專利名稱：利用虛擬設(shè)備文件系統(tǒng)擴充移動設(shè)備存儲容量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計算機網(wǎng)絡(luò)存儲器之間互連或傳送請求處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種利用虛擬設(shè)備文件系統(tǒng)擴充移動設(shè)備存儲容量的方法。
背景技術(shù)：
隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的進(jìn)步，移動設(shè)備具有越來越強的處理能力，并且以很快的速度以各種途徑接入因特網(wǎng)，因此，各種移動終端的使用越來越廣泛。在個人數(shù)字助理、手機等移動設(shè)備上處理各種信息，比如看電影、聽音樂等已經(jīng)不再是遙不可及的夢想。
移動設(shè)備由于其體積以及便攜性的要求，所用的存儲介質(zhì)多為閃存卡，智能介質(zhì)卡等，存儲容量大多在幾十兆左右，而且價格高，64兆的閃存卡要200～300元，硬盤的存儲容量大，存儲成本低，硬盤容量多在幾十個千兆以上，而60千兆左右的硬盤價格也僅在600元左右。由于移動設(shè)備存儲容量的限制，使得移動設(shè)備在處理需要很大存儲容量的多媒體信息時，遇到了移動設(shè)備存儲介質(zhì)容量限制的困難，使得移動設(shè)備不能處理需要大存儲容量的多媒體數(shù)據(jù)，因而，也就不能在移動設(shè)備上運行多媒體應(yīng)用。現(xiàn)有技術(shù)中已有把遠(yuǎn)端服務(wù)器和移動設(shè)備連接起來的技術(shù)，使得移動設(shè)備可以利用服務(wù)器上的存儲資源，但這種技術(shù)要求移動設(shè)備能夠接入網(wǎng)絡(luò)，并且移動設(shè)備利用服務(wù)器存儲容量的性能受到網(wǎng)絡(luò)帶寬的影響。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種利用虛擬設(shè)備文件系統(tǒng)擴充移動設(shè)備存儲容量的方法，使得移動設(shè)備可以象使用本地存儲介質(zhì)一樣使用其存儲容量。
為完成上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是用虛擬設(shè)備文件系統(tǒng)擴充移動設(shè)備存儲容量的方法，包括在移動設(shè)備上建立一個虛擬設(shè)備文件系統(tǒng)模塊，并掛入移動設(shè)備的操作系統(tǒng)，通過虛擬設(shè)備文件系統(tǒng)模塊向移動設(shè)備上的應(yīng)用提供一個虛擬的存儲空間，并把對這個虛擬存儲空間的讀寫請求通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端服務(wù)器，在遠(yuǎn)端服務(wù)器上，把從移動設(shè)備轉(zhuǎn)來的讀寫請求轉(zhuǎn)化為對服務(wù)器上本地存儲設(shè)備的讀寫請求，并把讀寫的結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)傳回移動設(shè)備的步驟。
操作系統(tǒng)文件接口判斷操作的文件是否位于虛擬文件系統(tǒng)，若是則把讀寫請求轉(zhuǎn)發(fā)到虛擬文件系統(tǒng)模塊；設(shè)備管理器根據(jù)注冊表中的紀(jì)錄自動裝載設(shè)備驅(qū)動動態(tài)連接庫，在設(shè)備驅(qū)動動態(tài)連接庫中裝載圣何西文件系統(tǒng)驅(qū)動，將圣何西文件系統(tǒng)驅(qū)動掛載到設(shè)備管理器上，設(shè)備管理器到圣何西文件系統(tǒng)驅(qū)動中尋找掛載虛擬磁盤函數(shù)，如果找到，設(shè)備管理器裝載文件系統(tǒng)管理器模塊，并傳遞圣何西文件系統(tǒng)驅(qū)動信息給文件系統(tǒng