TWI650660B

TWI650660B - 交易式檔案存取方法與電子裝置

Info

Publication number: TWI650660B
Application number: TW106132398A
Authority: TW
Inventors: 孫振翔; 陳瑞和
Original assignee: 和碩聯合科技股份有限公司
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2019-02-11
Also published as: US20190087441A1; CN109542843A; TW201915789A

Abstract

本發明提出一種交易式檔案存取方法與電子裝置，所述方法包括：當執行檔案存取操作時，從具有多個交易點的交易點表中選擇一有效交易點作為第一交易點；複製此第一交易點中的資訊至上述交易點中的一第二交易點，並根據第二交易點中的資訊執行檔案存取操作；以及當完成檔案存取操作時，執行一提交指令，並根據此提交指令更新第二交易點為有效交易點。

Description

交易式檔案存取方法與電子裝置

本發明是有關於一種檔案存取方法與應用此方法的電子裝置，且特別是有關於一種交易式檔案存取方法與應用此方法的電子裝置。

檔案配置表 (FAT，File Allocation Table)的檔案系統可以使用在消費型的行動裝置上，並且可以使用微軟的標準檔案系統的應用程式介面(API，Application Programming Interface)對檔案進行操作。因此，FAT的檔案系統實現了行動裝置的儲存單元與桌上型電腦使用相同的檔案系統。然而在行動裝置上，FAT的檔案系統對斷電保護卻沒有很完善。由於行動裝置屬於低電量的設備並且長時間處於斷電危機的環境，當發生斷電時將造成FAT檔案系統毀壞，造成所有的檔案資料無法進行存取的狀態。

因此，本發明提供一種交易式檔案存取方法與應用此方法的電子裝置，可以提供了FAT的檔案系統在行動裝置上失效安全(Fail-safe)的能力。

本發明提出一種交易式檔案存取方法，用於具有儲存單元的電子裝置。儲存單元係儲存交易點表，其中交易點表具有多個交易點。所述方法包括：當執行檔案存取操作時，從交易點表的交易點中選擇一有效交易點作為第一交易點；複製此第一交易點中的資訊至上述交易點中的一第二交易點，並根據第二交易點中的資訊執行檔案存取操作；以及當完成檔案存取操作時，執行一提交(commit)指令，並根據此提交指令更新第二交易點為有效交易點。

在本發明的一實施例中，當執行檔案存取操作的過程中發生失敗時，使用第一交易點中的資訊回復儲存單元至未執行檔案存取操作時的狀態。

在本發明的一實施例中，其中執行檔案存取操作的步驟包括：複製對應第一交易點的第一資料以產生第二資料，並將第二資料儲存至儲存單元的第一叢集中；使用第一旗標標記儲存單元中用以儲存第一資料以及第一資料的檔案路徑的第二叢集；以及對第二資料執行檔案存取操作。

在本發明的一實施例中，其中在根據提交指令更新第二交易點為有效交易點的步驟之後，所述方法更包括：使用第二旗標標記用以儲存第一資料以及第一資料的檔案路徑的第二叢集以釋放第二叢集的空間。

在本發明的一實施例中，其中複製第一交易點的資訊至交易點中的第二交易點的步驟包括：產生一計數值並將此計數值記錄至第二交易點中，其中第二交易點中的計數值大於交易點表中其他的交易點的計數值。

在本發明的一實施例中，其中根據提交指令更新第二交易點為有效交易點的步驟包括：根據第二交易點中的資訊以及第二交易點中的計數值產生校驗資訊，並將此校驗資訊記錄至第二交易點中。

在本發明的一實施例中，其中在交易點表中第二交易點是位在第一交易點的下一個交易點。

在本發明的一實施例中，其中每一所述交易點包括交易檔案配置表與檔案資訊表。

在本發明的一實施例中，其中有效交易點的計數值大於交易點表中其他的交易點的計數值且有效交易點具有正確的校驗資訊。

本發明提出一種電子裝置，此電子裝置包括儲存單元與處理單元。儲存單元儲存交易點表，其中此交易點表具有多個交易點。當處理單元執行檔案存取操作時，處理單元從上述交易點中選擇一有效交易點作為第一交易點。處理單元複製此第一交易點中的資訊至上述交易點中的第二交易點，並根據第二交易點中的資訊執行檔案存取操作。當完成檔案存取操作時，處理單元執行一提交指令，並根據此提交指令更新第二交易點為有效交易點。

