一種LinuxFAT文件系統修複方法及裝置的製作方法
2023-10-17 01:21:19 1
專利名稱：一種Linux FAT文件系統修複方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及計算機領域，特別是涉及一種Linux FAT文件系統修複方法以及相應的裝置。
背景技術：
文件配置表(FAT，File Allocation Table)文件系統，是一種由微軟發明並擁有部分專利的文件系統，供MS-DOS使用；FAT文件系統考慮當時計算機效能有限，所以未被複雜化，因而被幾乎所有個人計算機的作業系統支持，此特性使其成為理想的軟盤和記憶卡文件系統，也適合用作不同作業系統中的數據交流。目前，在嵌入式系統中，依賴於外接存儲設備的應用越來越多，FAT文件系統以其簡單、高效等優點，在Linux嵌入式應用中佔據較多的應用。FAT文件系統包括FAT表，FAT表記錄著硬碟數據的存儲地址，每一個文件都有一組FAT鏈指定其存放的一個或者多個簇的簇地址。在磁碟上的每一個可用的簇在FAT表中就只有一個登記項，通過在對應簇號的登記項內填入「表項值」來表明數據區中的該簇是否佔用、空閒或是已損壞的。在對Linux FAT文件系統的讀寫中，如果由於意外斷電或者用戶非法拔盤等操作， 導致FAT文件系統損壞，現有技術沒有做相應的文件修復，對這些損壞的文件，如果後續再對其操作可能會造成無法讀取損壞的文件甚至可能會造成整個系統崩潰的嚴重後果。在現有技術中，可以通過修復工具進行完全修復，但這種修複方法耗時太長，不適用於嵌入式系統。因此，亟待提供一種在Linux系統中快速修復FAT文件的方法，以使損失降到最低，並且避免可能導致的系統崩潰。
發明內容
本發明主要解決的技術問題是提供一種Linux FAT文件系統修複方法以及裝置， 能夠通過自動修復因意外斷電或者非法拔盤等造成的FAT文件系統損壞，使用戶感覺不到由此帶來的不便與困擾，提高了用戶體驗。一種Linux FAT文件系統修複方法，包括獲取文件對應的FAT鏈；依次檢查獲取的FAT鏈中的登記項是否有效；如果檢查出登記項無效，則將該登記項改為有效。一種Linux FAT文件系統修復裝置，包括第一獲取模塊，用於獲取文件對應的FAT鏈；檢查模塊，用於依次檢查第一獲取模塊獲取的FAT鏈中的登記項是否有效；第一更改模塊，當檢查模塊檢查出登記項無效，用於將該登記項改為有效。本發明的有益效果是區別於現有技術的情況，本發明通過檢查FAT表的有效性，當無效時，將其更改為有效，使得後續對文件的讀寫都可以正常進行；通過自動修復因意外斷電或者非法拔盤等造成的FAT文件系統損壞，使用戶感覺不到由此帶來的不便與困擾， 提高了用戶體驗。
圖1是本發明實施例Linux FAT文件系統修複方法的數據流程圖；圖2是本發明實施例FAT鏈出錯情況的示意圖；圖3是本發明實施例圖2中的FAT鏈修復後的示意圖；圖4是本發明實施例FAT鏈另一出錯情況的示意圖；圖5是本發明實施例圖4中的FAT鏈修復後的示意圖；圖6是本發明實施例FAT鏈另一出錯情況的示意圖；圖7是本發明實施例圖6中的FAT鏈修復後的示意圖；圖8是本發明實施例圖4中的FAT鏈修複方法的數據流程示意圖；圖9是本發明實施例Linux FAT文件系統修復裝置的邏輯結構示意圖；圖10是本發明實施例Linux FAT文件系統修復裝置的另一邏輯結構示意圖。
