KR100605796B1 - 부팅 시간을 감소하기 위한 향상된 임베디드 파일시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 향상된 임베디드 파일시스템의 구성이, 다수의 응용프로그램이 파일 시스템에 접근할 수 있도록 규격화된 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스와, 상기 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스를 통해 요청받은 파일처리요구를 로지컬 디바이스 인터페이스를 통해 수행하고 그 결과를 응답하는 파일시스템 매니저와, 시스템 상황에 따라 각각의 파일시스템을 동적으로 생성하는 다수의 로지컬 디바이스를 상기 파일시스템 매니저에 공통된 인터페이스로 제공하는 로지컬 디바이스 인터페이스로 구성됨을 특징으로 한다.
로지컬 디바이스(logical device), 향상된 EFS(Enhanced File System), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(Application Programing Interface), 파일 시스템 매니저(File System Manager), 로지컬 디바이스 인터페이스(Logical Device Interface)

Description

부팅 시간을 감소하기 위한 향상된 임베디드 파일시스템{ENHANCED EMBEDDED FILE SYSTEM FOR DECREASING BOOTING TIME}
도 1은 종래 기술에 따른 EFS(Embedded File System)을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 향상된 EFS( Enhanced Embedded File System)을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 향상된 EFS(Enhanced Embedded File System) 레이어 구조를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 향상된 EFS(Enhanced Embedded File System)에서 파일시스템 매니저의 기능을 설명하기 위한 도면.
도 5a는 본 발명의 실시 예에 따른 향상된 EFS(Enhanced Embedded File System)가 생성하는 파일시스템 중 블록의 구조를 나타낸 도면.
도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 향상된 EFS(Enhanced Embedded File System)가 생성하는 파일시스템 중 SST(Sector Status Table)구조를 나타내 도면.
도 5c는 본 발명의 실시 예에 따른 향상된 EFS(Enhanced Embedded File System)가 생성하는 파일시스템 중 MFD(Master File Directory) 테이블 구조를 나타낸 도면.
도 5d는 본 발명의 실시 예에 따른 향상된 EFS(Enhanced Embedded File System)가 생성하는 파일시스템 중 FBL(File Block List)구조를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 향상된 EFS(Enhanced Embedded File System)에서 파일시스템 마운트 기능을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 향상된 EFS(Enhanced Embedded File System)에서 로지컬 디바이스 인터페이스의 수행을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 로지컬 디바이이스의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 향상된 EFS(Enhanced Embedded File System)을 통해 부팅 시간을 감소시키는 과정을 도시한 흐름도.
본 발명은 임베디드 파일시스템에 관한 것으로, 특히 부팅시간을 감소시킬 수 있는 향상된 임베디드 파일 시스템에 관한 것이다.
최근 들어 다양해져 가는 멀티미디어 컨텐츠를 이동 단말기에서 서비스하기 위한 여러 가지 노력이 진행되고 있다. 그 중에서 멀티미디어 컨텐츠를 저장하기 위해 필요한 플래시 메모리와 같은 비휘발성 저장 매체의 기술 발전으로 인하여 저장 매체의 용량이 빠른 속도로 증가하고 있다. 따라서 비휘발성 저장 매체의 용량 증가에 맞추어 이를 효율적으로 처리할 수 있는 파일 시스템이 요구되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 EFS(Embedded File System)을 나타낸 도면이다.
현재 CDMA 이동 단말기에서는 상기 도 1에서와 같이, 퀄컴에서 제공한 EFS 파일시스템을 이용하여 여러 가지 형태의 파일들을 처리하고 있다. EFS 파일시스템에서는 일반적인 파일시스템과는 달리 디바이스에 수퍼 블록이나 FAT(File Allocation Table)와 같은 파일시스템 구성에 관한 레이아웃 정보를 별도로 저장하지 않고 있다. 따라서 시스템 구동 시에 디바이스 즉 플래시 메모리에 있는 각 블록의 헤더정보를 읽어 파일시스템을 생성하는 방식으로 일반 파일시스템에 비해 더욱 견고한 파일시스템을 구성하고자하였다.
그러나 EFS 파일시스템은 하나의 디바이스만 사용할 할 수 있도록 구조적으로 설계되어 있으므로 저장 매체의 용량이 계속 증가 하게 되면 효율적인 파일시스템 처리가 어려워진다. 또한 이러한 방식은 노아(NOR) 및 낸드(NAND)와 같은 플래시 메모리의 용량이 증가하게 되면 단말 시스템 부팅 시간 또한 늘어나게 된다. 특히 최근 들어 단말기 원가를 절감 하기위해 노아(NOR)형 메모리보다 저장 용량이 크고 값싼 대신에 접근시간(Access Time)이 큰 낸드(NAND)형 메모리를 선호하는 경향을 볼 때 단말 시스템 부팅 시간은 더욱 더 증가할 것으로 보인다.