在本發明的一實施例中，當執行檔案存取操作的過程中發生失敗時，處理單元使用第一交易點中的資訊回復儲存單元至未執行檔案存取操作時的狀態。

在本發明的一實施例中，其中在執行檔案存取操作的運作中，處理單元複製對應第一交易點的第一資料以產生第二資料，並將第二資料儲存至儲存單元的第一叢集中。處理單元使用第一旗標標記儲存單元中用以儲存第一資料以及第一資料的檔案路徑的第二叢集。之後，處理單元對第二資料執行檔案存取操作。

在本發明的一實施例中，其中在根據提交指令更新第二交易點為有效交易點的運作之後，處理單元使用第二旗標標記用以儲存第一資料以及第一資料的檔案路徑的第二叢集以釋放第二叢集的空間。

在本發明的一實施例中，其中在複製第一交易點的資訊至上述交易點中的第二交易點的運作中，處理單元產生計數值並將計數值記錄至第二交易點中，其中第二交易點中的計數值大於交易點表中其他的交易點的計數值。

在本發明的一實施例中，其中根據提交指令更新第二交易點為有效交易點的運作中，處理單元根據第二交易點中的資訊以及第二交易點中的計數值產生一校驗資訊，並將校驗資訊記錄至第二交易點中。

在本發明的一實施例中，在交易點表中第二交易點是位在第一交易點的下一個交易點。

在本發明的一實施例中，每一所述交易點包括交易檔案配置表與檔案資訊表。

基於上述，本發明提出的交易式檔案存取方法與應用此方法的電子裝置，當使用者對檔案進行存取時，檔案系統會進入交易開始(Start Transaction)的狀態。當交易中的所有存取動作都已經被成功地被執行完畢時，會啟動提交建立新的有效交易點(transaction point)。等新的有效交易點完成時會進入已確認(committed)狀態，此時則可進行下一筆交易。當系統發生斷電、當機等不可預期情況時，檔案系統可以重新回到交易或檔案存取操作前的正確狀態。因此，本發明提供了FAT的檔案系統在行動裝置上失效安全(Fail-safe)的能力。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依據本發明一實施例所繪示的電子裝置的示意圖。請參照圖1，電子裝置100可以包括處理單元112以及儲存單元114。儲存單元114耦接處理單元112。在本範例實施例中，電子裝置100例如是物聯網裝置或是一嵌入式系統。

處理單元112可以是中央處理單元（Central Processing Unit，CPU），或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器（Microprocessor）、數位信號處理器（Digital Signal Processor，DSP）、可程式化控制器、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）或其他類似元件或上述元件的組合。

儲存單元114可以是任何型態的固定或可移動隨機存取記憶體（random access memory，RAM）、唯讀記憶體（read-only memory，ROM）、快閃記憶體（flash memory）或類似元件或上述元件的組合。在本範例實施例中，電子裝置100的儲存單元114中會儲存有多個程式碼片段，在上述程式碼片段被安裝後，會由處理單元112來執行。例如，電子裝置100的儲存單元中包括多個模組，藉由這些模組來分別執行電子裝置100的各個運作，其中各模組是由一或多個程式碼片段所組成。然而本發明不限於此，電子裝置100的各個運作也可以是使用其他硬體形式的方式來實現。

特別是，在本發明的範例實施例中，儲存單元114中還包括一交易點表以及資料叢集(cluster)。詳細來說，圖2是依據本發明一實施例所繪示的儲存單元中交易點表與資料叢集的示意圖。

請參照圖2，儲存單元114中包括交易點表200與資料叢集210。交易點表200中包括多個交易點20a~20h。在本範例實施例中，交易點表200中包括八個交易點。然而，本發明並不用於限定交易點表200中交易點的個數。特別是，在本範例實施例中，由於儲存單元114是以非揮發性記憶體(例如，快閃記憶體)來實作，基於快閃記憶體中同一資料區塊(或叢集)被頻繁地讀取或寫入會造成損耗的特性，因此本範例實施例使用八個交易點20a~20h來降低對各個交易點的資料區塊(或叢集)的寫入或讀取頻率，藉此提升儲存單元114的壽命。

此外，交易點表200中的每一個交易點可以包括一交易檔案配置表(Transaction File Allocation Table)與檔案資訊表。詳細來說，圖3是依據本發明一實施例所繪示的交易檔案配置表與檔案資訊表的示意圖。