)管理器模塊，文件系統(tǒng)管理器模塊根據(jù)所得到的信息，包括文件系統(tǒng)名和文件系統(tǒng)驅(qū)動文件名，到圣何西文件系統(tǒng)驅(qū)動中調(diào)用圣荷西文件系統(tǒng)驅(qū)動掛載虛擬磁盤函數(shù)，在圣荷西文件系統(tǒng)驅(qū)動掛載虛擬磁盤函數(shù)中，調(diào)用文件系統(tǒng)驅(qū)動注冊中的文件系統(tǒng)驅(qū)動注冊函數(shù)，注冊所有卷；虛擬文件系統(tǒng)模塊可對操作的文件進(jìn)行打開、讀、寫、關(guān)閉或設(shè)置屬性等一種或幾種操作；應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)的其它模塊對文件的操作是先封裝成消息然后通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端的服務(wù)器；消息包括消息號、會話標(biāo)識、操作類型、用戶名、口令、操作參數(shù)列表等一項或幾項內(nèi)容；遠(yuǎn)端服務(wù)器上有一個監(jiān)聽服務(wù)程序，它包括對接收到的消息進(jìn)行分析，分析消息中包含的請求操作的類型、操作的對象是那個文件，根據(jù)分析的結(jié)果對服務(wù)器上的文件進(jìn)行讀、寫、打開等操作，把操作的結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)返回到移動設(shè)備的步驟。
本發(fā)明具有明顯的效果，本發(fā)明的虛擬設(shè)備文件系統(tǒng)并不訪問真實的本地存儲，而是通過網(wǎng)絡(luò)訪問遠(yuǎn)端個人計算機或者服務(wù)器上的存儲空間，這樣就在本地虛擬了一個存儲空間，這個存儲空間的大小完全由個人計算機或者服務(wù)器所能提供的存儲容量決定，不受其它任何限制。移動設(shè)備可使用服務(wù)器上廉價的大容量存儲空間，一切操作對移動設(shè)備用戶以及移動設(shè)備上的應(yīng)用透明，可以把個人計算機、服務(wù)器以及其它設(shè)備上的存儲空間透明地掛接到移動設(shè)備上，使用起來就象是移動設(shè)備本地的存儲一樣，用戶感覺不到任何的不同，從而極大地擴充各種移動設(shè)備的存儲容量。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明在嵌入式視窗操作系統(tǒng)上的實現(xiàn)過程圖；圖3是本發(fā)明的實現(xiàn)流程圖。
下面結(jié)合附圖具體和實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
具體實施例方式
參閱圖1，現(xiàn)代操作系統(tǒng)中一般都提供一個抽象的文件系統(tǒng)接口模型，使得開發(fā)者可以在系統(tǒng)中加入自己開發(fā)的特定的文件系統(tǒng)，比如，多用戶操作系統(tǒng)和視窗操作系統(tǒng)提供的虛擬文件系統(tǒng)接口，定義了文件的打開、讀、寫等操作的接口。
本發(fā)明中，操作系統(tǒng)對上層應(yīng)用提供了一個文件系統(tǒng)接口，通過改寫這個接口的實現(xiàn)，把原來對磁盤的輸入輸出請求通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端機器上，從而利用了遠(yuǎn)端機器上的存儲，實現(xiàn)了一個虛擬的存儲設(shè)備。
參閱圖2，本發(fā)明在windows CE(嵌入式視窗操作系統(tǒng))平臺上的實現(xiàn)。一般用戶的應(yīng)用程序面對的都是標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)應(yīng)用程序編程接口函數(shù)，或者應(yīng)用程序編程接口的進(jìn)一步封裝，如微軟基礎(chǔ)類庫、活動模板庫等，可以說，應(yīng)用程序編程接口是應(yīng)用程序的唯一接口。系統(tǒng)的所有具體操作隱藏在統(tǒng)一的應(yīng)用程序編程接口下，其中重要的一部分便是文件與輸入輸出操作，大部分將交給文件系統(tǒng)進(jìn)行管理，其它如驅(qū)動程序開發(fā)也同樣遵循統(tǒng)一接口。
