目录节点7的上级节点为目录节点3，目录节点8的上级节点为目录节点2，同理，索引树第三层包括：文件节点1、文件节点2、文件节点3、文件节点4。文件节点1的上级节点为目录节点7，文件节点2的上级节点为目录节点8，文件节点3的上级节点为目录节点5，文件节点4的上级节点为目录节点6。基于此，可构建得到如图5所示的索引树。

需要说明的是，构建得到的索引树清晰的表达了各目录节点和文件节点之间的索引关系。

图6为本申请实施例提供的另一种文件系统恢复方法的流程示意图；可选地，步骤S204中，根据索引树、以及各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，对各索引区的校验值进行更新，得到恢复后的文件系统，可以包括：

S601、根据各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，查找索引树，确定各索引区中的目标目录节点及目标文件节点，目标目录节点包括：查找不到父节点的目录节点，目标文件节点包括：查找不到父节点的文件节点。

可选地，可基于上述构建得到的索引树，进行目标目录节点和目标文件节点的查找，针对任一索引区中的任一文件节点或目录节点，若根据该文件节点或目录节点的父节点标识，在索引树中查找不到其父节点，则可说明该目录节点或文件节点的父节点已丢失，在这种情况下，若想要根据索引树逐级查找该目录节点或文件节点，由于其父节点的丢失，将导致该文件节点或目录节点无法找到，也即该目录节点或文件节点不可用。

由此，可将查找不到父节点的文件节点确定为目标文件节点，将查找不到父节点的目录节点确定为目标目录节点。

S602、对各索引区中的目标目录节点及目标文件节点的使用状态进行更新。

可选地，由于目标目录节点和目标文件节点的父节点均已丢失，故目标目录节点和目标文件节点均不可用，那么，可将目标文件节点和目标目录节点进行清除。

可选地，对各索引区中的目标目录节点及目标文件节点的使用状态进行更新，可以包括：将各索引区中的目标目录节点的使用状态由使用中更新为未使用、以及将目标文件节点的使用状态由使用中更新为未使用。也即，将目标目录节点的使用状态由1置为0，将目标文件节点的使用状态也由1置为0。

S603、根据更新后的各索引区所记录的信息，采用校验值生成算法，生成各索引区的新的校验值。

可选地，对各索引区中存在有目标目录节点和目标文件节点的使用状态进行了更新，那么包含有目标文件节点和目标目录节点的索引区所记录的信息也就发生了改变，那么，则需要对该索引区的校验值也再次进行更新，以保证索引校验值的有效性。

同样的，也可采用如上述的CRC算法，生成新的校验值。

S604、根据各索引区的新的校验值，对各索引区的校验值进行更新，得到恢复后的文件系统。

可选地，可将生成的各索引区的新的校验值写入各索引区的索引日志记录单元中，以覆盖之前的索引校验值，此时则完成了对待恢复的文件系统的恢复。

可选地，步骤S204中，根据索引树、以及各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，对各索引区的校验值进行更新，得到恢复后的文件系统，可以包括：根据各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，查找索引树，若未查找到各索引区中的目标目录节点及目标文件节点，则确定当前的文件系统为恢复后的文件系统。

在一些实施例中，若上述根据查找索引树，在各索引区中未查找到目标目录节点和目标文件节点，也即，各索引区中记录的文件节点和目录节点的目录级联关系均是完整的，那么，可以认为当前的文件系统中的各信息均是可用的，此处，则不进行其他处理，可将当前的文件系统作为恢复后的文件系统。

由此，通过上述方式，则完成了在索引区损坏的情况下的文件系统的恢复。

图7为本申请实施例提供的一种索引校验值更新示意图。结合图7通过具体示例对本申请的方法进行说明。

假设待恢复的文件系统的数据块为64M，索引区为12K，其中校验值占4K，目录索引单元为4K(包含32个目录节点，每个目录节点为128B)，文件索引单元为4K(包含32个文件节点，每个文件节点为128B)。

