檔案格式轉換方法

2023-12-01 18:58:56

專利名稱：檔案格式轉換方法
技術領域：
本發明涉及檔案格式轉換方法，特別涉及將檔案轉變成FAT系統可讀取的檔案的 檔案格式轉換方法。
背景技術：
在現有技術中，通常在儲存裝置使用FAT (File Allocation Table，檔案配置表) 系統來作為管理儲存裝置的儲存空間及記憶數據的工具。然而，在FAT系統下欲存取數據 時須在FAT表中尋找下一個可用的磁簇(Cluster)並更新FAT表。此類尋找的時間會隨著 儲存裝置的使用空間以及儲存空間分散的程度(或稱磁碟破碎程度)而有所不同。一般而 言，儲存空間越分散，所需時間越長。而且，每次更新FAT表時，必須從FAT表的表頭從頭開 始尋找。因此會耗費相當多的時間，無法滿足需要數據快速讀寫的裝置(如個人數字錄像 機-PVR)的讀寫需求。此外，有些支持FAT檔案系統的環境具有對於同一檔案一次僅能開放一個讀或寫 的權限，因此在讀完一檔案後，若欲對同一檔案執行寫的動作，則必須將此檔案關閉後再打 開才能執行，反之亦然。如此做法將會讓使用FAT系統的儲存裝置的讀寫效能產生嚴重不 足的問題。而且，即使有些技術針對此點架設了新的儲存系統做改善，也通常會存在著在新 的儲存系統中產生的檔案無法被FAT系統讀取的兼容性問題，而大幅度的減低了使用者使 用新的儲存系統來儲存數據的意願。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種檔案格式轉換方法，該方法可以使得儲存 的檔案可以在其它系統上被讀取，有效提高檔案讀寫速度和效能，並且可以解決現有技術 中檔案系統無法被FAT系統讀取的兼容性問題。為了解決以上技術問題，本發明提供了如下技術方案本發明提供了一種檔案格式轉換方法，用以將一儲存裝置中的一第一檔案系統的 一第一格式檔案轉換成一第二檔案系統的一第二格式檔案，該檔案格式轉換方法包含建 立一暫時檔案，並將該暫時檔案的一數據量設定為一第一特定值；將該暫時檔案的一起始 位置設定成相同於該第一格式檔案的一起始位置；以及根據該第一格式檔案的一數據量更 新該暫時檔案的該數據量，以得到該第二格式檔案。本發明還提供了一種檔案格式轉換方法，用以將一儲存裝置中的一第二檔案系統 的一第二格式檔案轉換成一第一檔案系統的一第一格式檔案，其中該第二檔案系統係為一 FAT檔案系統，其具有一檔案配置表，而該第一檔案系統系建構在該第二檔案系統之上，該 檔案格式轉換方法包含於該檔案配置表中將該第二格式檔案的一數據量改為一預定值； 以及於該檔案配置表中建立該第一格式檔案，使該第一格式檔案於該儲存裝置中的一起始 位置相同於該第二格式檔案的一起始位置。
本發明所採用的檔案格式轉換方法可以通過將原先封閉式的檔案系統轉換成FAT 檔案系統來增加數據存取的方便性，使得儲存的檔案可以在其它系統上被讀取，有效提高 檔案讀寫速度和效能。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明。圖1為將FAT系統轉換成資料團塊系統的概念圖。圖2為資料團塊系統中的數據文件以及資料團塊的示意圖。圖3為資料團塊系統中的資料團塊索引表的示意圖。圖4至圖7為本發明的實施例的檔案格式轉換方法的示意圖。圖8為本發明的實施例的檔案格式轉換方法的流程圖。主要組件符號說明本發明附圖中所包含的各組件列示如下200儲存系統中的儲存空間201 217資料團塊218儲存空間219、221、223、225、227 數據文件300資料團塊索引表301資料團塊首部信息303區段起始信息305配置表307 317資料團塊條目信息401數據文件403,405,407 資料團塊409資料團塊索引表411資料團塊首部信息413區段起始信息415配置表417 425資料團塊條目信息427FAT 索引表601第一資料團塊603第二資料團塊605第三資料團塊801 803 步驟
