本發(fā)明涉及星載計算機軟件，具體地，涉及一種衛(wèi)星防粒子反轉(zhuǎn)高可靠文件系統(tǒng)的管理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在衛(wèi)星輻照環(huán)境中，高能粒子具有很強的穿透能力，存儲介質(zhì)被高能粒子打翻很可能使得某個數(shù)據(jù)位從“0”變成“1”，或者從“1”變成“0”。存儲介質(zhì)受到生產(chǎn)工藝的限制發(fā)生反轉(zhuǎn)的現(xiàn)象不可避免。設(shè)計一個適用于衛(wèi)星輻照環(huán)境的防粒子反轉(zhuǎn)的存儲系統(tǒng)可提高星載系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2、專利文獻cn116360694a公開了一種衛(wèi)星操作系統(tǒng)文件多級可靠裝置，該裝置將非易失存儲器劃分為三個裸盤存儲區(qū)和兩個文件系統(tǒng)存儲區(qū)，且在各裸盤存儲區(qū)和文件系統(tǒng)存儲區(qū)獨立存儲一套星載業(yè)務(wù)文件。同時，三個裸盤存儲區(qū)和兩個文件系統(tǒng)存儲區(qū)交替間隔分布在非易失存儲器中。

3、專利文獻cn110674046a公開了一種提高星載嵌入式文件系統(tǒng)可靠性的方法，包括：在當前星載綜合電子計算機文件系統(tǒng)存儲介質(zhì)上，創(chuàng)建主區(qū)域和冗余區(qū)域；將文件上載到文件系統(tǒng)中時，分別存儲至主區(qū)域和冗余區(qū)域；為上載到文件系統(tǒng)的每一份文件中添加md5(message-digest?algorithm信息摘要算法)校驗碼值，并在文件加載時進行md5校驗碼值比對；在啟動星載應(yīng)用程序時，對主區(qū)域，或冗余區(qū)域中的星載應(yīng)用程序進行校驗，若校驗成功，則啟動對應(yīng)分區(qū)的文件；按照預(yù)設(shè)的周期，對主區(qū)域和冗余區(qū)域中上載的文件進行回讀刷新。

4、專利文獻cn106528443a公開了一種適用于星載數(shù)據(jù)管理的flash管理系統(tǒng)及方法，方法包括：將多個nand?flash芯片組合形成flash存儲陣列，流水線方式管理存儲陣列；分組方式管理flash存儲塊，并進行統(tǒng)一編址；壞損flash屏蔽；仲裁方式實現(xiàn)對flash的訪問，包括讀仲裁、寫仲裁、擦除仲裁；設(shè)計壞塊表，表明邏輯塊壞塊情況，使用時由管理邏輯向壞塊表申請以獲取完好的存儲塊地址；數(shù)據(jù)存入flash頁時，將頁有效數(shù)據(jù)量信息存入頁的spare區(qū)，另外在一個邏輯塊中，按指定長度格式化存儲數(shù)據(jù)，以方便數(shù)據(jù)回放；從flash頁中讀出數(shù)據(jù)時，根據(jù)有效數(shù)據(jù)量信息讀出有效數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)擦除時按照邏輯塊進行擦除；按照分區(qū)域方式使用flash存儲空間，以存儲不同數(shù)據(jù)。

5、專利文獻cn103970682a公開了一種安全冗余存儲設(shè)備和這種設(shè)備上安全讀寫的方法在該系統(tǒng)中，用于被發(fā)送至冗余磁盤的讀寫命令在被發(fā)送到至少一個磁盤之前受到傳遞函數(shù)的支配，以便發(fā)送到至少兩個磁盤的有效命令是不同的。由接收經(jīng)受過傳遞函數(shù)的命令的磁盤所返回的值則服從于逆?zhèn)鬟f函數(shù)。

6、綜上所述，現(xiàn)有星載存儲系統(tǒng)相關(guān)方案多采用多個裸片相互冗余備份，或?qū)⑼粋€文件在多個分區(qū)下存儲多份。這些方案均需要在應(yīng)用程序中進行復(fù)雜的校驗，并且沒有考慮到對文件系統(tǒng)本身的冗余備份。

7、因此，市場上需要一種能夠直接在驅(qū)動程序中實現(xiàn)了整個文件系統(tǒng)的冗余備份，使得存儲介質(zhì)任何一塊區(qū)域被高能粒子打翻，均可以在文件讀寫時通過三取二恢復(fù)的衛(wèi)星防粒子反轉(zhuǎn)高可靠文件系統(tǒng)的管理方法及系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種衛(wèi)星防粒子反轉(zhuǎn)高可靠文件系統(tǒng)的管理方法及系統(tǒng)。