따라서 본 발명의 목적은 이동 단말기 시스템에서 다양한 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있는 신뢰성 있고 효율적인 파일시스템을 서비스하기 위해 제안된 향 상된 파일시스템( Enhanced Embedded File System)을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 파일을 생성하고, 읽기, 쓰기와 같은 파일 처리를 필요로 하는 모든 응용 프로그램(Application)에서 사용할 수 있으며 낸드(NAND) 및 노아(NOR) 메모리와 같은 다양한 플래시 메모리를 지원할 수 있는 파일시스템( Enhanced Embedded File System)을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 하나의 물리적 메모리를 논리적 구분 즉 로지컬 디바이스 별로 나눌 수 있도록 설계하고, 각각의 로지컬 디바이스 별로 단말 시스템 상황에 따라 파일시스템을 동적으로 구축할 수 있는 파일시스템( Enhanced Embedded File System)을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 시스템 초기 구동 시 필요한 파일은 특정한 로지컬 디바이스에 저장되도록 파일시스템을 구성하여, 시스템 초기 부팅 시간을 감소시키기 위한 파일시스템( Enhanced Embedded File System)을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 향상된 임베디드 파일시스템의 구성이, 다수의 응용프로그램이 파일 시스템에 접근할 수 있도록 규격화된 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스와, 상기 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스를 통해 요청받은 파일처리요구를 로지컬 디바이스 인터페이스를 통해 수행하고 그 결과를 응답하는 파일시스템 매니저와, 시스템 상황에 따라 각각의 파일시스템을 동적으로 생성하는 다수의 로지컬 디바이스를 상기 파일시스템 매니저에 공통된 인터페이스로 제공하는 로지컬 디바이스 인터페이스로 구성됨을 특징으로 한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 향상된 임베디드 시스템을 통해 부팅시간을 감소하는 방법이, 전원 온 시, 부팅 디바이스의 파일시스템을 생성하여 통신을 수행할 수 있는 제1대기모드로 전환하는 과정과, 상기 제1대기모드에서 다수의 어플리케이션 디바이스들에 대한 각각의 파일시스템을 순차적으로 생성하는 과정과, 상기 다수의 어플리케이션 디바이스들에 대한 각각의 파일시스템생성과정이 완료되면, 사용자 데이터를 사용할 수 있는 제2대기모드로 전환하는 과정으로 이루어진다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 향상된 EFS(Enhanced Embedded File System)을 나타낸 도면이며, 도 3은 상기 향상된 EFS 레이어 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 향상된 EFS 파일 시스템320은 하나의 물리적 메모리를 논리적 구분 즉 로지컬 디바이스 별330으로 나눌 수 있도록 설계하였다, 상기 로지컬 디바이스들은 부트데이터가 저장된 부팅 디바이스331과 사용자데이터가 저장된 다수의 어플리케이션 디바이스332-n 으로 구성된다. 상기 부팅 디바이스331은 전원 온으로 시스템 초기구동 시 파일시스템을 생성한다. 상기 부팅 디바이스의 파일시스템이 생성되어 이동통신 단말기가 통신 수행이 가능한 제1대기 모드로 전환되면, 상기 어플리케이션 디바이스들은 순차적으로 다수의 어플이케이션 디바이스에 해당하는 각각의 파일시스템을 생성하는 배경(Background)작업을 수행하여 사용자의 데이터를 사용할 수 있는 제2대기모드로 전환하다. 상기 배경작업을 통해 상기 어플리케이션의 파일시스템 생성 중 사용자가 파일처리를 요구 시, 상기 파일처리를 위한 해당 어플리케이션을 전면작업으로 전환하여 해당 파일시스템을 생성한다.
상기 도 3을 참조하여 상기 향상된 EFS 파일시스템의 구조를 상세히 살펴보면, 상기 항샹된 EFS320은 어플리케이션 프로그램 인터페이스(Application Programming Interface : 이하 "API"라 함)312, 파일 시스템 매니저(File System Manager : FSM)322, 로지컬 디바이스 인터페이스(Logical Device Interface : LDI)323으로 구성된다. 상기 API321은 UI(User Interface) 나 SMS(Short Message Service)등과 같은 여러 응용프로그램310이 파일 시스템에 접근할 수 있도록 규격화되었다. 상기 FSM322는 상기 API321을 통해 요청받은 파일 처리 요구를 LDI323을 통해 수행하고 그 결과를 응답하도록 설계한다. 상기 LDI323은 하부에 있는 다수의 로지컬 디바이스들330들을 상기 FSM322에 공통된 인터페이스로 제공한다.