具體實施例方式FAT系統系利用一 FAT索引表(檔案配置表)來管理一儲存裝置，此種做法下，數 據在儲存至FAT系統時是分散的，而其儲存的地址會儲存至FAT索引表中，在讀取時會查詢 FAT索引表以將所需數據讀取出來。圖1為將FAT系統轉換成資料團塊系統的概念圖。為改善FAT系統的效能，系在FAT系統的架構下，預先格式化FAT索引表，將儲存裝置中的儲 存空間規劃成包含複數個資料團塊(bulk)，每一資料團塊可視為是一儲存單元，並產生一 資料團塊索引(bulk index)表。此資料團塊的分布在FAT索引表內系連續的，而資料團塊 索引表則紀錄了各種數據儲存的相關信息，將在於底下對資料團塊、資料團塊檔案以及資 料團塊索引表做詳細的說明。圖2為資料團塊系統中的數據文件以及資料團塊的示意圖。如圖2所示，儲存裝 置中的儲存空間200的至少一部份被劃分成複數資料團塊201 217，儲存空間218則是 未被使用的儲存空間。資料團塊201 217的大小可根據不同的需求而有不同的設定。數 據文件(data file)219、221、223、225以及227分別儲存在資料團塊201 217中。數據 文件219系儲存在連續的兩資料團塊201和203中，數據文件221、223以及225則分別的 儲存在資料團塊207 211上，而數據文件227系儲存在連續的兩資料團塊215和217中。 由上述可知，當數據文件須用兩個以上的資料團塊來儲存時，會儲存在連續的資料團塊中， 而不會像現有的FAT系統一樣系儲存在分散的扇區中。而其儲存的地址相關信息會儲存在 資料團塊索引表當中，在存取的時候不須像現有的FAT系統一樣去重新尋找，因此可增加 讀寫時的速度。在一較佳實施例中，每一資料團塊僅用來儲存單一數據文件，意即，當一資 料團塊儲存完一數據文件後，儘管還有剩餘的儲存空間，亦不會用來儲存其它數據文件。而 當一數據文件的大小超過一資料團塊的容量時，該數據文件系可被儲存於多個連續的資料 團塊中。圖3為資料團塊系統中的資料團塊索引表的示意圖。如圖3所示，資料團塊索引 表300包含一資料團塊首部(Bulk Header)信息301、一區段起始信息(Sector Starting Information) 303、一 配置表(Allocation Table) 305、以及複數資料團塊條目(Bulk Entry)信息307 317。在一實施例中，資料團塊索引表300的每個部分都佔據了 4K大小 的空間，因此整個資料團塊索引表300會佔據(4+N)*4K的大小，其中N為資料團塊條目的 數目，而每一資料團塊條目都記錄了一資料團塊中所儲存的數據文件的信息。資料團塊首 部信息301可視為系統信息，其紀錄了資料團塊系統的各種信息，例如整個系統的資料團 塊總數、資料團塊系統使用儲存裝置的大小、已儲存有數據文件的資料團塊數目等。區段起 始信息303系記載儲存單元實體信息，其紀錄了根據本發明的實施例劃分出的儲存單元與 儲存裝置的實體單元的對應關係。舉例來說，區段起始信息303紀錄了每一個資料團塊在 儲存裝置中的起始位置。配置表305係為儲存單元與數據文件的關聯信息，其紀錄了儲存單元(例如資料 團塊)和數據文件間的關連性。舉例來說，配置表305紀錄了每一數據文件系儲存於哪個 或哪些資料團塊之中。資料團塊條目信息307 317係為個別儲存單元的信息，每一資料 團塊條目信息中紀錄了所儲存的數據文件的各種詳細信息。舉例來說，資料團塊條目信息 307 317分別紀錄了其所儲存的數據文件的識別碼、文件名稱，檔案長度、操作模式等。在數據文件儲存之後，會以至少二個存取參數(例如讀取指針及寫入指針)來 紀錄數據文件的存取位置，並根據已讀寫的數據單元的數據量更新存取參數的值。詳細來 說，在開始寫入數據文件之前，會以檔案搜尋功能以及檔案讀寫位置來定出數據文件的地 址(即找出對應的區段值)，此步驟可簡述如公式(一)公式(一)
