專利名稱：一種fat文件系統(tǒng)及其處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種FAT文件系統(tǒng)及其處理方法。
背景技術(shù)：
文件分配表(File Allocation Table，F(xiàn)AT)文件系統(tǒng)是微軟定義的一種管理磁盤數(shù)據(jù)空間的文件系統(tǒng)，創(chuàng)建于70年代末80年代初，起初用于MS-DOS操作系統(tǒng)，只將其定位為一種簡單的文件系統(tǒng)，只適合于軟盤管理，而當(dāng)時的軟盤也不過1M的存儲范圍而已。隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，磁盤存儲空間不斷變大，最初的FAT設(shè)計已不能滿足需要，因此微軟在原有基礎(chǔ)上對FAT進(jìn)行了擴展，即現(xiàn)在的FAT12、FAT16、以及FAT32文件系統(tǒng)，這三種文件系統(tǒng)已基本滿足不同存儲空間范圍的空間管理了。
對于一個空白的磁盤數(shù)據(jù)區(qū)，可以認(rèn)為是一塊連續(xù)的空白數(shù)據(jù)區(qū)，用戶可以直接在該空白數(shù)據(jù)區(qū)上讀寫數(shù)據(jù)。而FAT文件系統(tǒng)，就是在該空白磁盤空間上做了一些定義規(guī)劃，以方便使用磁盤空間。在定義了FAT文件系統(tǒng)之后，所有對磁盤空間的直接讀寫對用戶而言是禁止的，只對FAT文件系統(tǒng)開放，用戶對磁盤的操作通過FAT文件系統(tǒng)定義的接口來實現(xiàn)，例如打開文件、讀寫文件、關(guān)閉文件等操作。
現(xiàn)有的FAT文件系統(tǒng)包含4部分參數(shù)區(qū)、FAT表、目錄區(qū)以及數(shù)據(jù)區(qū)。FAT文件系統(tǒng)中規(guī)定了對磁盤讀寫操作的基本單位為512個字節(jié)，通常稱為一個塊(block)，在block的基礎(chǔ)上又定義了簇(Cluster)的概念，一個簇會包含1個或多個block，在參數(shù)區(qū)中說明具體包含的數(shù)目。其中，block是讀寫磁盤的最小單位。
其中，參數(shù)區(qū)，主要用于記錄整個FAT文件系統(tǒng)中相關(guān)的參數(shù)設(shè)置。例如一個簇包含幾個block，一個FAT表由多少個block構(gòu)成，一個文件系統(tǒng)包含多少個FAT表等。此外，在參數(shù)區(qū)中可能會保留幾個block作為其它用途。
FAT表，用于對FAT文件系統(tǒng)的磁盤空間進(jìn)行管理。FAT表中基本表項可以為12個bit，16個bit或32個bit，即所謂的FAT12、FAT16、FAT32。FAT表中一個基本表項對應(yīng)于數(shù)據(jù)區(qū)的一個簇，簡單地說，就是將磁盤劃分為數(shù)據(jù)區(qū)和標(biāo)記區(qū)，F(xiàn)AT表就是做標(biāo)記的地方。實際上FAT表構(gòu)造一個單向鏈表結(jié)構(gòu)，對每一FAT表項而言，其可以包含兩類信息，一是其為第幾個表項，可通過FAT表項的索引值得知，例如從零開始；二是該表項里存儲的相應(yīng)數(shù)據(jù)，F(xiàn)AT文件系統(tǒng)將該數(shù)據(jù)的值定義為下一個FAT表項的索引值。這樣就形成了一個單項鏈表，鏈表結(jié)束處FAT表項的值為零。
目錄區(qū)，用于存儲根目錄下的文件名，F(xiàn)AT文件系統(tǒng)定義了根目錄最多存儲512個短文件名。目錄區(qū)中的基本存儲單位為條目(Entry)。一個短文件名對應(yīng)一個條目，一個條目占32個字節(jié)(Byte)，根目錄下共有512個條目，共32個塊(Block)。每一個條目中都包含指向的數(shù)據(jù)區(qū)的起始簇和文件大小，通過起始簇就可以再通過FAT表索引數(shù)據(jù)區(qū)，以此讀取整個文件的內(nèi)容。