또한 상기 향상된 EFS320은 각각의 로지컬 디바이스330마다 구성된 파일 시스템을 구조적으로 통합하여 상기 응용 프로그램에 일관된 파일시스템을 제공하기 위해 파일시스템 마운트 기능을 사용한다. 또한 상기 향상된 EFS320은 파일 저장 및 삭제 관련 요구에 따른 블럭 할당이나 해제 처리를 수행하는 가비지 컬렉션(Garbage Collection: 이하 "GC: 라 함)기능이 각각의 디바이스마다 독립적 으로 처리되어도록 한다. 그리고 상기 향상된 EFS320은에서는 하나 이상의 물리적 메모리를 지원할 수 있는 유연하고 확장 가능한 파일시스템으로 설계한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 향상된 EFS(Enhanced Embedded File System)에서 상기 파일시스템 매니저(FSM)의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 4를 참조하여 상기 FSM322의 기능을 살펴보면, 상기 FSM322는 상기 향상된 EFS에서 기본적으로 여러 개의 로지컬 디바이스들을 지원하기 위해서 각각의 디바이스마다 구성된 파일시스템을 전체적으로 관리할 수 있는 파일시스템 구성 관리 기능을 가진다. 상기 FSM322는 각각의 로지컬 디바이스 정보를 포함한 파일시스템을 구성을 통합적으로 관리하기 위해 파일시스템 구성테이블을 구성한다. 상기 파일시스템 구성테이블은 파일시스템 생성정보, 파일시스템 마운트 디바이스 정보, 디바이스 삭제정보, 디바이스 자유블록 정보, 디바이스 자유블록정보 및 디바이스 정보 및 레이아웃 정보와 같은 구성요소를 가진다.
상기 FSM322는 이동 단말기의 시스템 구동 시 로지컬 디바이스들의 초기화 과정을 통해서 물리적 디바이스에 종속적인 오퍼레이션과 레이아웃정보들과 로지컬 디바이스를 시스템에서 유일하게 구별해 주는 정보(Major number, Minor number)를 알아낸다. 시스템에서 사용하는 로지컬 디바이스들을 검색한 후 검색된 로지컬 디바이스 정보를 상기 파일시스템 구성 테이블에 등록한다. 이후에 파일시스템 마운트 기능이 완료되면, 시스템 마운트 테이블에 등록되어 있는 파일시스템 마운팅 정보를 상기 파일시스템 구성 테이블에 추가한다.
시스템 운영과정에서 각 로지컬 디바이스에 따라 파일시스템에서는 적절한 처리를 수행하여야 하며 상기 파일시스템 처리를 하기 위해 디바이스 상태정보와 물리적인 특성을 필요로 한다. 상기 파일시스템 처리를 위해 디바이스 정보를 포함하는 파일시스템 구성정보를 필요로 하는 경우, 상기 FSM322는 상기 파일시스템구성테이블을 통해 상기 파일시스템구성정보에 맞춰 다음과 같은 기능들을 수행한다.
상기 FSM322는 파일시스템 생성(File System Creation)기능410, 가비지컬렉션(Garbage Collection)기능420, 파일시스템 마운팅(System Mounting)기능430, 파일시스템 처리(File System Operation)440 및 로지컬디바이스 인터페이스(Logical Device Interface)기능450을 수행한다.
먼저, 상기 FSM322는 상기 파일시스템 생성(File System Creation)기능410을 통해 각 로지컬 디바이스의 파일시스템을 생성한다. 상기 파일시스템 생성 시 MFD(Master File Directory), SST(Sector Status Table), FBL(File Block List)등의 파일시스템 생성을 디바이스에 대해 최초 1회만 생성한다. 시스템에 등록된 디바이스의 인덱스(index)를 이용해 파일시스템 생성을 요청 시, 해당 디바이스의 파일시스템을 생성하고 상기 파일시스템의 생성이 완료되면 그 결과를 저장한다. 상기 파일시스템 생성의 종류는 시스템 초기 구동 시 부트 다비이스의 파일시스템 생성, 부트디바이스의 파일시스템 생성완료 후 배경( Background)작업으로 생성되는 어플리케이션 디바이스의 파일시스템 생성, 및 상기 배경작업 중 사용자의 파일처리 요구 시 전면(Foreground)작업으로 전환하여 해당 어플리케이션의 디바이스를 생성하는 형태가 있다. 상기 배경작업 및 전면작업은 각각의 로지컬 디바이스별로 이동 단말기 시스템 상황에 따라 파일시스템을 동적으로 구축하는 파일시스템 동적 생성기능이다. 도 5는 상기 파일시스템의 구조를 나타내는 것으로, 도 5a는 블록구조를 나타내며, 도 5b는 SST(Sector Status Table)구조를, 도 5c는 MFDT(Master File Directory Table)구조를, FBL(File Block List)구조를 나타낸다.
상기 도 5a에서 상기 향상된 EFS의 최소 접근단위는 블록(Block)이다, 상기 블록(Block)은 I/O(Input/output)의 편리성과 속도를 위해서 물리적인 디바이스의 최소 접근단위와 일치시키며, 하나의 블록은 블록 헤더(Bloc Header), 데이터 영역(Data Portion), 체크섬(Checksum)으로 구성된다. 상기 도 5b에서 상기 향상된 EFS의 최소단위는 블록(Block)이며 이러한 블록(Block)의 집합을 섹터(Sector)라고 한다. 상기 섹터(Sector)내의 통계정보, GB(Garbage Block)의 리스트 등을 저장해서 섹터(Sector)에 대한 오퍼레이션 수행 시 참조하게 하기 위해서 생성하는 테이블이 SST(Sector Status Table)이다. 상기 도 5c에서 MFD테이블은 상기 향상된 EFS가 관리하고 있는 모든 파일들의 정보가 저장된 테이블이다. 각각의 파일은 파일 헤더 블록( File Header Block)과 파일데이터 블록(File Data Block)으로 구분되어 지며 상기 파일 헤더블록(File Header Block)의 정보를 이용해서 MFD 엔트리를 생성한다. 상기 생성된 MFD 엔트리에 데이터 블록(Data Block)을 링크해서 MFD 테이블을 생성한다. 상기 향상된 EFS는 파일이 어떤 디바이스에 존재하는지를 나타내는 파일의 디바이스 인덱스(Device Index)가 저장된다.