區段=數據位開始區段+(搜尋位長度/每一區段的位)經由上述的步驟，讀取的區段和寫入的區段可由公式(二)和(三)計算而得。公式(二)讀取區段=數據位開始區段+(檔案讀取位長度/每一區段的位)公式(三)寫入區段=數據位開始區段+(檔案寫入位長度/每一區段的位)根據上述的存取動作，可讓數據文件在存取時不須和現有的FAT系統一樣，得先 搜尋FAT索引表以找出下一個連續的磁簇，因此可加快其存取速度。而且不像現有的FAT 系統一樣，對於同一檔案一次僅能開放一個讀或寫的權限，因此不須要不斷的開啟或關閉 檔案，因此可節省檔案存取的時間。前述的資料團塊系統雖然可加快數據存取的速度，但當使用者利用資料團塊系統 將檔案儲存以後，若要將其移至其它未裝設資料團塊系統而僅有FAT系統的儲存裝置時， 便無法讀取已儲存的數據，如此將會降低使用者使用資料團塊系統的意願。為此，本發明 提出一種檔案格式轉換方式，用以將資料團塊系統中檔案轉換成兼容於FAT系統的檔案格 式，底下將藉由實施例來詳細說明本發明的檔案格式轉換方式。圖4至圖7為本發明的實施例的檔案格式轉換方法的示意圖，請交互參著這些圖 示以更為了解本發明的精神。在圖4所示的實施例中，數據文件401系連續的儲存在資料 團塊403、405以及407中。而資料團塊索引表409包含了先前所述的資料團塊首部信息 411、區段起始信息413、配置表415、以及複數資料團塊條目信息417 425。在一實施例 中，資料團塊索引表409儲存於其中一資料團塊中。在此實施例中，數據文件401的起始區 段為0x7930，如區段起始信息413所示，而數據文件401涵蓋的資料團塊包含了第一至第三 資料團塊Bulk 1-3 (即資料團塊403、405以及407)，如配置表415所示。而數據文件401 的文件名稱為Filel. TS、檔案長度為130MB (0x8200000)，其起始的資料團塊為第一個資料 團塊，如資料團塊條目信息417所示。為了讓FAT系統得以讀取在資料團塊系統下所儲存 的數據文件401，在此實施例中會先在FAT索引表中創造一暫時檔案(亦即一虛擬數據單 元)。暫時檔案的各種參數會被顯示在相關的FAT索引表427當中(圖4中的FAT索引表 427僅繪示出FAT系統中的FAT索引表的局部)，例如文件名稱、起始磁簇以及檔案大小等。 在此實施例中，文件名稱為fatFilel. TS、起始磁簇的初始值為0x00000 (亦即為0)、而檔案 大小的初始值亦被設定為0。須注意的是，起始磁簇和檔案大小的初始值皆可被設定成0以 外的其它值。接下來，暫時檔案fatFilel. TS的起始磁簇會被設定成數據文件401的第一個資 料團塊Bulkl (即圖4的資料團塊403)的地址相同，亦即與第一個資料團塊Bulkl指向相 同位置，且其檔案大小會被設定成跟第一個資料團塊Bulkl的檔案大小相同，因此FAT索引 亦會有相對應的變化。請參閱圖5，資料團塊Bulkl的起始磁簇為0x0004，而檔案大小為 64MB,因此暫時檔案fatFilel. TS的起始磁簇被更改成0x0004，而檔案大小更改成64MB。然 後，資料團塊Bulkl的檔案大小會被更改為0。在此步驟執行完後，若數據文件涵蓋了一個 以上的資料團塊，數據仍無法被順利讀取，因此需有將複數數據區塊連結起來的動作。請參閱圖6，其說明了更改資料團塊的信息以將複數數據區塊連結起來的動作， 此信息系紀錄在FAT索引表當中。圖6的左半部系顯示原先第一資料團塊601、第二資料團塊603以及第三資料團塊605在FAT索引表中的信息，其中第一資料團塊601、第二資 料團塊603以及第三資料團塊605分別具有複數個磁簇，而裡面的數據會包含指向下一磁 簇的參數，舉例來說，0x00000005即表示下一磁簇為第六個磁簇(因為第一個磁簇為00)， 0x00000006即表示下一磁簇為第七個磁簇…以此類推。而最後作為結尾的磁簇則標示為 OxOFFFFFFF。由圖6中可看出原本的第一資料團塊601、第二資料團塊603以及第三資料團 塊605為各自獨立的，因此都有作為結尾的磁簇OxOFFFFFFF。然而，在此情況下即使將虛擬數據單元的起始磁簇設為跟第一資料團塊601相 同，並更改兩者的檔案大小，亦只能通過暫時檔案fatFilel. TS讀到第一個資料團塊的數 據，因此須有連結的動作。