具體實施例方式參閱圖1所示，圖1為本發明一實施例Linux FAT文件系統修複方法的數據流程圖，包括101、獲取文件對應的FAT鏈；FAT文件系統包括FAT表，FAT表記錄著硬碟數據的存儲地址，每一個文件都有一組FAT鏈指定其存放的一個或者多個簇的簇地址；在取得文件後，首先獲取該文件在FAT表中對應的FAT鏈。102、從FAT鏈的目錄項中獲取第一個簇的簇號；在獲取文件對應的FAT鏈後，從FAT鏈的目錄項中獲取第一個簇的簇號。103、根據簇號獲取對應的簇的登記項；每個簇有唯一對應的簇號，且每個簇有一個唯一登記項，用於記載該簇是否佔用、 空閒或是已損壞的；獲取到簇號，就能根據該簇號獲取對應的簇的登記項。104、判斷登記項是否為已使用狀態；登記項用於記載該簇是否已佔用、空閒或是已損壞的；在根據簇號獲取對應的簇的登記項後，根據該登記項的數據判斷登記項是否為已使用狀態，如果登記項記錄的是一個簇號，即下一個簇的簇號，則判斷該登記項為已使用狀態，是有效的，如果登記項記錄的是空閒狀態，例如FREE(O)，則說明本簇的簇號已經寫入到FAT鏈的目錄項中，而該簇對應的登記項卻仍然未更新，則判斷該登記項無效。105、將登記項改為結束標識；如果步驟104中判斷出登記項是空閒狀態，例如為FREE(O)，則將登記項改為結束標識並結束流程，例如為EOF(OxOFFFFFFF)；例如，請參閱圖2、圖3，具體而言如圖2所示，從FAT鏈的目錄項中獲取第一個簇的簇號為218，根據簇號218查找對應的簇的登記項，該登記項顯示為FREE(O)，為空閒狀態，說明文件或者文件夾已經分配第一個簇，並且該簇的簇號已經寫入到目錄項中，而與該簇對應的FAT表中的登記項卻仍然未更新，仍然標識為空閒狀態，這種情況會導致讀取文件或者文件夾時，讀不到數據， 導致出錯甚至系統崩潰；所以對於這種情況，可以將FAT表中與該簇對應的登記項設置為 EOF(OxOFFFFFFF)，即設置為結束標識，如圖3所示；雖然該操作會丟失一部分數據，但是讀文件時不至於會出錯或者出現導致系統崩潰的錯誤。106、判斷登記項的簇號是否等於本FAT文件系統所能表示的最大長度；如果步驟104中判斷出登記項是已使用狀態，則獲取登記項的簇號以及本FAT文件系統所能表示的最大長度，並判斷登記項的簇號是否等於本FAT文件系統所能表示的最大長度。簇號包括邏輯簇號和虛擬簇號，相互一一對應，邏輯簇號是對整個卷中所有的簇從頭到尾所進行的簡單編號，虛擬簇號則是對屬於特定文件的簇從頭到尾進行編號，因為每個簇的大小一定，所以根據虛擬簇號就能清楚地知道到從第一個簇開始到本簇為止，該文件的大小，因為邏輯簇號和虛擬簇號一一對應，所以知道邏輯簇號也能清楚地知道特定文件的大小。107、將登記項改為結束標識；如果步驟106中判斷出登記項的虛擬簇號等於本FAT文件系統所能表示的最大長度，則將該登記項改為結束標識並結束流程；例如，請參閱圖4、圖5，具體的以FAT32為例，最大能存放4G的文件，對應最大的虛擬簇號為0x100000 ；在圖4 中，目錄項中第一個簇的邏輯簇號為218，邏輯簇號218對應的虛擬簇號為Oxl ；簇218中的登記項中記錄的下一個簇的邏輯簇號為1000，邏輯簇號1000對應的虛擬簇號為0x2 ；如此一個簇接一個簇，形成FAT鏈；簇m對應的虛擬簇號為0x100000，已經是FAT32的最大文件存儲長度，但是簇m的登記項中顯示本簇並不是文件的最後一個簇，還有下一個簇η ;FAT 鏈中顯示的文件長度大於4G，但是實際數據區存不下超過4G部分的數據，文件在讀取的時候，會因為找不到數據而讀取失敗，導致由於檢測到異常、損壞而被設置為只讀，或者導致系統崩潰；所以對於這種情況，可以將末尾簇的登記項設置為EOF(OxOFFFFFFF)，即設置為結束標識，末尾簇為FAT鏈中登記項中下一個簇的虛擬簇號等於FAT文件系統所能表示的最大長度的簇，如圖5所示；雖然該操作會丟失一部分數據，與完備的、無任何數據損失的修復相比有一定差距，但是由於這種完全無數據損失的修復需要對整個FAT表和所有目錄項進行掃描、分析，耗時較長，特別是當FAT分區的容量增長時，所耗的時間呈幾何增長，並且又考慮到耗時長的修復不適合實時要求比較高的嵌入式領域，所以本實施例提供的修複方法是簡單有效的；增強了 FAT文件系統的穩定性，提高了用戶體驗。