두 번째로, 상기 FSM322는 가비지 컬렉션(Garbage Collection)기능420을 통해 백그라운드, 파일삭제 등의 오퍼레이션 수행 후 GC(Garbage Collection)를 수행하기 위해 필요한 섹터(Sector) 및 블록(Block), 삭제 정보 등을 요청 시 이를 제공하고 상기 GC(Garbage Collection) 수행 결과정보를 저장한다. 대게 노아(NOR) 플래시 메모리는 삭제시간이 길며 중지(suspend)가 가능하고, 낸드(Nand)플래시 메모리는 삭제시간이 짧으며 중지(suspend)가 불가능하다. 상기와 같은 플래시 메모리의 특징을 고려하여 상기 FSM322는 플래시 메모리들의 종류를 구분하여 상기 GC를 수행하도록 한다.
플래시 메모리의 초기상태는 모든 블록이 0xFFFF의 값을 가진다. 플래시 메모리의 하드웨어적 특성으로 하나의 비트를 1에서 0으로 바꾸는 것은 가능하나 0으로 기록된 비트를 1로 되돌리는 것은 불가능하다. 상기 플래시 메모리의 데이터를 변경하기 위해서는 전기적 소거 과정을 거쳐 블록을 재초기화한 후 데이터를 변경해야 한다. 파일삭제 처리과정에서 파일에 속한 블록을 삭제할 때마다 물리적 디바이스 삭제과정을 수행하지는 않는다. 어느 한 섹터에 대해서 일정한 조건이 만족될 때 그 섹터의 유효한 블록을 다른 섹터로 재배치(Relocation)한 후 섹터에 대해서 한꺼번에 삭제과정을 수행하고 SST, MFD 등 관련 파일 시스템 테이블을 업데이트하는 과정을 GC(Garbage Collection)라고 한다.
상기 GC는 섹터의 적격비율을 체크한 후 삭제처리를 수행할 섹터가 존재한다면 선택한 섹터내의 유효한 블록을 다른 섹터로 재배치하고, MFD 엔트리를 업데이트하고, 선택한 섹터를 삭제하는 순으로 진행된다. 상기 GC는 상위 API321의 코멘드 요청이 없을 때 백그라운드(Background)로 수행되거나, EFS 처리 진행 중에 상기 GC 요청이 있을 때 수행된다. EFS에서 상기 GC는 플래시 메모리의 일관성을 보장해주기 위해서는 꼭 필요한 기능이다.
본 발명에 따른 향상된 EFS에서 GC(Garbage Collection)는 다수의 로지?? 디바이스를 고려하여, 상기 다수의 로지컬 디바이스를 RR(Round-robin) 방식으로 배경(backgroud) 작업에서 처리하도록 설계한다.
세 번째로 상기 FSM322는 상기 파일시스템 마운팅(File System Mounting)기능430을 통해, 파일시스템 처리 과정에서 시스템마운트테이블을 참조 요청 시 이를 제공한다. 상기 파일시스템 마운팅(File System Mounting)기능은 일반적으로 사용되고 있는 방법들 중에서 기존의 EFS 파일시스템 구조를 충분히 고려하여, 단말 시스템 환경에 적합한 방안으로 유닉스(UNIX) 계열에서 사용되는 루트(Root) 파일시스템 기반의 파일시스템 마운팅 기능을 설계한다. 상기 루트 파일시스템 기반의 파일시스템 마운팅 기능은 각각의 로지컬 디바이스에 구성된 파일시스템을 계층적인 트리 구조로 통합하여 상위 응용 프로그램310 입장에서는 마치 하나의 파일시스템처럼 보이도록 하는 방법이다. 상기 방법에서 다수의 로지컬 디바이스에 대한 각각의 파일시스템을 연결한 루트 파일시스템의 특정 디렉토리를 마운트 포인터라 한다. 상기 파일시스템 마운팅기능은 단말 시스템 구동 시 디바이스 초기화 후 수행된다. 또한 상기 파일시스템 마운팅기능은 전체 파일시스템을 유연하게 처리할 수 있도록 시스템마운트테이블을 설계하며, 마운트 포인트 처리기능 및 마운트 디바이스 결정기능을 통해 수행된다.