其中name，為文件或目錄的名字；Ext，為擴展名；Attr，為屬性字段；Time_ms，為時間字段；Create time，為創(chuàng)建時間；Create date，為創(chuàng)建日期；Access date，為最近一次訪問日期；Start cluster HI，為文件或目錄對應(yīng)數(shù)據(jù)區(qū)的起始簇的高位；Modify time，為最近一次修改時間；Modify date，為最近一次修改日期；Start cluster LO，為文件或目錄對應(yīng)數(shù)據(jù)區(qū)的起始簇的低位；Filesize，為文件大小等。
如果到了目錄區(qū)的末尾條目，即沒有下一個可用的目錄了，可以通過從末尾條目的下一個條目的全部字節(jié)置零來表示條目的結(jié)束。
數(shù)據(jù)區(qū)，其以簇為存儲單位，通過文件的鏈表組織起來。其中的數(shù)據(jù)的讀寫都是被動的，F(xiàn)AT表指向哪就讀哪。
在FAT文件系統(tǒng)中刪除文件時，采用置標(biāo)記的方式。以一個短文件名為例，一個短文件名在FAT16的根目錄里是由32個字節(jié)來存儲的，當(dāng)刪除一個文件時Windows的通常做法是將要刪除的文件名的第一個字節(jié)改為0xE5，這樣文件系統(tǒng)在瀏覽時若遇到這樣標(biāo)記過的文件項就會跳過，不作顯示，但實際上這32個字節(jié)還放在那里，那么就少了一個文件存放了。
因此，現(xiàn)有的FAT文件系統(tǒng)存在以下問題在現(xiàn)有的FAT文件系統(tǒng)中刪除文件時只是對文件名做了刪除標(biāo)記，但是并不清除該文件名，這樣文件雖然被刪除，但是文件名仍占用著存儲空間，由于對磁盤根目錄的頻繁寫入、刪除文件，會導(dǎo)致根目錄下可創(chuàng)建的文件數(shù)目大大減小，就會出現(xiàn)磁盤剩余大量空間，但根目錄卻無法繼續(xù)創(chuàng)建新文件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種FAT文件系統(tǒng)，能夠重新利用被刪除文件名所占的空間，避免因文件被刪除后，表示該文件名的條目依舊存在，而造成的浪費。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種FAT文件系統(tǒng)的處理方法，能夠重新利用被刪除文件名所占的空間，避免因文件被刪除后，表示該文件名的條目依舊存在，而造成的浪費。
本發(fā)明的FAT文件系統(tǒng)的處理方法，包括下列步驟步驟A對要刪除的文件做刪除標(biāo)記，同時清除與要刪除的文件對應(yīng)的FAT表項；步驟B記錄所述刪除文件的位置、以及該文件對應(yīng)的條目數(shù)目，并從該文件逐步搜索到根目錄的末尾，記錄末尾文件的位置及其條目數(shù)目；步驟C判斷所述末尾文件對應(yīng)的條目數(shù)目是否等于所述刪除文件對應(yīng)的條目數(shù)目，在所述末尾文件對應(yīng)的條目數(shù)目等于所述刪除文件對應(yīng)的條目數(shù)目時，用所述末尾文件的條目覆蓋所述刪除文件的條目，并將原末尾文件處的條目內(nèi)容全部置零，將其對應(yīng)的標(biāo)記置可用標(biāo)記；否則，返回步驟300。
其中，在所述步驟A之前，進(jìn)一步包括下列步驟預(yù)先定義一個存儲模塊，存儲與各個條目相對應(yīng)的標(biāo)記，F(xiàn)AT文件系統(tǒng)在掃描根目錄時，可以根據(jù)各個標(biāo)記得知相應(yīng)的條目是否可用。
其中，所述存儲模塊以一個大小與根目錄下的條目數(shù)目相一致的數(shù)組形式存在。
在步驟C中，如果所述末尾文件對應(yīng)的條目數(shù)目不等于所述刪除文件對應(yīng)的條目數(shù)目時，可以執(zhí)行下列步驟掃描并定位所述刪除文件后的第一個為不可用標(biāo)記的條目位置，將從該不可用標(biāo)記的條目一直到末尾文件相應(yīng)的條目逐個向前移動該刪除文件對應(yīng)的條目所占的空間，以覆蓋前面的條目。