假设索引区1的主备索引校验均损坏，“/video1/file2”文件中目录video1位于索引区1的目录节点1中，file2位于索引区2的文件节点1中。

具体待恢复的文件系统的恢复流程如下：

第一：首先在加载待恢复的文件系统的整个索引区时发现索引区1的主备索引区校验均失败，则将索引区1确定为存在损坏的索引区，将索引区1记录在损坏层级链表中。

第二：根据损坏层级链表中记录的存在损坏的索引区在文件系统的磁盘中的位置，将索引区1的主备索引区全部格式化，重新生成索引区1的校验值；

第三：再尝试加载待恢复的文件系统的整个索引区，此时全部校验通过，并将获取到的各索引区的目录节点的信息和文件节点的信息保存在层级链表中，通过层级链表组建索引树，发现位于索引区2中的文件节点1根据父节点ID1000在已经组建的索引树中查找不到父节点vidoe1,则根据文件节点1在文件系统的磁盘中的位置，将文件节点1的使用状态置0，并重新生成索引区2的校验值；

第四：完成步骤三后，再尝试加载待恢复的文件系统组建索引树，则完成文件系统的恢复。

综上所述，本实施例提供的文件系统恢复方法，包括：加载待恢复的文件系统的索引区，根据获取的各索引区的校验值，确定存在损坏的索引区；根据存在损坏的索引区对应在磁盘中的位置，对存在损坏的索引区进行格式化，并更新存在损坏的索引区的校验值；重新加载待恢复的文件系统的索引区，并根据各索引区记录的信息，构建索引树；根据索引树、以及各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，对各索引区的校验值进行更新，得到恢复后的文件系统。本方法针对确定出的存在损坏的索引区，可对其进行格式化，以将存在损坏的索引区的数据删除，而不对文件系统中其他未损坏的索引区进行处理。另外，根据索引树，以及各索引区记录的文件节点和目录节点的信息，可将失去级联关系的文件节点和目录节点删除，可尽可能多的保留文件系统中的可用数据，减少数据的丢失。而由于索引校验值是根据索引区中所记录的信息确定的，在每次对索引区中的信息进行处理后均实时的对索引校验值进行更新，可保证索引区校验值的有效性，从而保证恢复后的文件系统的可用性。

上述针对索引区损坏的情况下文件系统的恢复进行了说明。而本实施例中，还提供了针对超级块损坏的情况下文件系统的恢复。

可选地，可包括：加载待恢复的文件系统的超级块，读取超级块的校验值；其中，包括主超级块的校验值和备超级块的校验值；若主超级块的校验值和备超级块的校验值均校验失败，则确定超级块存在损坏；获取待恢复的文件系统的磁盘容量，根据磁盘容量、以及数据格式重新计算待恢复的文件系统中超级块所记录的各项信息，其中至少包括：块组数量、数据块数量；基于重新计算后的超级块中包含的各项信息，生成超级块的新的校验值，将超级块的校验值更新为新的校验值。

在一些实施例中，可获取待恢复的文件系统的磁盘容量，并检查是否符合文件系统最小容量大小。

根据磁盘容量(磁盘空间大小)计算块组数目(块组数目＝磁盘空间大小–预留区域–超级块大小*2)/块组大小)，其中，预留区域、块组大小是预先设定的固定值。

而由于块组占文件系统的总大小是固定的，基于计算得到的块组数目，可计算出一个块组占文件系统的大小，从而根据一个块组的大小、以及一个数据块的大小，可计算出数据块的数量。

另外，基于块组数目，可计算出索引区数目＝块组数目*2；而超级块中的签名信息则将原始的签名信息进行重写；文件系统创建时间和更新时间均更新为当前时间。

基于上述计算出的超级块中的各项信息，可采用CRC算法重新生成超级块的新的校验值，从而将新的校验值写入超级块区域，覆盖之前的校验值，完成文件系统的恢复。

下述对用以执行本申请所提供的文件系统恢复方法的装置、设备及存储介质等进行说明，其具体的实现过程以及技术效果参见上述，下述不再赘述。

图8为本申请实施例提供的一种文件系统恢复装置的示意图，该文件系统恢复装置实现的功能对应上述方法执行的步骤。该装置可以理解为终端设备、服务器，或服务器的处理器，也可以理解为独立于上述服务器或处理器之外的在服务器控制下实现本申请功能的组件，如图8所示，该装置可包括：确定模块810、处理模块820、构建模块830、更新模块840；