108、判斷是否已經到FAT鏈結尾；判斷是否已經檢查到本文件FAT鏈的結尾，如果已經到FAT鏈的結尾，即登記項中的記錄為EOF(OxOFFFFFFF)，則檢測結束；如果還沒有到FAT鏈的結尾，則執行步驟109。109、獲取下一個簇的簇號；如果步驟108中判斷出還未到文件結尾，則獲取下一個簇的簇號，直至FAT鏈的結尾；請參閱圖6、圖7，具體的如果FAT鏈在中間斷開，如圖6所示，從FAT鏈的目錄項中獲取第一個簇的簇號為218，簇218的登記項中記錄了下一個簇的簇號為1000，通過簇號1000找到簇1000，簇1000的登記項中記錄了下一個簇的簇號為800，簇800的登記項記錄的不是結束標識 EOF (OxOFFFFFFF)，說明該FAT鏈還沒有結束，但是簇800的登記項顯示FREE (0)，即是空閒的，在還沒有檢查到結束標識EOF(OxOFFFFFFF)之前，FAT鏈中出現FREE (0)的登記項，說明該FAT鏈在中間斷開了 ；這種情況會導致讀取文件或者文件夾時，讀不到數據，導致出錯甚至系統崩潰；所以對於這種情況，可以將出錯的登記項設置為EOF (OxOFFFFFFF)，即設置為結束標識，如圖7所示；雖然該操作會丟失一部分數據，但是讀文件時不至於會出錯或者出現導致系統崩潰的錯誤。請參閱圖8，在另一實施例中，對於FAT鏈的長度超過FAT文件系統所能表示的最大長度的情況，還可以這麼解決，具體的801、獲取FAT鏈的長度和本FAT文件系統所能表示的最大長度。802、判斷FAT鏈的長度是否大於本FAT文件系統所能表示的最大長度，如果FAT 鏈的長度小於本FAT文件系統所能表示的最大長度，則結束流程，如果FAT鏈的長度大於本 FAT文件系統所能表示的最大長度，則執行步驟803。803、查找末尾簇；從FAT鏈的第一個簇開始，依次查找末尾簇，末尾簇是登記項中記錄的下一個簇的簇號等於本FAT文件系統所能表示的最大長度的簇。804、將簇的登記項改為結束標識；在步驟803中從FAT鏈中查找到末尾簇後，將該末尾簇的登記項改為結束標識並結束流程。雖然本實施例中的操作會丟失一部分數據，與完備的、無任何數據損失的修復相比有一定差距，但是由於這種完全無數據損失的修復需要對整個FAT表和所有目錄項進行掃描、分析，耗時較長，特別是當FAT分區的容量增長時，所耗的時間呈幾何增長，並且又考慮到耗時長的修復不適合實時要求比較高的嵌入式領域，所以本實施例提供的修複方法是簡單有效的；增強了 FAT文件系統的穩定性，提高了用戶體驗。請參閱圖9，本發明Linux FAT文件系統修復裝置的實施例包括第一獲取模塊901，用於獲取文件對應的FAT鏈；檢查模塊902，用於依次檢查第一獲取模塊901獲取的FAT鏈中的登記項是否有效；第一更改模塊903，用於當檢查模塊902檢查出登記項無效時，將所述登記項改為有效。其中，檢查模塊902包括第一獲取單元，用於從獲取模塊901獲取的FAT鏈的目錄項中獲取第一個簇的簇號；第二獲取單元，用於根據第一獲取單元獲取的簇號獲取對應的簇的登記項；第一判斷單元，用於判斷第二獲取單元獲取的登記項是否為已使用狀態，如果是下一個簇的簇號則該登記項有效，如果該登記項顯示為空閒狀態，即為FREE (0)，則判斷該登記項無效。進一步的，本實施例中的Linux FAT文件系統修復裝置還包括第二獲取模塊904，用於當第一判斷單元判斷出登記項是已使用狀態時，獲取下一個簇的簇號。