請參照圖3，由於交易點表200中的每一個交易點可以包括交易檔案配置表與檔案資訊表，故在此以交易點20a來舉例說明。交易點20a可以包括交易檔案配置表310a與檔案資訊表320a。交易檔案配置表310a可以記錄儲存單元114的資料叢集210中各個資料叢集的標記或資料儲存在該叢集中的鏈結狀態。此外，交易檔案配置表310a還可以記錄一計數值30與一校驗資訊32。特別是，假設交易點20a所擁有的計數值30大於交易點表200中其他的交易點的計數值且交易點20a的校驗資訊正確時，則代表交易點20a是交易點表200中最新的有效交易點。換句話說，擁有最大的計數值的交易點且該擁有最大的計數值的交易點的校驗資訊正確時，此擁有最大的計數值的交易點即是最新的有效交易點。

此外，在交易點表200中，最新的有效交易點的下一個交易點是最舊的交易點(即，計數值最小的交易點)。換句話說，交易點表200中交易點之間邏輯上是以「環狀」的順序排列。例如，假設交易點20a所擁有的計數值30大於交易點表200中其他的交易點的計數值，則由擁有最小的計數值的交易點(即，最舊的交易點)到擁有最大的計數值的交易點(即，最新的交易點)的順序分別為交易點20b、交易點20c、交易點20d、交易點20e、交易點20f、交易點20g、交易點20h、交易點20a。

檔案資訊表320a主要用於儲存儲存在資料叢集210中的檔案資訊。所述檔案資訊例如包括檔案名稱與檔案資訊。檔案資訊例如可以包括檔案儲存在資料叢集210中的檔案起始位置、檔案大小與修改時間等等。而處理單元112可以使用檔案資訊表320a中的檔案起始位置與交易檔案配置表310a中的各個資料叢集的標記或資料儲存在叢集中的鏈結狀態，來找到所需存取的完整檔案。

請再次參照圖2，資料叢集210是儲存單元114中實際用來儲存檔案的區域。

在本範例實施例中，當處理單元112要執行一檔案存取操作時，首先電子裝置100會進入交易開始(Transaction Start)的狀態。此時，處理單元112會從交易點20a~20h中選擇一有效交易點作為第一交易點。在本範例實施例中，有效交易點的一計數值大於交易點表中其他的交易點的計數值且此有效交易點具有一正確的校驗資訊。也就是說，此第一交易點為一最新的有效交易點。在此假設處理單元112選擇交易點20a作為第一交易點，則交易點20a所擁有的計數值會大於交易點表200中其他的交易點所擁有的計數值且交易點20a擁有正確的校驗資訊。

在選擇了交易點20a為上述的第一交易點後，處理單元112會複製交易點20a中的資訊(即，交易點20a的交易檔案配置表與檔案資訊表)至下一個交易點20b(亦稱為，第二交易點)，並且處理單元112將原本交易點20a的計數值加一以產生新的計數值，並將此新的計數值記錄至交易點20b的交易檔案配置表中。也就是說，此時交易點20b中所記錄的新的計數值會大於交易點表200中其他的交易點的計數值。

之後，處理單元112會根據交易點20b中的資訊(即，交易點20b的交易檔案配置表與檔案資訊表)執行上述的檔案存取操作。

圖4A至圖4D是依據本發明一實施例所繪示的執行檔案存取操作的示意圖。

請參照圖4A，在此假設檔案存取操作是要對資料F3(亦稱為，第一資料)進行修改。處理單元112可以根據被複製到交易點20b中的資訊(即，交易點20b的交易檔案配置表與檔案資訊表)來得知對應原先在交易點20a中，資料叢集210中儲存資料F3以及儲存資料F3的檔案路徑D2~D3的叢集(亦稱為，第二叢集)。之後，請參照圖4B，處理單元112會複製資料F3以及檔案路徑D2~D3以產生資料F3_1(亦稱為，第二資料)以及檔案路徑D2_1~D3_1，並且將資料F3_1以及檔案路徑D2_1~D3_1儲存至儲存單元114的資料叢集210中一未使用叢集(亦稱為，第一叢集)中。之後，請參照圖4C，處理單元112會使用一旗標(亦稱為，第一旗標)標記儲存單元114中原先用以儲存資料F3以及檔案路徑D2~D3的叢集，藉此確保在執行檔案存取操作的過程中，原先交易點20a的資料F3以及檔案路徑D2~D3不會被修改。之後，處理單元112會對透過複製產生的資料F3_1以及檔案路徑D2_1~D3_1執行檔案存取操作。