确定模块810，用于加载待恢复的文件系统的索引区，根据获取的各索引区的校验值，确定存在损坏的索引区；文件系统包括多个索引区，各索引区包括：主索引区和备索引区；

处理模块820，用于根据存在损坏的索引区对应在磁盘中的位置，对存在损坏的索引区进行格式化，并更新存在损坏的索引区的校验值；

构建模块830，用于重新加载待恢复的文件系统的索引区，并根据各索引区记录的信息，构建索引树；

更新模块840，用于根据索引树、以及各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，对各索引区的校验值进行更新，得到恢复后的文件系统。

可选地，确定模块810，具体用于加载待恢复的文件系统的索引区，获取各索引区的主索引区的校验值和备索引区的校验值；

若第一索引区的主索引区的校验值和备索引区的校验值均校验失败，则确定第一索引区为一个存在损坏的索引区，其中，第一索引区为文件系统中的任一索引区。

可选地，处理模块820，具体用于根据存在损坏的索引区对应在磁盘中的位置，将位置中所存储的存在损坏的索引区所包含的所有目录节点和文件节点的信息进行清除；

根据清除信息后的存在损坏的索引区所记录的信息，采用校验值生成算法，生成存在损坏的索引区的新的校验值；

采用新的校验值更新存在损坏的索引区的校验值。

可选地，构建模块830，具体用于根据加载获取的各索引区所包含的所有目录节点和文件节点的层级信息和标识信息，构建索引树，标识信息包括：节点标识及父节点标识。

可选地，更新模块840，具体用于根据各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，查找索引树，确定各索引区中的目标目录节点及目标文件节点，目标目录节点包括：查找不到父节点的目录节点，目标文件节点包括：查找不到父节点的文件节点；

对各索引区中的目标目录节点及目标文件节点的使用状态进行更新；

根据更新后的各索引区所记录的信息，采用校验值生成算法，生成各索引区的新的校验值；

根据各索引区的新的校验值，对各索引区的校验值进行更新，得到恢复后的文件系统。

可选地，更新模块840，具体用于根据各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，查找索引树，若未查找到各索引区中的目标目录节点及目标文件节点，则确定当前的文件系统为恢复后的文件系统。

可选地，确定模块840，具体用于将各索引区中的目标目录节点的使用状态由使用中更新为未使用、以及将目标文件节点的使用状态由使用中更新为未使用。

上述装置用于执行前述实施例提供的方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。

上述模块可以经由有线连接或无线连接彼此连接或通信。有线连接可以包括金属线缆、光缆、混合线缆等，或其任意组合。无线连接可以包括通过LAN、WAN、蓝牙、ZigBee、或NFC等形式的连接，或其任意组合。两个或更多个模块可以组合为单个模块，并且任何一个模块可以分成两个或更多个单元。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，本申请中不再赘述。

图9为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该设备可包括：处理器801、存储器802。

存储器802用于存储程序，处理器801调用存储器802存储的程序，以执行上述方法实施例。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

其中，存储器802存储有程序代码，当程序代码被处理器801执行时，使得处理器801执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种示例性实施方式的方法中的各种步骤。

处理器801可以是通用处理器，例如中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本申请实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

存储器802作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器可以包括至少一种类型的存储介质，例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器、随机访问存储器(Random Access Memory，RAM)、静态随机访问存储器(Static Random Access Memory，SRAM)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，PROM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、带电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。存储器是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。本申请实施例中的存储器802还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置，用于存储程序指令和/或数据。