請參閱圖10，進一步的，本實施例中Linux FAT文件系統修復裝置還包括第二判斷模塊905，用於當第一判斷單元判斷出登記項是已使用狀態時，再判斷該登記項的簇號是否等於本FAT文件系統所能表示的最大長度；第二更改模塊906，用於當所述第二判斷模塊判斷出所述登記項的簇號等於本 FAT文件系統所能表示的最大長度時，將所述登記項改為結束標識；第三獲取模塊907，用於當第二判斷模塊905判斷出登記項的簇號小於本FAT文件系統所能表示的最大長度時，獲取下一個簇的簇號。在另一實施例中，本實施例中Linux FAT文件系統修復裝置還包括第三更改模塊，用於當FAT鏈的長度大於本FAT文件系統所能表示的最大長度時， 將末尾簇的登記項改為結束標識，該末尾簇是登記項為該FAT文件系統所能表示的最大長度的簇；其中，第三更改模塊包括獲取單元，用於獲取FAT鏈的長度和本FAT文件系統所能表示的最大長度；判斷單元，用於判斷獲取單元獲取的FAT鏈的長度是否大於本FAT文件系統所能表示的最大長度；更改單元，用於當判斷單元判斷出FAT鏈的長度大於本FAT文件系統所能表示的最大長度時，查找末尾簇，該末尾簇是登記項中記錄的下一個簇的簇號等於該FAT文件系統所能表示的最大長度的簇，並將該末尾簇的登記項改為結束標識。在本實施例中，通過檢查FAT表的有效性，當無效時，將其更改為有效，使得後續對文件的讀寫都可以正常進行；通過自動修復因意外斷電或者非法拔盤等造成的FAT文件系統損壞，使用戶感覺不到由此帶來的不便與困擾，提高了用戶體驗度。以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
權利要求
1.一種Linux FAT文件系統修複方法，其特徵在於，包括獲取文件對應的FAT鏈；依次檢查所述FAT鏈中的登記項是否有效；以及如果檢查出所述登記項無效，則將所述登記項改為有效。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述依次檢查所述FAT鏈中的登記項是否有效的步驟包括從所述FAT鏈的目錄項中獲取第一個簇的簇號；根據所述簇號獲取對應的簇的登記項；判斷所述登記項是否為已使用狀態，如果為下一個簇的簇號則所述登記項有效，如果所述登記項顯示為空閒，則判斷所述登記項無效。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述判斷登記項是否為已使用狀態，如果為下一個簇的簇號則所述登記項有效，如果所述登記項顯示為空閒，則判斷所述登記項無效的步驟之後還包括如果判斷出所述登記項為已使用狀態，則獲取下一個簇的簇號，直至所述FAT鏈的結尾。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述如果檢查出所述登記項無效，則將所述登記項改為有效的步驟包括如果判斷出所述登記項是空閒狀態，則將所述登記項改為結束標識。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述判斷所述登記項是否為已使用狀態， 如果是下一個簇的簇號則所述登記項有效，如果所述登記項顯示為是空閒，則判斷所述登記項無效的步驟之後還包括如果判斷出所述登記項為已使用狀態，則再判斷所述登記項的簇號是否等於本FAT文件系統所能表示的最大長度；如果所述登記項的簇號等於本FAT文件系統所能表示的最大長度，則將所述登記項改為結束標識；如果所述登記項的簇號小於本FAT文件系統所能表示的最大長度，則獲取下一個簇的簇號，直至所述FAT鏈的結尾。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括如果所述FAT鏈的長度大於本FAT文件系統所能表示的最大長度，則將末尾簇的登記項改為結束標識，該末尾簇是登記項為所述FAT文件系統所能表示的最大長度的簇的登記項。