特別是，當執行檔案存取操作的過程中，由於原先用以儲存資料F3以及檔案路徑D2~D3的叢集被使用第一旗標進行標記並且保留在儲存單元114中不被修改，因此當執行檔案存取操作的過程中發生失敗時(例如，電子裝置100斷電時)，處理單元112可以使用前一個交易點(即交易點20a)中的資訊回復資料F3以及檔案路徑D2~D3，藉此將儲存單元114回復至未執行檔案存取操作時的狀態。

而當完成檔案存取操作時，電子裝置100會進入提交(commit)狀態。此時，處理單元112會執行一提交(commit)指令，並根據此提交指令更新交易點20b為最新的有效交易點。具體來說，處理單元112會根據交易點20b中交易檔案配置表裡所記錄的資訊以及交易點20b中的計數值產生校驗資訊，並將校驗資訊記錄至交易點20b中的交易檔案配置表中。校驗資訊可以是以習知的互斥或(XOR)演算法所產生，在此並不贅述。此外，請參照圖4D，處理單元112還會使用另一旗標(亦稱為，第二旗標)標記用以儲存資料F3以及檔案路徑D2~D3的叢集的第二叢集以釋放第二叢集的空間。之後，電子裝置100會進入已提交(committed)狀態，而處理單元112則可以再次執行其他的檔案存取操作。

圖5是依據本發明一實施例所繪示的交易式檔案存取方法的流程圖。

請參照圖5，當執行檔案存取操作時，在步驟S501中，處理單元112從具有多個交易點的交易點表中選擇一有效交易點作為第一交易點。之後，在步驟S503中，處理單元112會複製第一交易點中的資訊至上述交易點中的第二交易點，並根據第二交易點中的資訊執行檔案存取操作。當完成檔案存取操作時，在步驟S505中，處理單元112執行一提交指令，並根據此提交指令更新第二交易點為有效交易點。

綜上所述，本發明提出的交易式檔案存取方法與應用此方法的電子裝置，當使用者對檔案進行存取時，檔案系統會進入交易開始(Start Transaction)的狀態。當交易中的所有存取動作都已經被成功地被執行完畢時，會啟動提交並建立新的有效交易點。等新的有效交易點建立完成時會進入已確認(committed)狀態，此時則可進行下一筆交易。當系統發生斷電、當機等不可預期情況時，檔案系統可以重新回到交易或檔案存取操作前的正確狀態。因此，本發明提供了FAT的檔案系統在行動裝置上失效安全(Fail-safe)的能力。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧電子裝置

112‧‧‧處理單元

114‧‧‧儲存單元

200‧‧‧交易點表

210‧‧‧資料叢集

20a~20h‧‧‧交易點

310a‧‧‧交易檔案配置表

320a‧‧‧檔案資訊表

30‧‧‧計數值

32‧‧‧校驗資訊

D1、D2、D3、D4、D2_1、D3_1‧‧‧檔案路徑

F1、F2、F3、F3_1‧‧‧資料

S501‧‧‧當執行檔案存取操作時，從具有多個交易點的交易點表中選擇一有效交易點作為第一交易點的步驟

S503‧‧‧複製此第一交易點中的資訊至上述交易點中的第二交易點，並根據此第二交易點中的資訊執行檔案存取操作的步驟

S505‧‧‧當完成檔案存取操作時，執行提交指令並根據此提交指令更新第二交易點為有效交易點的步驟

圖1是依據本發明一實施例所繪示的電子裝置的示意圖。圖2是依據本發明一實施例所繪示的儲存單元中交易點表與資料叢集的示意圖。圖3是依據本發明一實施例所繪示的交易檔案配置表與檔案資訊表的示意圖。圖4A至圖4D是依據本發明一實施例所繪示的執行檔案存取操作的示意圖。圖5是依據本發明一實施例所繪示的交易式檔案存取方法的流程圖。