本發(fā)明的FAT文件系統(tǒng)，包括查詢單元、分析單元、執(zhí)行單元，其中所述查詢單元，用于查詢并記錄刪除文件的位置和刪除文件對應(yīng)的條目數(shù)目，以及查詢并記錄末尾文件的位置及其條目數(shù)目，并將查詢結(jié)果發(fā)送至分析單元；分析單元，用于將查詢單元發(fā)送來的刪除文件對應(yīng)的條目數(shù)目和末尾文件對應(yīng)的條目數(shù)目進(jìn)行比較，在比較結(jié)果為y1等于y2時，通知執(zhí)行單元用所述末尾文件的條目覆蓋所述刪除文件的條目；執(zhí)行單元，用于根據(jù)分析單元發(fā)送來的通知用所述末尾文件的條目覆蓋所述刪除文件的條目，并將原末尾文件處的條目內(nèi)容全部置零，將其對應(yīng)的標(biāo)記置可用標(biāo)記。
其中，所述查詢單元中，可以進(jìn)一步包括存儲模塊，用于存儲根目錄下表示各個條目是否可用的標(biāo)記。
所述存儲模塊可以為一個大小與根目錄下的條目數(shù)目相一致的數(shù)組。
所述分析單元，可以進(jìn)一步用于在所述末尾文件對應(yīng)的條目數(shù)目不等于所述刪除文件對應(yīng)的條目數(shù)目時，通知執(zhí)行單元將所述刪除文件后的第一個為不可用標(biāo)記的條目一直到末尾文件相應(yīng)的的條目逐個向前移動所述刪除文件對應(yīng)的條目所占的空間，以覆蓋前面的條目。
本發(fā)明的有益效果是依照本發(fā)明的FAT文件系統(tǒng)及其處理方法，通過重新利用被刪除文件名所占的空間，避免因文件被刪除后，表示該文件名的條目依舊存在，而造成的浪費。


圖1為本發(fā)明的FAT文件系統(tǒng)的處理方法流程圖；圖2為本發(fā)明的FAT文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
以下，參考圖1～2詳細(xì)描述本發(fā)明的FAT文件系統(tǒng)及其處理方法。
如圖1所示，為本發(fā)明的FAT文件系統(tǒng)的處理方法流程圖，包括下列步驟步驟100對要刪除的文件做刪除標(biāo)記，同時清除與要刪除的文件對應(yīng)的FAT表項。
其中，在步驟100中，對要刪除的文件做刪除標(biāo)記，包括下列步驟步驟11在刪除文件時，首先搜索該文件對應(yīng)的條目，例如可以通過比較該文件相應(yīng)的條目(Entry)中的文件名來找到該文件；步驟12在該條目的第一個字節(jié)(Byte)置特定標(biāo)記，即刪除標(biāo)記，例如0xE5。
此外，在步驟100之前，進(jìn)一步包括下列步驟預(yù)先定義一個存儲模塊，存儲與各個條目相對應(yīng)的標(biāo)記，F(xiàn)AT文件系統(tǒng)在掃描根目錄時，可以根據(jù)各個標(biāo)記得知相應(yīng)的條目是否可用。
在具體實現(xiàn)時，該存儲模塊可以為一個大小與根目錄下的條目數(shù)目相一致的數(shù)組。例如，對于只有512個條目項的FAT16文件系統(tǒng)而言，可以建立一個數(shù)組bool bEntry[512]，用于存儲與各個條目相對應(yīng)的標(biāo)記。
步驟200記錄該文件的位置、以及該文件對應(yīng)的條目數(shù)目，并從該文件逐步搜索到根目錄的末尾，記錄末尾文件的位置及其條目數(shù)目；其中末尾文件的條目以后的內(nèi)容全為零。
其中，可以用x1表示刪除文件的位置，用y1表示該文件對應(yīng)的條目數(shù)目；用x2表示末尾文件的位置，用y2表示末尾文件對應(yīng)的條目數(shù)目。在現(xiàn)有的FAT文件系統(tǒng)中規(guī)定，一個短文件名對應(yīng)的條目數(shù)目為1，一個長文件名對應(yīng)的條目數(shù)目至少為2。
步驟300判斷y2是否等于y1，在y2等于y1時，用x2處的條目覆蓋x1處的條目，并將原x2處的條目內(nèi)容全部置零，將其置可用標(biāo)記。