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述如果所述FAT鏈的長度大於本FAT文件系統所能表示的最大長度，則將末尾簇的登記項改為結束標識的步驟包括獲取FAT鏈的長度和本FAT文件系統所能表示的最大長度；判斷所述FAT鏈的長度是否大於本FAT文件系統所能表示的最大長度；如果所述FAT鏈的長度大於本FAT文件系統所能表示的最大長度，則查找末尾簇，所述末尾簇是登記項中記錄的下一個簇的簇號等於所述FAT文件系統所能表示的最大長度的簇，並將所述末尾簇的登記項改為結束標識。
8.一種Linux FAT文件系統修復裝置，其特徵在於，包括第一獲取模塊，用於獲取文件對應的FAT鏈；檢查模塊，用於依次檢查所述FAT鏈中的登記項是否有效；以及第一更改模塊，用於當檢查出所述登記項無效時，將所述登記項改為有效。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述檢查模塊包括第一獲取單元，用於從所述獲取模塊獲取的FAT鏈的目錄項中獲取第一個簇的簇號； 第二獲取單元，用於根據所述第一獲取單元獲取的簇號獲取對應的簇的登記項； 第一判斷單元，用於判斷所述第二獲取單元獲取的登記項是否為已使用狀態，如果是下一個簇的簇號則所述登記項有效，如果所述登記項顯示為空閒，則判斷所述登記項無效。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括第二獲取模塊，用於當第一判斷單元判斷出所述登記項是已使用狀態時，獲取下一個簇的簇號。
11.根據權利要求10所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括第二判斷模塊，用於當第一判斷單元判斷出所述登記項是已使用狀態時，再判斷所述登記項的簇號是否等於本FAT文件系統所能表示的最大長度；第二更改模塊，用於當所述第二判斷模塊判斷出所述登記項的簇號等於本FAT文件系統所能表示的最大長度時，將所述登記項改為結束標識；第三獲取模塊，用於當所述第二判斷模塊判斷出所述登記項的簇號小於本FAT文件系統所能表示的最大長度時，獲取下一個簇的簇號。
12.根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括第三更改模塊，用於當所述FAT鏈的長度大於本FAT文件系統所能表示的最大長度時， 將末尾簇的登記項改為結束標識，該末尾簇是登記項為所述FAT文件系統所能表示的最大長度的簇。
13.根據權利要求12所述的裝置，其特徵在於，所述第三更改模塊包括 獲取單元，用於獲取FAT鏈的長度和本FAT文件系統所能表示的最大長度；判斷單元，用於判斷所述FAT鏈的長度是否大於本FAT文件系統所能表示的最大長度；更改單元，用於當所述FAT鏈的長度大於本FAT文件系統所能表示的最大長度時，查找末尾簇，所述末尾簇為登記項中記錄的下一個簇的簇號等於所述FAT文件系統所能表示的最大長度的簇，並將所述末尾簇的登記項改為結束標識。
全文摘要
本發明實施例公開了一種Linux FAT文件系統修複方法，本發明實施例還提供相應的裝置。本方法通過獲取文件對應的FAT鏈；依次檢查FAT鏈中的登記項是否有效；如果檢查出有無效的登記項，則將該登記項改為有效；通過上述方式，本發明能夠在Linux系統中快速修復FAT文件，以使損失降到最低，並且避免可能導致的系統崩潰。
文檔編號G06F17/30GK102314490SQ20111023488
公開日2012年1月11日 申請日期2011年8月16日 優先權日2011年8月16日
發明者餘德軍, 孫明勇 申請人:晨星半導體股份有限公司, 晨星軟體研發(深圳)有限公司