구성 요소 설 명 비 고
Access Method 사용하는 AM 이름
Mount Point 마운트되는 디렉토리 이름
Prefix AM 에서 사용하는 이름
Device Info 마운트 Device정보
Attribute 파일 시스템 구성 정보 설정값
상기 표 1에서 파일시스템의 마운트테이블의 구성요소를 나타내고 있다. 상기 표 1에서 AM(Access Method)는 EFS, FAT와 같은 파일시스템의 종류를 나타내며, MP(Mount Point)는 마운트 되는 특정 디렉토리 이름으로, 사용자에 의해 입력된 파일명의 디렉토리를 나타낸다, 또한 프리픽스(prefix)는 상기 사용자에 의해 입력된 파일명의 디렉토리를 대치하기 위해 미리 등록된 이름이다. 상기 DI(Device Info)는 상기 사용자가 입력한 파일명의 디렉토리가 저장된 로지컬 디바이스에 대한 정보를 나타낸다. 상기 속성(Attribute)은 파일시스템 구성 정보 설정값으로, 상기 사용자가 입력한 파일명의 디렉토리가 저장된 다비이스가 시스템 구동 시 파일시스템을 생성하는지, 배경작업으로 생성하는지 설장한 정보 값이다.
상기 파일시스템 마운팅기능은 상기 파일시스템 마운트 테이블을 참조하여, 마운트 포인트 기능 및 마운트 다바이스 결정기능을 수행한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 향상된 EFS(Enhanced Embedded File System)에서 파일시스템 마운트 기능을 도시한 도면이다. 상기 도 6을 참조하여 상기 파일시스템 마운팅 기능 수행을 살펴보면, 601단계에서 사용자가 파일처리를 위한 파일명을 입력하면. 상기 입력된 파일명은 상기 파일시스템 마운트테이블의 AM(Access Mtehod)구성요소를 참조하여 상기 파일시스템 종류를 결정한다. 상기 사용자가 입력한 파일명의 디렉토리는 상기 파일시스템마운트테이블의 MP(Mount Point)구성요소를 참조하여 디렉토리를 알 수 있다, 상기 파일명의 디렉토리는 602단계에서 상기 파일시스템마운트테이블의 프리픽스(prefix)구성요소를 통해 상기 미리 등록된 프리픽스(prefix)이름으로 대치되는 마운트 포인트 처리기능을 수행한다. 상기 대치된 프리픽스(prefix)는 603단계에서 상기 파일시스템마운트테이블의 DI(Device Info)구성요소를 참조하여 파일시스템 처리할 디바이스를 결정하는 마운트 디바이스 결정기능을 수행한다. 상기 파일시스템을 처리할 디바이스가 결정되면 상기 파일시스템마운트테이블의 속성(Attribute)구성요소를 참조하여 상기 디바이스가 시스템 초기에 파일시스템을 생성하는지, 백업작업으로 파일시스템을 생성하는지 알 수 있다.
예를 들어, 상기 파일시스템 마운트 테이블에 다음과 같이 등록되어 있을때,
AM = EFS ,MP = CAM, Prefix = a:\, DI = Nand 1, Attribute = 배경작업처리
상기 601단계에서 사용자의 파일저장 처리요구로 "cam:\Jpeg 1"이 입력되면, 상기 파일시스템 마운트 테이블을 통해 상기 파일(Jpeg1)이 EFS 파일시스템임을 알 수 있다, 상기 602단계에서 상기 cam:\ Jpeg 1"을 "a:\ Jpeg1" 로 대치하는 마운트 포인트 처리기능을 수행하며, 상기 603단계에서 상기 "a:\ Jpeg1"을 통해 파일처리를 수행할 디바이스 " Nand 1"를 결정하는 마운트 디바이스 결정기능을 수행한다. 상기" Nand 1"이 디바이스1 605의 이름이라면 상기 "cam:\Jpeg 1" 은 상기 디바이스1 605에 저장된다.
또는 상기 601단계에서 사용자의 파일저장 처리요구로 "cam:\Jpeg 1"이 입력시 상기 파일시스템 마운트 테이블을 통해 디렉토리(cam)를 판단하고, 파일처리를 수행할 디바이스" Nand 1"를 결정하는 마운트 디바이스 결정기능을 수행할 수 있다. 이때 상기 디바이스1605에는 파일명(Jpeg1)과 함께 디렉토리(cam)도 함께 저장된다. 또는 상기 601단계에서 사용자의 파일저장 처리요구로 "a:\\Jpeg 1"이 입력 시 상기 파일시스템 마운트 테이블을 통해 프리픽스(prefix)를 판단하고, 파일처리를 수행할 디바이스" Nand 1"를 결정하는 마운트 디바이스 결정기능을 수행할 수 있다. 이때 상기 디바이스1 605에는 파일명(Jpeg1)만이 저장된다.
네 번째로 상기 FSM322는 상기 파일시스템처리(File System Operation)기능440을 통해, 파일시스템 처리과정에서 필요한 자유 블록을 할당받거나 해제에 필요한 정보및 디바이스에 의존적인 명령이나 레이아웃에 대한 정보를 제공한다.
다섯 번째로 상기 FSM322는 상기 로지컬 다바이스 인터페이스(Logical Device Interface)기능450을 통해, 파일시스템 처리과정에서 디바이스를 접근할 필요가 있는 경우 접근하고자 하는 디바이스의 디바이스 드라이버(Device Driver) 및 디바이스의 오퍼레이션 셋(operation set)과 디바이스 아이디(id) 및 정보를 제공한다.