文件系統(tǒng)有許多種，常見的有FAT 16(16位的文件分配表文件系統(tǒng))、FAT 32(32位的文件分配表文件系統(tǒng))、EXT2(第二代擴展文件系統(tǒng))以及光盤上的光盤介質(zhì)文件系統(tǒng)等。光盤介質(zhì)文件系統(tǒng)提供的是數(shù)據(jù)和文件的組織形式和操作規(guī)范，并不是實現(xiàn)了所有的文件和輸入輸出功能，其內(nèi)部的許多函數(shù)都有可能是空函數(shù)，真正的數(shù)據(jù)輸入輸出要交給具體設(shè)備及其驅(qū)動程序來處理。
在嵌入式視窗操作系統(tǒng)中，設(shè)備驅(qū)動分為本地設(shè)備驅(qū)動和流接口驅(qū)動。對于文件系統(tǒng)來說，面對的是所謂的塊設(shè)備，較適合用流接口驅(qū)動的模式，這是由于它由設(shè)備管理器提供默認(rèn)的、并且十分方便的管理，并且提供標(biāo)準(zhǔn)模版和導(dǎo)出函數(shù)。
設(shè)備驅(qū)動和設(shè)備管理器，設(shè)備驅(qū)動也并非只有一層，對一般情況來說，設(shè)備驅(qū)動分上下兩層，底層直接面對硬件操作，一般由硬件廠商提供；高層是在此之上針對不同的操作系統(tǒng)、不同應(yīng)用和功能的設(shè)備驅(qū)動，不需要去寫一個硬件驅(qū)動，一個上層的塊設(shè)備驅(qū)動才合適，并且假定底層設(shè)備為磁盤存儲卡。
嵌入式視窗操作系統(tǒng)中設(shè)備由設(shè)備管理器管理。設(shè)備管理器并不存在于內(nèi)核中，它是一個動態(tài)連接模塊，負(fù)責(zé)內(nèi)核與注冊表以及驅(qū)動之間的聯(lián)系或者說互操作，它可以裝載卸載設(shè)備驅(qū)動，向內(nèi)核注冊設(shè)備文件名和設(shè)備驅(qū)動函數(shù)，當(dāng)設(shè)備接入時自動搜索適當(dāng)驅(qū)動并加載之。
設(shè)備驅(qū)動與設(shè)備管理器之間的交互是通過注冊表來完成的。當(dāng)運行設(shè)備驅(qū)動的裝載程序時，要向注冊表中寫入相關(guān)信息，包括驅(qū)動文件名、設(shè)備文件名、驅(qū)動程序入口函數(shù)、文件系統(tǒng)等等信息，設(shè)備管理器會根據(jù)這些信息自動管理。
文件系統(tǒng)驅(qū)動和文件系統(tǒng)驅(qū)動管理器。文件系統(tǒng)驅(qū)動實質(zhì)是一個可裝載文件系統(tǒng)，是一個動態(tài)連接模塊。文件系統(tǒng)驅(qū)動通過實現(xiàn)一些固定的導(dǎo)出函數(shù)，來完成文件系統(tǒng)的所有功能，并可以反過來調(diào)用文件系統(tǒng)管理器的一些函數(shù)，來與之實現(xiàn)交互。
文件系統(tǒng)驅(qū)動管理器同樣包含于一個動態(tài)連接庫文件fsdmgr.dll中。它能夠為可安裝的文件系統(tǒng)提供許多服務(wù)，例如創(chuàng)建文件句柄和搜索句柄、注冊注銷卷、注冊文件系統(tǒng)驅(qū)動函數(shù)等。它最重要的功能是能夠?qū)?yīng)用程序調(diào)用的應(yīng)用程序變成接口函數(shù)映射到特定文件系統(tǒng)驅(qū)動函數(shù)上。
文件系統(tǒng)驅(qū)動的名字、文件系統(tǒng)驅(qū)動文件名以及文件系統(tǒng)驅(qū)動導(dǎo)出函數(shù)的頭必須保持一致。例如原型文件系統(tǒng)驅(qū)動的名字叫SanFSD.dll(圣荷西文件系統(tǒng)驅(qū)動動態(tài)鏈接庫)，文件系統(tǒng)名字SanFSD(圣荷西文件系統(tǒng)驅(qū)動)，導(dǎo)出函數(shù)則為SanFSD_ReadFile()(圣荷西文件系統(tǒng)驅(qū)動動態(tài)鏈接庫的讀文件函數(shù))等，這樣才能保證文件系統(tǒng)管理器調(diào)用正確。