請參閱圖6的右半部，第一資料團塊601、以及第二資料團塊603 的最後一磁簇都會被更改以指向另一個資料團塊的特定磁簇。如圖6右半部所示，第一資 料團塊601的最後一磁簇被更改成0x00004004，因此其會指向第二資料團塊603的磁簇。同 樣的，第二資料團塊603的最後一磁簇被更改成0x00008004，因此其會指向第三資料團塊 605的磁簇。而第三資料團塊605的最後一個磁簇則包含了標示為結尾的參數OxOFFFFFFF。 藉由這樣的作法，可以將第一資料團塊601、第二資料團塊603以及第三資料團塊605完整 的連結起來以，因此只要讀取暫時檔案fatFilel. TS，便可以讀到三個資料團塊的數據。須 注意的是，上述的參數值以及配置方式僅用以舉例，但並非用以限定本發明。舉例來說，在 FAT系統中的第一到第四磁簇皆用以儲存如首部(header)等指引信息，因此其有紀錄數據 的第一個磁簇通常都以第五個磁簇開始。但若本發明的概念系運用FAT系統之外的系統， 則磁簇配置方式以及其內的參數都會有所不同。在將資料團塊連結完後，則如圖7所示般，將暫時檔案fatFilel. TS的大小更改 成三個資料團塊的總數據量(此例中為130MB)，而第二資料團塊Bulk2和第三資料團塊 Bulk3的大小則如第一資料團塊Bulkl —樣更改為0。之所以最後要將三個資料團塊的大 小皆更改為0的原因在於，如此便不需要複製資料團塊的數據給暫時檔案fatFilel. TS，而 且也不佔據多餘的儲存空間。若將第一資料團塊Bulkl、第二資料團塊Bulk2和第三資料 團塊Bulk3的值更改為零以外的其它值，亦可以有相同的效果。藉由上述的步驟，暫時檔案 fatFilel. TS可被轉換成FAT系統可讀取的FAT檔案(即最後的轉換後檔案)。圖8為本發明的實施例的檔案格式轉換方法的流程圖。請交互比對圖8以及上述 的實施例，以更為了解本發明。圖8包含了下列步驟步驟801 建立一暫時檔案(例如fatFilel. TS)，且暫時檔案的一數據量在初始 時被設定為一第一特定值。步驟802 將暫時檔案的一起始位置標示成和一第一格式檔案(例如一數據文 件)的一起始位置相同。步驟803 將暫時檔案的數據量標示成和第一格式檔案的一數據量大小相同，此 時暫時檔案已轉換成一第二格式檔案(FAT檔案)。其它詳細特徵已揭露於上述實施例當中，故在此不再贅述。在一實施例，上述的動 作可藉由一控制電路(例如一處理器)執行一特定韌體或軟體來實現，然，亦可藉由個別 的電路來實現。若欲將轉換好的第二格式檔案(即FAT檔案)恢復成第一格式檔案(即數據文 件)，則可將上述的的步驟逆向操作。首先將FAT索引表內第二格式檔案的數據量設為0，然後刪除第二格式檔案，如此才不會刪除掉已建立好的FAT索引表。接著，於FAT索引表建立 對應於資料團塊檔案系統的第一格式檔案，使第一格式檔案的檔案起始位置相同於第二格 式檔案的檔案起始位置。然後，根據資料團塊檔案系統的格式，計算出每個資料團塊在FAT 索引表內的結尾並填上結尾符號(例如0x0FFFFFFF)，並將FAT索引表內的每個資料團塊 的檔案大小設為資料團塊檔案系統預設的大小，因此，當第二格式檔案的檔案大小超過一 個資料團塊的儲存容量時，其轉換後的第一格式檔案將對應到複數個連續的資料團塊。最 後，在資料團塊索引表409中，更新關於第一格式檔案的信息。藉由上述的實施例，可以通過原來的FAT系統來讀取資料團塊系統所儲存的檔 案，增加了數據存取的方便性。以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明權利要求所做的均等變化與修 飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。
權利要求