상기 로지컬 디바이스 인터페이스(Logical Device Interface)기능을 살펴보면, 물리적 디바이스 드라이버(Physical Device Driver)는 플래시 메모리에 대한 라이트(Write), 리드(Read), 삭제(Erase), 리드삭제상태(Read Erase Status) 등의 연산을 제공하며, 향상된 EFS은 상기 LDI323을 통해서 플래시 메모리에 접근해 파일시스템 처리를 수행한다. 상기 물리적 디바이스 드라이버는 플래시 메모리의 특성에 맞게 로지컬 다바이스 별로 구현되어야 하며 플래시 메모리의 접근방식이나 크기, 종류에 상관없이 상기 향상된 EFS는 물리적 디바이스에 대해서 동일한 접근 인터페이스를 가져야 하는데, 이러한 물리적 디바이스와 향상된 EFS간의 인터페이스역할을 담당하는 것이 상기 로지컬 디바이스 인터페이스(LDI)323이다.
도 7은 상기 물리적 디바이스와 상기 물리적 디바이스의 특성에 맞게 논리적 디바이스로 분류된 상태를 도시한 도면이다.
상기 도 7을 참조하면, 물리적 디바이스332는 LDI323에 맞추어 여러 가지 실행 루틴을 제공해 주어야 한다. 특정 위치에서 특정 바이트 수만큼 읽고, 쓰고, 삭제하는 루틴, 디바이스를 초기화하는 루틴, 삭제를 일시중지(Suspend)하거나 리줌(Resume)하는 루틴, 삭제상태를 읽는 루틴 등을 상기 LDI332에 제공해 주어야 한다. 상기 물리적 디바이스 드라이버는 플래시 메모리32의 특성에 맞게 디바이스마다 개별적으로 제공되어야 하며 낸드(NAND)형 플래시 메모리는 하드웨어적 특성상 삭제의 일시중지(Suspend)와 리줌(Resume)기능이 제공되지 않는다.
상기 향상된 EFS320은 물리적 디바이스332를 물리적인 구조로 보지 않고 논리적인 블록의 집합으로 보며, 상기 향상된 EFS320은 논리적인 블록이 물리적인 블록에 어떻게 저장되는지는 관여하지 않는다, 로지컬 디바이스331은 물리적 디바이스332의 물리적인 특성에는 상관없이 물리적 디바이스332를 논리적으로 정의한다. 상기 향상된 EFS320은 로지컬 디바이스331을 섹터와 블록의 집합으로 관리한다. 상 기 로지컬 디바이스331의 섹터와 블록은 물리적 디바이스332의 섹터와 블록과는 개념적으로 다르다.
상기 로지컬 디바이스331의 최소 접근단위인 블록은 일반적으로 물리적 디바이스의 페이지 프레임의 크기와 같게 설정한다. 상기 물리적 디바이스332 영역을 상기 향상된 EFS320이 관리하는 섹터와 블록의 집합의 연속으로 정의하고 관련 물리적 디바이스 드라이버 정보를 가지고 있는 디바이스를 로지컬 디바이스라고 한다.
상기 로지컬 디바이스331의 구성을 보면, 상기 로지컬 디바이스는 물리적 디바이스드라이버, 분할정보, 디바이스 아이디(ID)로 구성되어지며, 물리적 디바이스 드라이버는 디바이스의 특성에 맞게 별도로 제공되어져야 한다.
상기 로지컬 디바이스331은 상기 FSM322에 의해서 시스템 구동 시 디바이스가 초기화 되고, 마운트 기능을 통해 디바이스 정보를 포함하는 파일시스템 구성 테이블을 생성하는데 사용되어진다. 시스템 구동 후 운영과정에서 파일시스템에 등록한 디바이스로 파일시스템 처리를 처리한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 로지컬 디바이이스의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 상기 도 8을 참조하면, 물리적 디바이스는 여러 개의 논리적인 영역(Partition)으로 분할해서 시스템에 등록 할 수 있다. 즉 물리적으로는 하나라도 논리적으로는 여러 개로 나눌 수가 있다는 것이다. 각 로지컬 디바이스는 주 번호(Major Number)810과 소 번호(Minor Numbe)820과 같은 구성 요소로서 표현된다. 상기 주 번호(Major Number)810은 디바이스의 종류를 나타내는 디바이스(Device)의 물리적인 번호 값으로써 동일한 주 번호(Major Number)를 가지는 디바이스는 동일한 디바이스 드라이버를 사용한다. 상기 소 번호(Minor Number)820은 디바이스 분할(Device Partition) 번호값으로, 동일한 주 번호(Major number)810을 가지는 디바이스 중에서 특정한 디바이스를 구별하기 위한 값으로 사용된다.
본 발명에 따른 상기 향상된 EFS 파일시스템에서는 로지컬 디바이스별로 파일시스템을 구축할 수 있도록 설계하고, 단말 시스템 필요에 따라 시스템 구동 시나 운영 중에 각 디바이스 별로 파일시스템을 생성할 수 있다. 따라서 시스템 초기 구동에 반드시 필요한 파일들만 특정한 로지컬 디바이스(Logical Device) 즉 부트 디바이스(Boot device)에 저장되도록 파일시스템을 구성하여 초기 구동 시 부팅 시간을 줄일 수 있다. 사용자데이터가 저장된 어플레케이션 다비아스들은 기본적으로 배경(Background) 작업으로 수행되도록 설정하고, 상위 응용프로그램 요구 시 전면(Foreground) 작업으로 변환하여 처리되도록 설계한다. 상기 향상된 EFS에서는 시스템 구동 시 필요한 파일을 시스템 디바이스에 모으고, 시스템 구동 시에는 시스템 다비아스만 파일시스템을 생성해서 시스템 구동 시간을 줄일 수 있도록 설계한다.
또한 상기 향상된 EFS는 상기 기능들뿐만 아니라 불량블록관리(Bad Block Management : "BBM"이라 함)기능을 수행할 수 있다. 상기 BBM기능은 물리적인 특성성 노아(Nor) 형 플래시 메모리가 아닌 낸드(Nand)형 플래시 메모리에 해당하는 기능이다. 상기 낸드(Nand)형 플래시 메모리에서 유효하지 않은 비트가 하나라도 존재하는 블록을 불량블록(Bad Block)이라 한다. 공장에서에서 출하할 때부터 유효하 지 않은 비트가 존재하는 블록을 초기불량(Initial Bad) 라 하고, 파일시스템 처리중 유효하지 않은 비트가 나타나는 블록을 런타임 블록( Runtime Block)이라 한다. 상기 불량블록(Bad Block)으로 확인된 블록은 더 이상 파일시스템에서 사용되지 않도록 관리하는 것을 BBM( Bad Block Management)라 한다. 본 발명에 따른 상기 향상된 EFS 파일시스템에서는 하나 이상의 플래시 메모리를 지원할 수 있는 확장 가능한 파일시스템으로 구현된다.
상기와 같은 기능을 가지는 향상된 EFS를 통해 부팅 시간을 감소시키는 과정을 도 9를 참조하여 상세히 설명한다.
상기 도 9를 참조하면. 단말기의 전원이 온 되면 901단계에서 이를 감지하고 902단계에서 부팅데이터가 저장된 부팅디바이스의 파일시스템을 생성하는 902단계를 진행한다. 상기 부탕디바이스의 파일시스템 생성이 완료되면 단말기는 통화를 수행 할 수 있는 제1대기모드로 전환하는 903단계를 진행한다. 상기 단말기가 제1대기모드로 전환하면, 사용자데이터가 저장된 다수의 어플리케이션 디바이스들에 대한 각각 파일시스템을 순차적으로 생성하는 배경작업을 904단계에서 진행한다. 상기 9다수의 어플리케이 디바이스들의 파일시스템을 생성 중 사용자가 파일처리를 요구시 905단계에서 이를 감지하고 상기 파일처리를 수행하는 해당 어플리케이션 디바이스의 파일시스템이 생성되었는지 판단한다. 상기 해당 어플리케이션 디바이스의 파일시스템이 생성되어 있으면, 908단계에서 상기 해당 어플리케이션 디바이스의 파일시스템을 통해 사용자가 요구한 파일처리를 수행한다. 만약 상기 해당 어플리케이션 디바이스의 파일시스템이 생성되어 있지 않으면, 상기 해당 어플리케이 션 디바이스를 전면작업으로 전환하여 파일시스템이 생성하는 907단계를 진행한다. 상기 907단계에서 생성된 상기 해당 어플리케이션 디바이스의 파일시스템을 통해 사용자가 요구한 파일처리를 수행하는 상기 908단계를 진행한다.
상기 904단계에서 다수의 어플리케이션 디바이스들에 대한 각각 파일시스템을 순차적으로 생성하는 배경작업이 완료되면, 909단계에서 이를 감지하고 통화수행뿐만 아니라 사용자데이터도 사용할 수 있는 제2대기모드로 전환하는 910단계를 진행한다.
상술한 본 발명의 설명에서는 휴대 단말기와 같은 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시 할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.