2、根據(jù)本發(fā)明提供的一種衛(wèi)星防粒子反轉(zhuǎn)高可靠文件系統(tǒng)的管理方法，包括：

3、步驟s1：對emmc存儲器進行劃分為等容量的三個區(qū)域；

4、步驟s2：將所述三個區(qū)域按照扇區(qū)序號從前到后一一映射；

5、步驟s3：對三個區(qū)域中的主區(qū)域進行fdisk分區(qū)操作；

6、步驟s4：將所述分區(qū)進行format格式化fat32格式，得到格式化后的分區(qū)；

7、步驟s5：將所述格式化后的分區(qū)掛載到操作系統(tǒng)的目錄；

8、步驟s6：在文件系統(tǒng)中存儲和讀取文件。

9、優(yōu)選地，所述區(qū)域包括主區(qū)域、冗余區(qū)域一和冗余區(qū)域二。

10、優(yōu)選地，步驟s2包括：

11、步驟s2.1：對主區(qū)域中任何一個扇區(qū)的寫操作均會鏡像的寫入到冗余區(qū)域一和冗余區(qū)域二所映射的扇區(qū)；對主區(qū)域中任何一個扇區(qū)的讀操作均會從冗余區(qū)域一和冗余區(qū)域二所映射的扇區(qū)中讀取存儲內(nèi)容；

12、步驟s2.2：對三個映射扇區(qū)內(nèi)容進行三取二校驗和糾錯；

13、步驟s2.3：把糾錯后的數(shù)據(jù)返回給讀扇區(qū)函數(shù)，對發(fā)生粒子反轉(zhuǎn)的扇區(qū)進行回寫操作。

14、優(yōu)選地，步驟s4包括：

15、冗余區(qū)域一和冗余區(qū)域二鏡像備份主區(qū)域所有扇區(qū)內(nèi)容；

16、所述扇區(qū)內(nèi)容為文件系統(tǒng)關(guān)鍵信息，包括分區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)dbr信息、fat表信息、根目錄表信息。

17、優(yōu)選地，步驟s6中文件存儲時會更新主區(qū)域的fat表、根目錄和數(shù)據(jù)區(qū)域，在冗余區(qū)域一和冗余區(qū)域二對應(yīng)的扇區(qū)會對fat表、根目錄和數(shù)據(jù)區(qū)域做同步更新；

18、文件讀取時會讀取文件對應(yīng)的fat表、根目錄和數(shù)據(jù)區(qū)域，讀取主區(qū)域每個扇區(qū)時均會同時讀取冗余區(qū)域一和冗余區(qū)域二所映射的扇區(qū)數(shù)據(jù)，然后三個映射扇區(qū)進行三取二校驗，校驗值即為所述扇區(qū)讀取值。

19、優(yōu)選地，當前扇區(qū)、以及所述扇區(qū)在冗余區(qū)域一和冗余區(qū)域所映射的扇區(qū)數(shù)據(jù)，如果與校驗數(shù)據(jù)不一致，則用校驗的數(shù)據(jù)向不一致的扇區(qū)中回寫達到糾錯功能。

20、根據(jù)本發(fā)明提供的一種衛(wèi)星防粒子反轉(zhuǎn)高可靠文件系統(tǒng)的管理系統(tǒng)，包括：

21、模塊m1：對emmc存儲器進行劃分為等容量的三個區(qū)域；

22、模塊m2：將所述三個區(qū)域按照扇區(qū)序號從前到后一一映射；

23、模塊m3：對三個區(qū)域中的主區(qū)域進行fdisk分區(qū)操作；

24、模塊m4：將所述分區(qū)進行format格式化fat32格式，得到格式化后的分區(qū)；

25、模塊m5：將所述格式化后的分區(qū)掛載到操作系統(tǒng)的目錄；

26、模塊m6：在文件系統(tǒng)中存儲和讀取文件。

27、優(yōu)選地，所述區(qū)域包括主區(qū)域、冗余區(qū)域一和冗余區(qū)域二。

28、優(yōu)選地，模塊m2包括：

29、模塊m2.1：對主區(qū)域中任何一個扇區(qū)的寫操作均會鏡像的寫入到冗余區(qū)域一和冗余區(qū)域二所映射的扇區(qū)；對主區(qū)域中任何一個扇區(qū)的讀操作均會從冗余區(qū)域一和冗余區(qū)域二所映射的扇區(qū)中讀取存儲內(nèi)容；

30、模塊m2.2：對三個映射扇區(qū)內(nèi)容進行三取二校驗和糾錯；

31、模塊m2.3：把糾錯后的數(shù)據(jù)返回給讀扇區(qū)函數(shù)，對發(fā)生粒子反轉(zhuǎn)的扇區(qū)進行回寫操作。

32、優(yōu)選地，模塊m4包括：

33、冗余區(qū)域一和冗余區(qū)域二鏡像備份主區(qū)域所有扇區(qū)內(nèi)容；

34、所述扇區(qū)內(nèi)容為文件系統(tǒng)關(guān)鍵信息，包括分區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)dbr信息、fat表信息、根目錄表信息。

35、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

36、1、本發(fā)明在一塊emmc存儲器上實現(xiàn)了星載文件系統(tǒng)冗余備份功能。

37、2、本發(fā)明除了對存儲的文件進行了冗余備份和三取二糾錯，還對整個文件系統(tǒng)包括引導(dǎo)扇區(qū)mbr表、分區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)dbr表、fat表、目錄表進行了冗余備份和三取二糾錯，避免了現(xiàn)有技術(shù)中文件系統(tǒng)破壞導(dǎo)致文件無法讀取的缺陷。

38、3、本發(fā)明對文件系統(tǒng)和文件的冗余備份及三取二糾錯均在扇區(qū)讀寫驅(qū)動程序中實現(xiàn)，無需應(yīng)用程序做任何額外操作。