這里，判斷y1是否等于y2的目的在于判斷末尾文件與刪除文件是否都是短文件名，或者是否是具有相同條目數(shù)目的長文件名。如果兩個文件相應(yīng)的條目數(shù)目不一致，則會出現(xiàn)不能替換或造成浪費的問題。例如如果末尾文件的文件名為3個條目的長文件名，而刪除文件的文件名為1個條目的短文件名，此時，會出現(xiàn)不能替換的問題，反之會造成浪費的問題。
因此，為了解決上述問題，基于如上所述，在步驟300中，如果y2不等于y1時，可以執(zhí)行下列步驟掃描并定位該刪除文件后的第一個為不可用標(biāo)記的條目位置，將從該不可用標(biāo)記的條目一直到末尾文件相應(yīng)的條目逐個向前移動該刪除文件對應(yīng)的條目所占的空間，以覆蓋前面的條目。
例如，該刪除文件對應(yīng)的條目數(shù)目為2，則從該不可用標(biāo)記的條目一直到末尾文件相應(yīng)的條目逐個向前移動2個條目，以覆蓋前面的條目。
下面，對本發(fā)明的FAT文件系統(tǒng)進(jìn)行描述，如圖2所示，在該FAT文件系統(tǒng)中包括執(zhí)行單元、查詢單元、分析單元。其中查詢單元，用于查詢并記錄刪除文件的位置x1和刪除文件對應(yīng)的條目數(shù)目y1，以及查詢并記錄末尾文件的位置及其條目數(shù)目，并將查詢結(jié)果發(fā)送至分析單元；其中，在查詢單元中，包括存儲模塊，用于存儲根目錄下表示各個條目是否可用的標(biāo)記。
例如，對于只有512個條目的FAT16文件系統(tǒng)而言，該存儲模塊可以存儲與512個條目相應(yīng)的512個標(biāo)記。
分析單元，用于將查詢單元發(fā)送來的刪除文件對應(yīng)的條目數(shù)目y1和末尾文件對應(yīng)的條目數(shù)目y2進(jìn)行比較，在比較結(jié)果為y1等于y2時，通知執(zhí)行單元用x2處的條目覆蓋x1處的條目；執(zhí)行單元，用于根據(jù)分析單元發(fā)送來的通知用x2處的條目覆蓋x1處的條目，并將原x2處的條目內(nèi)容全部置零，將其對應(yīng)的標(biāo)記置可用標(biāo)記。
此外，分析單元，可以進(jìn)一步用于在比較結(jié)果為y1不等于y2時，通知執(zhí)行單元將該刪除文件后的第一個為不可用標(biāo)記的條目一直到末尾文件相應(yīng)的條目逐個向前移動該刪除文件對應(yīng)的條目所占的空間，以覆蓋前面的條目。
綜上所述，依照本發(fā)明的FAT文件系統(tǒng)的處理方法，能夠重新利用被刪除文件名所占的空間，避免因文件被刪除后，表示該文件名的條目依舊存在，而造成的浪費。
以上是為了使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解本發(fā)明，而對本發(fā)明所進(jìn)行的詳細(xì)描述，但可以想到，在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋的范圍內(nèi)還可以做出其它的變化和修改，這些變化和修改均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種FAT文件系統(tǒng)的處理方法，其特征在于，包括下列步驟步驟A對要刪除的文件做刪除標(biāo)記，同時清除與要刪除的文件對應(yīng)的FAT表項；步驟B記錄所述刪除文件的位置、以及該文件對應(yīng)的條目數(shù)目，并從該文件逐步搜索到根目錄的末尾，記錄末尾文件的位置及其條目數(shù)目；步驟C判斷所述末尾文件對應(yīng)的條目數(shù)目是否等于所述刪除文件對應(yīng)的條目數(shù)目，在所述末尾文件對應(yīng)的條目數(shù)目等于所述刪除文件對應(yīng)的條目數(shù)目時，用所述末尾文件的條目覆蓋所述刪除文件的條目，并將原末尾文件處的條目內(nèi)容全部置零，將其對應(yīng)的標(biāo)記置可用標(biāo)記。