文件系統(tǒng)驅(qū)動調(diào)用FSDMGR_RegisterVolume()(文件系統(tǒng)驅(qū)動管理器的卷注冊函數(shù))可以注冊一個卷，取名為SanJos(圣荷西)，此時嵌入式視窗操作系統(tǒng)的設(shè)備的一級目錄上會出現(xiàn)一個SanJose目錄，當(dāng)應(yīng)用程序訪問該目錄時，文件系統(tǒng)管理器判斷出這是一個SanFSD(圣荷西文件系統(tǒng)驅(qū)動)文件系統(tǒng)的卷，于是將視窗操作系統(tǒng)應(yīng)用程序編程接口映射到文件系統(tǒng)驅(qū)動內(nèi)的函數(shù)上，比如應(yīng)用程序調(diào)用FindFirstFile(查找目錄下第一個文件的函數(shù)接口)，則映射到SanFSD_FindFirstFile()(圣荷西文件系統(tǒng)驅(qū)動動態(tài)鏈接庫的查找目錄下第一個文件函數(shù))，調(diào)用CreateFile()(創(chuàng)建文件的函數(shù)接口)，則映射到SanFSD_CreateFile()(圣荷西文件系統(tǒng)驅(qū)動動態(tài)鏈接庫的創(chuàng)建文件的函數(shù))。
本發(fā)明的系統(tǒng)調(diào)用流程是文件系統(tǒng)驅(qū)動的動態(tài)連接庫文件中有兩個特殊的導(dǎo)出函數(shù)FSD_MountDisk(掛載磁盤設(shè)備的函數(shù)接口)和FSD_UnmountDisk(卸載磁盤設(shè)備的函數(shù)接口)。它們不是被文件系統(tǒng)驅(qū)動管理器調(diào)用的，而是設(shè)備管理器調(diào)用。實質(zhì)上，它們的函數(shù)主體是SanFSD_MountDisk(圣荷西掛載虛擬設(shè)備文件驅(qū)動的載磁盤設(shè)備的函數(shù))和SanFSD_UnmountDisk(圣荷西掛載虛擬設(shè)備文件驅(qū)動的卸載磁盤設(shè)備的函數(shù))，只是在導(dǎo)出時改了名字。
參閱圖3，首先，按照操作系統(tǒng)提供的文件系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)要求，本發(fā)明實現(xiàn)了一個虛擬文件系統(tǒng)模塊，在這個虛擬的文件系統(tǒng)模塊中實現(xiàn)了對文件的打開、讀、寫、關(guān)閉、設(shè)置屬性等文件一周或幾種操作的處理。
當(dāng)應(yīng)用程序或者操作系統(tǒng)的其它模塊需要操作位于虛擬文件系統(tǒng)上的文件時，調(diào)用在虛擬文件系統(tǒng)接口實現(xiàn)的操作，在這些操作的實現(xiàn)中，本發(fā)明把應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)其它模塊對文件的操作封裝成消息，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端的服務(wù)器。消息的內(nèi)容包括消息號、會話標(biāo)識、操作類型、用戶名、口令、操作參數(shù)列表等一項或幾項內(nèi)容。
其次，需要在遠(yuǎn)端服務(wù)器上建立一個監(jiān)聽服務(wù)程序，服務(wù)監(jiān)聽程序的功能流程包括以下步驟對接收到的消息進(jìn)行分析，分析消息中包含的請求操作的類型，如讀、寫、打開等，操作的對象是那個文件，并根據(jù)分析的結(jié)果，對服務(wù)器上的文件進(jìn)行讀、寫、打開等操作，并把操作的結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)返回到移動設(shè)備。