즉, 상술한 바와 같이 본 발명은 다수의 논리적 디바이스들을 구성하여 상기 논리적 디바이스들에 해당하는 파일시스템을 동적으로 구축할 수 있는 향상된 파일시스템(Enhanced EFS)을 제공함으로써, 부팅 시간을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 향상된 임베디드 파일시스템의 구성에 있어서,
    다수의 응용프로그램이 파일 시스템에 접근할 수 있도록 규격화된 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스와,
    상기 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스를 통해 요청받은 파일처리요구를 로지컬 디바이스 인터페이스를 통해 수행하고 그 결과를 응답하는 파일시스템 매니저와,
    시스템 상황에 따라 각각의 파일시스템을 동적으로 생성하는 다수의 로지컬 디바이스를 상기 파일시스템 매니저에 공통된 인터페이스로 제공하는 로지컬 디바이스 인터페이스로 구성됨을 특징으로 하는 상기 향상된 임베디드 파일시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다수의 로지컬 디바이스는,
    시스템 초기구동 시 파일시스템을 생성하는 하나의 부팅디바이스와,
    배경작업으로 수행하면서 파일시스템을 생성하거나, 상기 배경작업 중 응용프로그램에서 요구 시 전면작업으로 변환하여 파일시스템을 생성하는 다수의 어플리케이션 디바이스로 구성됨을 특징으로 하는 상기 향상된 임베디드 파일시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 파일 매니저는,
    디바이스의 파일시스템을 생성하는 파일 시스템 생성수행기능과; 삭제된 파일에 해당하는 블록들을 재사용하기 위한 가비지 컬렉션기능과; 각각의 로지컬 디바이스마다 구성된 파일 시스템을 구조적으로 통합하여 하나의 파일시스템처럼 보이도록 하는 파일시스템 마운팅 기능과; 파일시스템 처리과정에서 필요한 디바이스 정보를 제공하는 파일 시스템처리기능과; 파일시스템 처리과정에서 다바이스 억세스 시 상기 다바이스의 정보를 제공하는 로지컬 디바이스 인터페이스기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 상기 향상된 임베디드 파일시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 파일시스템 생성수행기능은,
    시스템초기 구동 시 파일시스템을 생성하는 부팅디바이스와 배경작업을 통해 파일시스템을 생성하거나, 응용프로그램 요구 시 전면작업으로 전환하여 파일시스템을 생성하는 어플리케이션 디바이스들에 대해 파일시스템을 생성을 실행함을 특징으로 하는 상기 향상된 임베디드 파일시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 가비지 컬렉션기능은,
    파일이 삭제되어 가비지로 설정된 블록들을 재사용하기 위해 초기화하고 유효한 블록들을 재배치하는 과정을 수행함을 특징으로 하는 상기 향상된 임베디드 파일시스템.
  6. 제3항에 있어서, 상기 파일시스템 마운팅 기능은,
    사용자에 의해 입력되는 파일이름의 디렉토리를 미리 등록된 디렉토리 프리픽스(prefix)로 대치하는 마운트 포인터 처리기능과; 상기 마운트 포인터 처리기능에서 대치된 디렉토리 프리픽스(prefix)를 이용하여 파일시스템을 처리할 디바이스를 결정하는 마운트 디바이스 결정기능을 수행하며, 상기 마우스 포인트 처리기능과 상기 마운트 디바이스 결정기능을 파일시스템처리과정에서 수행함을 특징으로 하는 상기 향상된 임베디드 파일시스템.
  7. 제3항에 있어서, 상기 파일시스템처리기능은,
    파일시스템 처리과정에서 필요한 자유블록의 할당 및 해제에 필요한 정보, 디바이스에 의존하는 명령, 및 레이아웃에 대한 정보를 제공함을 특징으로 하는 상기 향상된 임베디드 파일시스템.
  8. 제3항에 있어서, 상기 로지컬 디바이스 인터페이스기능은,
    상기 파일시스템매니저와 다수의 로지컬디바이스 사이를 정합하는 역할을 수행함을 특징으로 하는 상기 향상된 임베디드 파일시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 로지컬 디바이스는,
    다바이스 종류를 나타내는 물리적인 번호인 주 번호(Major Number)와,
    동일한 주 번호(Major Number)를 가지는 디바이스 중에서 특정 디바이스를 구별하기 위한 디바이스 분할번호를 나타내는 소 번호(Minor Number)로 표현됨을 특징으로 상기 향상된 임베디드 파일시스템.
  10. 향상된 임베디드 시스템을 통해 부팅시간을 감소하는 방법에 있어서,
    전원 온 시, 부팅 디바이스의 파일시스템을 생성하여 통신을 수행할 수 있는 제1대기모드로 전환하는 과정과,
    상기 제1대기모드에서 다수의 어플리케이션 디바이스들에 대한 각각의 파일시스템을 순차적으로 생성하는 과정과,
    상기 다수의 어플리케이션 디바이스들에 대한 각각의 파일시스템생성과정이 완료되면, 사용자 데이터를 사용할 수 있는 제2대기모드로 전환하는 과정으로 이루짐을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 어플리케이션 디바이스들의 파일시스템생성과정 중 사용자의 파일처리 요구 시, 상기 사용자의 파일처리요구에 따른 해당 어플리케이션 디바이스를 검색하는 과정과,
    상기 해당 어플리케이션 디바이스의 파일시스템 생성유무를 확인하는 과정과,
    상기 해당 어플리케이션 디바이스의 파일시스템이 생성되어 있으면, 상기 사용자의 요구에 따른 파일처리를 수행하는 과정과,
    상기 해당 어플리케이션 디바이스의 파일시스템이 생성되어 있지 않으면, 상기 해당 어플리케이션 디바이스의 파일시스템을 생성하여 상기 사용자의 요구에 따른 파일처리를 수행하는 과정이 더 포함됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 사용자의 요구에 따른 파일처리를 수행하는 과정이,
    상기 사용자가 입력한 파일의 디렉토리를 미리 설정된 디렉토리 프리픽스(prefix)로 대치하는 과정과,
    상기 디렉토리 프리픽스(prefix)를 이용하여 파일처리를 수행할 디바이스를 결정하는 과정과,
    상기 결정된 디바이스의 디렉토리를 통해 상기 파일처리를 수행하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
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