一种面向文件系统的逻辑卷可靠管理方法与流程

1.本发明属于计算机系统软件技术领域，具体涉及一种面向文件系统的逻辑卷可靠管理方法。


背景技术：

2.文件系统的逻辑卷管理是针对存储设备进行逻辑管理的一种方法，通过逻辑卷管理实现逻辑与物理的映射，使得用户不必关心存储设备的具体位置而实现简单的文件或目录操作。逻辑卷管理需要在存储设备中维护一个关键的信息-超级块。超级块记录了文件系统的基本信息，包括文件系统的版本、文件系统关键数据的存储位置以及文件系统的总体资源信息。文件系统通过读取超级块进而获取其他管理数据实现逻辑卷的挂载，文件系统的启动。但是为保证数据的一致性，超级块信息通常只有一份，若系统掉电、设备位跳变引起超级块数据被破坏，则文件系统逻辑卷将无法正常挂载和访问。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供一种面向文件系统的逻辑卷可靠管理方法，解决了掉电、设备位跳变等情况下逻辑卷管理数据被破坏，文件系统无法正常启动和访问，确保逻辑卷管理数据在异常情况下能够尽可能恢复，实现文件系统的可靠启动。
4.为了实现上述技术目的，本发明所采用的具体技术方案为：
5.一种面向文件系统的逻辑卷可靠管理方法，对所述逻辑卷的超级块数据进行备份；超级块的主、备份数据存储位置在存储设备中相互不连续。
6.进一步的，所述超级块的主、备份数据的存储位置分别位于所述存储设备的头部和尾部。
7.进一步的，所述超级块的主、备份数据在所述逻辑卷格式化时同时写入所述存储设备中。
8.进一步的，所述超级块的主、备份数据在所述逻辑卷挂载时从所述存储设备中读取，若所述超级块的主数据读取失败、crc校验失败或标志位检查失败，从所述超级块的备份数据中读取。
9.进一步的，若所述超级块的备份数据读取失败、crc校验失败或标志位检查失败则返回错误，若否，基于所述超级块的备份数据回写所述超级块的主数据。
10.采用上述技术方案，本发明能够带来以下有益效果：
11.本发明可解决异常掉电、设备位跳变下文件系统逻辑卷数据的可靠性问题。
附图说明
12.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
13.图1为本发明具体实施方式中一种面向文件系统的逻辑卷可靠管理方法的逻辑卷格式化流程示意图；
14.图2为本发明具体实施方式中一种面向文件系统的逻辑卷可靠管理方法的逻辑卷挂载流程示意图。
具体实施方式
15.下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
16.以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
17.要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
18.还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
19.另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
20.在本发明的一个实施例中，提出一种面向文件系统的逻辑卷可靠管理方法，对逻辑卷的超级块数据进行备份；超级块的主、备份数据存储位置在存储设备中相互不连续。
21.在本实施例中，超级块的主、备份数据的存储位置分别位于存储设备的头部和尾部。
22.在本实施例中，超级块的主、备份数据在逻辑卷格式化时同时写入存储设备中。
23.在本实施例中，超级块的主、备份数据在逻辑卷挂载时从存储设备中读取，若超级块的主数据读取失败、crc校验失败或标志位检查失败，从超级块的备份数据中读取。
24.在本实施例中，若超级块的备份数据读取失败、crc校验失败或标志位检查失败则返回错误，若否，基于超级块的备份数据回写超级块的主数据。
25.进一步说明，如图1、2所示，本实施例的面向文件系统的逻辑卷可靠管理方法基于以下步骤实施。
26.第1步.对超级块数据进行备份。避免临近磁盘块损坏带来功能失效，主、备份逻辑
卷管理数据的存储位置应该适当分离。在逻辑卷格式化操作时执行超级块数据备份操作，写主超级块数据的同时将超级块内容同步写在备份超级块中。
27.逻辑卷格式化是将物理磁盘处理成文件系统可识别的逻辑盘的过程，即向磁盘写入数据的过程。逻辑卷格式化流程如图1所示。
28.第2步.超级块数据读取。逻辑卷挂载时会执行超级块数据读写操作，读取主超级块数据，在读取超级块数据失败、crc校验失败、标志位失败等情况下转至步骤3执行备份超级块数据读操作。
29.逻辑卷挂载在文件系统初始化时在内存中构建文件系统的过程，在内存中维护一个逻辑卷描述符数据结构。逻辑卷挂载实则是填充逻辑卷描述符的过程。逻辑卷挂载操作会通过读取超级块数据填充逻辑卷描述符。逻辑卷挂载涉及的读超级块过程如图2所示。
30.第3步.备份超级块数据读取。获取备份超级块数据的存储位置，执行备份超级块读取操作，并对读取的备份数据进行crc校验和标志位检查操作，若校验失败则返回错误，若校验c成功则转至步骤4执行主超级块数据回写操作。
31.第4步.主超级块数据回写。获取主超级块存储位置，并将校验成功的备份超级块内容回写到主超级块中。文件系统挂载时通过恢复的主超级块执行挂载操作，实现文件系统状态的自动恢复。
32.进一步说明，本实施例的面向文件系统的逻辑卷可靠管理方法的具体工作步骤如下：
33.1、选取主备份超级块的存储位置，存储位置应当适当分离；
34.2、逻辑卷格式化时执行执行主超级块和备份超级块数据写操作；
35.3、逻辑卷挂载时执行主超级块数据读操作，并进行数据校验，若读取成功直接启动文件系统。若校验失败则执行步骤4；
36.4、执行备份超级块数据读操作，并进行数据校验，若校验成功则执行步骤5，若校验失败则返回错误。
37.5、执行主超级块数据回写操作，将校验成功的备份超级块内容回写至主超级块中。
38.以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种面向文件系统的逻辑卷可靠管理方法，其特征在于，对所述逻辑卷的超级块数据进行备份；超级块的主、备份数据存储位置在存储设备中相互不连续。2.根据权利要求1所述的面向文件系统的逻辑卷可靠管理方法，其特征在于，所述超级块的主、备份数据的存储位置分别位于所述存储设备的头部和尾部。3.根据权利要求2所述的面向文件系统的逻辑卷可靠管理方法，其特征在于，所述超级块的主、备份数据在所述逻辑卷格式化时同时写入所述存储设备中。4.根据权利要求3所述的面向文件系统的逻辑卷可靠管理方法，其特征在于，所述超级块的主、备份数据在所述逻辑卷挂载时从所述存储设备中读取，若所述超级块的主数据读取失败、crc校验失败或标志位检查失败，从所述超级块的备份数据中读取。5.根据权利要求4所述的面向文件系统的逻辑卷可靠管理方法，其特征在于，若所述超级块的备份数据读取失败、crc校验失败或标志位检查失败则返回错误，若否，基于所述超级块的备份数据回写所述超级块的主数据。

技术总结
本发明属于计算机系统软件技术领域，具体涉及一种面向文件系统的逻辑卷可靠管理方法，对所述逻辑卷的超级块数据进行备份；超级块的主、备份数据存储位置在存储设备中相互不连续。本发明解决了掉电、设备位跳变等情况下逻辑卷管理数据被破坏，文件系统无法正常启动和访问，确保逻辑卷管理数据在异常情况下能够尽可能恢复，实现文件系统的可靠启动。实现文件系统的可靠启动。实现文件系统的可靠启动。


技术研发人员：杨琼 任晓瑞 王冬 张鹏 朱双四 赵艾琦
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
技术研发日：2022.12.15
技术公布日：2023/9/23