系統(tǒng)安裝好設(shè)備驅(qū)動后，設(shè)備管理器會根據(jù)注冊表中的紀(jì)錄自動裝載設(shè)備驅(qū)動動態(tài)連接庫，在本發(fā)明中的原型中是Ramdisk.dll(內(nèi)存磁盤映象動態(tài)連接庫)。在ramdisk.dll中裝載文件系統(tǒng)驅(qū)動SanFSD.dll(圣何西文件系統(tǒng)驅(qū)動)，將圣何西文件系統(tǒng)驅(qū)動掛載到此設(shè)備管理器上。此時，設(shè)備管理器得到了文件系統(tǒng)名圣何西文件系統(tǒng)驅(qū)動。然后設(shè)備管理器會到SanFSD.dll中尋找函數(shù)FSD_MountDisk(掛載虛擬磁盤的函數(shù)，是MyFSD_MountDisk的別名)，如果找到了，設(shè)備管理器會裝載fsdmgr.dll(文件系統(tǒng)驅(qū)動管理器模塊)，并傳遞圣何西文件系統(tǒng)驅(qū)動信息給文件系統(tǒng)管理器模塊。接下來，文件系統(tǒng)管理器模塊會根據(jù)所得到的信息，包括文件系統(tǒng)名SanFSD和文件系統(tǒng)驅(qū)動文件名SanFSD.dll，并到SanFSD.dll中調(diào)用SanFSD_MountDisk(圣荷西掛載虛擬設(shè)備文件驅(qū)動的掛載磁盤設(shè)備的函數(shù))，在這個函數(shù)中，必須將所有卷注冊好，也就是調(diào)用fsdmgr.dll(文件系統(tǒng)驅(qū)動管理器動態(tài)連接庫)中的函數(shù)FSDMGR_RegisterVolume(文件系統(tǒng)驅(qū)動管理器中的卷注冊函數(shù))，此時系統(tǒng)中如果出現(xiàn)SanJose目錄，文件系統(tǒng)驅(qū)動已被成功裝載，并注冊成功。
權(quán)利要求
1.用虛擬設(shè)備文件系統(tǒng)擴充移動設(shè)備存儲容量的方法，其特征在于它包括以下步驟(1)在移動設(shè)備上建立一個虛擬設(shè)備文件系統(tǒng)模塊，并掛入移動設(shè)備的操作系統(tǒng)；(2)通過虛擬設(shè)備文件系統(tǒng)模塊向移動設(shè)備上的應(yīng)用提供一個虛擬的存儲空間，并把對這個虛擬存儲空間的讀寫請求通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端服務(wù)器；(3)在遠(yuǎn)端服務(wù)器上，把從移動設(shè)備轉(zhuǎn)來的讀寫請求轉(zhuǎn)化為對服務(wù)器上本地存儲設(shè)備的讀寫請求，并把讀寫的結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)傳回移動設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的用虛擬設(shè)備文件系統(tǒng)擴充移動設(shè)備存儲容量的方法，其特征在于步驟(1)還包括操作系統(tǒng)文件接口判斷操作的文件是否位于虛擬文件系統(tǒng)，若是則把讀寫請求轉(zhuǎn)發(fā)到虛擬文件系統(tǒng)模塊的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的用虛擬設(shè)備文件系統(tǒng)擴充移動設(shè)備存儲容量的方法，其特征在于步驟(1)進(jìn)一步包括下述步驟(1)設(shè)備管理器根據(jù)注冊表中的紀(jì)錄自動裝載圣何西虛擬設(shè)備文件系統(tǒng)驅(qū)動動態(tài)連接庫，將圣何西文件系統(tǒng)驅(qū)動掛載到設(shè)備管理器上；(2)設(shè)備管理器到圣何西文件系統(tǒng)驅(qū)動中尋找掛載虛擬磁盤函數(shù)，如果找到，設(shè)備管理器裝載文件系統(tǒng)管理器模塊，并傳遞圣何西文件系統(tǒng)驅(qū)動信息給文件系統(tǒng)管理器模塊；(3)文件系統(tǒng)管理器模塊根據(jù)所得到的信息，包括文件系統(tǒng)名和文件系統(tǒng)驅(qū)動文件名，到圣何西文件系統(tǒng)驅(qū)動中調(diào)用圣荷西文件系統(tǒng)驅(qū)動掛載虛擬磁盤函數(shù)；(4)在圣荷西文件系統(tǒng)驅(qū)動掛載虛擬磁盤函數(shù)中，調(diào)用文件系統(tǒng)驅(qū)動注冊中的文件系統(tǒng)驅(qū)動注冊函數(shù)，注冊所有卷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的用虛擬設(shè)備文件系統(tǒng)擴充移動設(shè)備存儲容量的方法，其特征在于所說的虛擬文件系統(tǒng)模塊可對操作的文件進(jìn)行打開、讀、寫、關(guān)閉或設(shè)置屬性等一種或幾種操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的用虛擬設(shè)備文件系統(tǒng)擴充移動設(shè)備存儲容量的方法，其特征在于應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)的其它模塊對文件的操作是先封裝成消息然后通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端的服務(wù)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所說的用虛擬設(shè)備文件系統(tǒng)擴充移動設(shè)備存儲容量的方法，其特征在于所說的消息包括消息號、會話標(biāo)識、操作類型、用戶名、口令、操作參數(shù)列表等一項或幾項內(nèi)容。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所說的用虛擬設(shè)備文件系統(tǒng)擴充移動設(shè)備存儲容量的方法，其特征在于遠(yuǎn)端服務(wù)器上有一個監(jiān)聽服務(wù)程序，它包括以下步驟(1)對接收到的消息進(jìn)行分析，分析消息中包含的請求操作的類型、操作的對象是那個文件；(2)根據(jù)分析的結(jié)果，對服務(wù)器上的文件進(jìn)行讀、寫、打開等操作；(3)把操作的結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)返回到移動設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明是一種利用虛擬設(shè)備文件系統(tǒng)擴充移動設(shè)備存儲容量的方法。需要解決現(xiàn)有移動設(shè)備存儲介質(zhì)容量小、價格高等問題。它包括在移動設(shè)備上建立一個虛擬設(shè)備文件系統(tǒng)模塊，并掛入移動設(shè)備的操作系統(tǒng)，通過虛擬設(shè)備文件系統(tǒng)模塊向移動設(shè)備上的應(yīng)用提供一個虛擬的存儲空間，并把對這個虛擬存儲空間的讀寫請求通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端服務(wù)器，在遠(yuǎn)端服務(wù)器上，把從移動設(shè)備轉(zhuǎn)來的讀寫請求轉(zhuǎn)化為對服務(wù)器上本地存儲設(shè)備的讀寫請求，并把讀寫的結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)傳回移動設(shè)備的步驟。具有使移動設(shè)備可使用服務(wù)器上廉價的大容量存儲空間等優(yōu)點，適于擴充各種移動設(shè)備的存儲容量。
文檔編號G06F12/08GK1506840SQ02155508
公開日2004年6月23日 申請日期2002年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月9日
發(fā)明者黃飛, 牛曉勇, 袁林, 黃 飛 申請人:聯(lián)想(北京)有限公司