可选地，本申请还提供一种程序产品，例如计算机可读存储介质，包括程序，该程序在被处理器执行时用于执行上述方法实施例。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (10)

1.一种文件系统恢复方法，其特征在于，包括：

加载待恢复的文件系统的索引区，根据获取的各索引区的校验值，确定存在损坏的索引区；所述文件系统包括多个索引区，各索引区包括：主索引区和备索引区；

根据所述存在损坏的索引区对应在磁盘中的位置，对所述存在损坏的索引区进行格式化，并更新所述存在损坏的索引区的校验值；

重新加载所述待恢复的文件系统的索引区，并根据各索引区记录的信息，构建索引树；

根据所述索引树、以及各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，对各索引区的校验值进行更新，得到恢复后的文件系统。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加载待恢复的文件系统的索引区，根据获取的各索引区的校验值，确定存在损坏的索引区，包括：

加载待恢复的文件系统的索引区，获取各索引区的主索引区的校验值和备索引区的校验值；

若第一索引区的主索引区的校验值和备索引区的校验值均校验失败，则确定所述第一索引区为一个存在损坏的索引区，其中，所述第一索引区为所述文件系统中的任一索引区。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述存在损坏的索引区对应在磁盘中的位置，对所述存在损坏的索引区进行格式化，并更新所述存在损坏的索引区的校验值，包括：

根据所述存在损坏的索引区对应在磁盘中的位置，将所述位置中所存储的所述存在损坏的索引区所包含的所有目录节点和文件节点的信息进行清除；

根据清除信息后的所述存在损坏的索引区所记录的信息，采用校验值生成算法，生成所述存在损坏的索引区的新的校验值；

采用所述新的校验值更新所述存在损坏的索引区的校验值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述各索引区记录的信息，构建索引树，包括：

根据加载获取的各索引区所包含的所有目录节点和文件节点的层级信息和标识信息，构建所述索引树，所述标识信息包括：节点标识及父节点标识。

5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述索引树、以及各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，对各索引区的校验值进行更新，得到恢复后的文件系统，包括：

根据各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，查找所述索引树，确定各索引区中的目标目录节点及目标文件节点，所述目标目录节点包括：查找不到父节点的目录节点，所述目标文件节点包括：查找不到父节点的文件节点；

对各索引区中的所述目标目录节点及所述目标文件节点的使用状态进行更新；

根据更新后的各索引区所记录的信息，采用校验值生成算法，生成各索引区的新的校验值；

根据各索引区的新的校验值，对各索引区的校验值进行更新，得到所述恢复后的文件系统。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述索引树、以及各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，对各索引区的校验值进行更新，得到恢复后的文件系统，包括：

根据各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，查找所述索引树，若未查找到各索引区中的目标目录节点及目标文件节点，则确定当前的文件系统为所述恢复后的文件系统。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对各索引区中的所述目标目录节点及所述目标文件节点的使用状态进行更新，包括：

将各索引区中的所述目标目录节点的使用状态由使用中更新为未使用、以及将所述目标文件节点的使用状态由使用中更新为未使用。

8.一种文件系统恢复装置，其特征在于，包括：确定模块、处理模块、构建模块、更新模块；

所述确定模块，用于加载待恢复的文件系统的索引区，根据获取的各索引区的校验值，确定存在损坏的索引区；所述文件系统包括多个索引区，各索引区包括：主索引区和备索引区；

所述处理模块，用于根据所述存在损坏的索引区对应在磁盘中的位置，对所述存在损坏的索引区进行格式化，并更新所述存在损坏的索引区的校验值；

所述构建模块，用于重新加载所述待恢复的文件系统的索引区，并根据各索引区记录的信息，构建索引树；

所述更新模块，用于根据所述索引树、以及各索引区中的文件节点及目录节点的级联关系，对各索引区的校验值进行更新，得到恢复后的文件系统。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的程序指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述程序指令，以执行时执行如权利要求1至7任一所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至7任一所述的方法的步骤。

Images