一種檔案格式轉換方法，用以將一儲存裝置中的一第一檔案系統的一第一格式檔案轉換成一第二檔案系統的一第二格式檔案，其特徵在於，所述檔案格式轉換方法包含建立一暫時檔案，並將所述暫時檔案的一數據量設定為一第一特定值；將所述暫時檔案的一起始位置設定成相同於所述第一格式檔案的一起始位置；以及根據所述第一格式檔案的一資料量更新所述暫時檔案的所述數據量，以得到所述第二格式檔案。
2.如權利要求1所述的檔案格式轉換方法，其特徵在於，所述第一特定值為零。
3.如權利要求1所述的檔案格式轉換方法，其特徵在於，所述第一檔案系統系預先自 所述儲存裝置中規劃出複數儲存單元。
4.如權利要求4所述的檔案格式轉換方法，其特徵在於，其還包含提供一儲存單元索引表，用以記錄所述些儲存單元的信息。
5.如權利要求4所述的檔案格式轉換方法，其特徵在於，所述儲存單元索引表包含儲 存單元首部信息、儲存單元起始信息、儲存單元關聯信息、以及儲存單元個別信息至少其中其一。
6.如權利要求3所述的檔案格式轉換方法，其特徵在於，所述第二檔案系統係為一檔 案配置表檔案系統，其具有一檔案配置表。
7.如權利要求6所述的檔案格式轉換方法，其特徵在於，所述第一檔案系統系建構在 所述第二檔案系統之上。
8.如權利要求7所述的檔案格式轉換方法，其特徵在於，若所述第一格式檔案儲存於 一個以上的所述儲存單元時，所述檔案格式轉換方法還包含更改所述檔案配置表中對應所述第一格式檔案的所述儲存單元的數據以連結對應所 述第一格式檔案的所述儲存單元。
9.如權利要求1所述的檔案格式轉換方法，其特徵在於，其還包含將所述第一格式檔案的所述數據量改設成一第二特定值。
10.如權利要求1所述的檔案格式轉換方法，其特徵在於，所述第二特定值為零。
11.一種檔案格式轉換方法，用以將一儲存裝置中的一第二檔案系統的一第二格式檔 案轉換成一第一檔案系統的一第一格式檔案，其中所述第二檔案系統係為一檔案配置表檔 案系統，其具有一檔案配置表，而所述第一檔案系統系建構在所述第二檔案系統之上，其特 徵在於，所述檔案格式轉換方法包含於所述檔案配置表中將所述第二格式檔案的一數據量改為一預定值；以及於所述檔案配置表中建立所述第一格式檔案，使得所述第一格式檔案於所述儲存裝置 中的一起始位置相同於所述第二格式檔案的一起始位置。
12.如權利要求11所述的檔案刪除方法，其特徵在於，所述預定值為零。
13.如權利要求11所述的檔案格式轉換方法，其特徵在於，所述第一檔案系統系預先 自所述儲存裝置中規劃出複數儲存單元，所述複數儲存單元的每一皆具有一預定儲存容 量。
14.如權利要求13所述的檔案格式轉換方法，其特徵在於，若所述第二格式檔案原始 的數據量大於所述預定儲存容量的大小時，所述檔案格式轉換方法還包括根據所述第一檔案系統，於所述檔案配置表中恢復所述儲存單元，並使所述第一格式檔案對應於所述儲存單元中一個以上的連續儲存單元。
15.如權利要求13所述的檔案格式轉換方法，其特徵在於，所述第一檔案系統具有一 儲存單元索引表，用以記錄所述儲存單元的信息，所述檔案格式轉換方法更包含於所述儲存單元索引表中，更新關於所述第一格式檔案的信息。
16.如權利要求11所述的檔案格式轉換方法，其特徵在於，其還包含 刪除所述第二格式檔案。
全文摘要
本發明公開了一種檔案格式轉換方法，用以將一儲存裝置中的一第一檔案系統的一第一格式檔案轉換成一第二檔案系統的一第二格式檔案，該方法可以使得儲存的檔案可以在其它系統上被讀取，有效提高檔案讀寫速度和效能，並且可以解決現有技術中檔案系統無法被FAT系統讀取的兼容性問題。該檔案格式轉換方法包含建立一暫時檔案，並將該暫時檔案的一數據量設定為一第一特定值；將該暫時檔案的一起始位置設定成相同於該第一格式檔案的一起始位置；以及將該暫時檔案的該數據量改設成相同於該第一格式檔案的一數據量，以產生該第二格式檔案。
文檔編號G06F17/30GK101908050SQ200910143548
公開日2010年12月8日 申請日期2009年6月3日 優先權日2009年6月3日
發明者李宗嶽 申請人:晨星軟體研發(深圳)有限公司;晨星半導體股份有限公司