2.如權(quán)利要求1所述的FAT文件系統(tǒng)的處理方法，其特征在于，在所述步驟A之前，進(jìn)一步包括下列步驟預(yù)先設(shè)置一個存儲模塊，存儲與各個條目相對應(yīng)的標(biāo)記，F(xiàn)AT文件系統(tǒng)在掃描根目錄時，可以根據(jù)各個標(biāo)記得知相應(yīng)的條目是否可用。
3.如權(quán)利要求2所述的FAT文件系統(tǒng)的處理方法，其特征在于，所述存儲模塊以一個大小與根目錄下的條目數(shù)目相一致的數(shù)組形式存在。
4.如權(quán)利要求2所述的FAT文件系統(tǒng)的處理方法，其特征在于，在步驟C中，如果所述末尾文件對應(yīng)的條目數(shù)目不等于所述刪除文件對應(yīng)的條目數(shù)目時，執(zhí)行下列步驟掃描并定位所述刪除文件后的第一個為不可用標(biāo)記的條目位置，將從該不可用標(biāo)記的條目一直到末尾文件相應(yīng)的條目逐個向前移動該刪除文件對應(yīng)的條目所占的空間，以覆蓋前面的條目。
5.一種FAT文件系統(tǒng)，其特征在于，包括查詢單元、分析單元、執(zhí)行單元，其中所述查詢單元，用于查詢并記錄刪除文件的位置和刪除文件對應(yīng)的條目數(shù)目，以及查詢并記錄末尾文件的位置及其條目數(shù)目，并將查詢結(jié)果發(fā)送至分析單元；分析單元，用于將查詢單元發(fā)送來的刪除文件對應(yīng)的條目數(shù)目和末尾文件對應(yīng)的條目數(shù)目進(jìn)行比較，在所述末尾文件對應(yīng)的條目數(shù)目等于所述刪除文件對應(yīng)的條目數(shù)目時，通知執(zhí)行單元用所述末尾文件的條目覆蓋所述刪除文件的條目；執(zhí)行單元，用于根據(jù)分析單元發(fā)送來的通知用所述末尾文件的條目覆蓋所述刪除文件的條目，并將原末尾文件處的條目內(nèi)容全部置零，將其對應(yīng)的標(biāo)記置可用標(biāo)記。
6.如權(quán)利要求5所述的FAT文件系統(tǒng)，其特征在于，所述查詢單元中，進(jìn)一步包括存儲模塊，用于存儲根目錄下表示各個條目是否可用的標(biāo)記。
7.如權(quán)利要求6所述的FAT文件系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲模塊為一個大小與根目錄下的條目數(shù)目相一致的數(shù)組。
8.如權(quán)利要求6所述的FAT文件系統(tǒng)，其特征在于，所述分析單元，進(jìn)一步用于在所述末尾文件對應(yīng)的條目數(shù)目不等于所述刪除文件對應(yīng)的條目數(shù)目時，通知執(zhí)行單元將所述刪除文件后的第一個為不可用標(biāo)記的條目一直到末尾文件相應(yīng)的的條目逐個向前移動所述刪除文件對應(yīng)的條目所占的空間，以覆蓋前面的條目。
全文摘要
本發(fā)明提供一種FAT文件系統(tǒng)及其處理方法，其中，該方法包括下列步驟步驟A對要刪除的文件做刪除標(biāo)記，同時清除與要刪除的文件對應(yīng)的FAT表項；步驟B記錄該刪除文件的位置、以及該文件對應(yīng)的條目數(shù)目，并從該文件逐步搜索到根目錄的末尾，記錄末尾文件的位置及其條目數(shù)目；步驟C判斷末尾文件對應(yīng)的條目數(shù)目是否等于所述刪除文件對應(yīng)的條目數(shù)目，在末尾文件對應(yīng)的條目數(shù)目等于所述刪除文件對應(yīng)的條目數(shù)目時，用該末尾文件的條目覆蓋該刪除文件的條目，并將原末尾文件處的條目內(nèi)容全部置零，將其對應(yīng)的標(biāo)記置可用標(biāo)記。本發(fā)明的FAT文件系統(tǒng)及其處理方法，能夠重新利用被刪除文件名所占的空間，避免因文件被刪除造成的浪費。
文檔編號G06F17/30GK101051317SQ200710099098
公開日2007年10月10日 申請日期2007年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月11日
發(fā)明者孫豐強 申請人:北京中星微電子有限公司