Claims

一種交易式檔案存取方法，用於具有一儲存單元的一電子裝置，該儲存單元係儲存一交易點表，其中該交易點表具有多個交易點，所述方法包括：當執行一檔案存取操作時，從該交易點表的該些交易點選擇一有效交易點作為一第一交易點；複製該第一交易點中的資訊至該些交易點中的一第二交易點，並根據該第二交易點中的資訊執行該檔案存取操作；當完成該檔案存取操作時，執行一提交指令，並根據該提交指令更新該第二交易點為該有效交易點；其中執行該檔案存取操作的步驟包括：複製對應該第一交易點的一第一資料以產生一第二資料，並將該第二資料儲存至該儲存單元的一第一叢集中；使用一第一旗標標記該儲存單元中用以儲存該第一資料以及該第一資料的檔案路徑的一第二叢集；以及對該第二資料執行該檔案存取操作。
如申請專利範圍第1項所述的交易式檔案存取方法，更包括：當執行該檔案存取操作的過程中發生失敗時，使用該第一交易點中的資訊回復該儲存單元至未執行該檔案存取操作時的狀態。
如申請專利範圍第1項所述的交易式檔案存取方法，其中在根據該提交指令更新該第二交易點為該有效交易點的步驟之後，所述方法更包括：使用一第二旗標標記用以儲存該第一資料以及該第一資料的檔案路徑的該第二叢集以釋放該第二叢集的空間。
如申請專利範圍第1項所述的交易式檔案存取方法，其中複製該第一交易點的資訊至該些交易點中的該第二交易點的步驟包括：產生一計數值並將該計數值記錄至該第二交易點中，其中該第二交易點中的該計數值大於該交易點表中其他的交易點的計數值。
如申請專利範圍第4項所述的交易式檔案存取方法，其中根據該提交指令更新該第二交易點為該有效交易點的步驟包括：根據該第二交易點中的資訊以及該第二交易點中的該計數值產生一校驗資訊，並將該校驗資訊記錄至該第二交易點中。
如申請專利範圍第1項所述的交易式檔案存取方法，其中在該交易點表中該第二交易點是位在該第一交易點的下一個交易點。
如申請專利範圍第1項所述的交易式檔案存取方法，其中每一該些交易點包括一交易檔案配置表(Transaction File Allocation Table)與一檔案資訊表。
如申請專利範圍第1項所述的交易式檔案存取方法，其中該有效交易點的一計數值大於該交易點表中其他的交易點的計數值且該有效交易點具有一正確的校驗資訊。
一種電子裝置，包括：一儲存單元，儲存一交易點表，其中該交易點表具有多個交易點；以及一處理單元，其中當該處理單元執行一檔案存取操作時，該處理單元從該交易點表的該些交易點中選擇一有效交易點作為一第一交易點，該處理單元複製該第一交易點中的資訊至該些交易點中的一第二交易點，並根據該第二交易點中的資訊執行該檔案存取操作，當完成該檔案存取操作時，該處理單元執行一提交指令，並根據該提交指令更新該第二交易點為該有效交易點，其中在執行該檔案存取操作的運作中，該處理單元複製對應該第一交易點的一第一資料以產生一第二資料，並將該第二資料儲存至該儲存單元的一第一叢集中，該處理單元使用一第一旗標標記該儲存單元中用以儲存該第一資料以及該第一資料的檔案路徑的一第二叢集，以及該處理單元對該第二資料執行該檔案存取操作。
如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中當執行該檔案存取操作的過程中發生失敗時，該處理單元使用該第一交易點中的資訊回復該儲存單元至未執行該檔案存取操作時的狀態。
如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中在根據該提交指令更新該第二交易點為該有效交易點的運作之後，該處理單元使用一第二旗標標記用以儲存該第一資料以及該第一資料的檔案路徑的該第二叢集以釋放該第二叢集的空間。
如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中在複製該第一交易點的資訊至該些交易點中的該第二交易點的運作中，該處理單元產生一計數值並將該計數值記錄至該第二交易點中，其中該第二交易點中的該計數值大於該交易點表中其他的交易點的計數值。
如申請專利範圍第12項所述的電子裝置，其中根據該提交指令更新該第二交易點為該有效交易點的運作中，該處理單元根據該第二交易點中的資訊以及該第二交易點中的該計數值產生一校驗資訊，並將該校驗資訊記錄至該第二交易點中。
如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中在該交易點表中該第二交易點是位在該第一交易點的下一個交易點。
如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中每一該些交易點包括一交易檔案配置表(Transaction File Allocation Table)與一檔案資訊表。
如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中該有效交易點的一計數值大於該交易點表中其他的交易點的計數值且該有效交易點具有一正確的校驗資訊。