具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本申请将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本申请概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。

本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的，因此不能用于限制本申请的保护范围。

目前,Linux操作系统己有文件系统的内部设计大多十分复杂,通用性好,功能多。但是针对特殊场景下的数据文件存储,它们复杂的存储结构导致存储延时大,限制系统性能,而且这些复杂设计中很多功能不会用到。当前通用文件系统提高写入数据实时性方法如下：操作系统实现某些文件I/O时(如磁盘文件)。为了保证I/O的效率。在内核一般会用到一片专门的区域(内存或独立的I/O地址空间)作为I/O数据缓冲区。

应用程序能够将这片内核区域看成是I/O数据的一个高速中转站。当调用write()函数写出数据时。数据一旦写到该缓冲区。函数便马上返回。此时写出的数据能够用read()读回，也能够被其它进程读到，可是并不意味着它们已经被写到了外部永久存储介质上，即使调用close()关闭文件后也可能如此。

内核I/O数据缓冲区中的数据仅仅在适当的时候才由操作系统启动外设进行传输，真正的传输动作由独立于CPU的外设控制器或者外设本身(Linux称之为DMA引擎)来完毕。

因此，从数据被实际写到磁盘的角度来看，用write()写出的文件数据与外部存储设备并非全然同步的。在现代计算机系统中，这样的不同步的时间间隔非常短，一般仅仅有几秒或十几秒，详细取决于写出的数据量和I/O数据缓冲区的状态。虽然不同步的时间间隔非常短，可是假设在此期间发生掉电或者系统崩溃，则会导致所写数据来不及写至磁盘而丢失的情况。

为此，Linux提供了两种手段来实现这一目的。当中一种方法是对文件设置O_SYNC标志。这样能够保证每次写数据都直接写到磁盘。假设设置了这个标志，write()调用将直到数据已安全地写到磁盘后(而不经过系统的I/O缓冲区)才返回(见图1)。可是这样每次写数据(元数据和数据)都保持同步的效率比较低，大数据量写入时容易导致数据堆积不能实时写入。

还有一种方法是仅仅在需要时调用函数fsync()，fsync()强制与描写叙述字fildes(文件描述符)相连文件的全部改动过的数据(包含核内I/O缓冲区中的数据)传送到外部永久介质。即刷新fildes给出的文件的全部信息。调用fsync()的进程将堵塞直到设备报告传送已经完毕。这里“全部改动过的数据”包含用户写出的数据以及文件本身的特征数据。如文件的访问时间、改动时间、文件的属主等(见图2)。所以导致操作的耗时时间较长，同样不适合在大数据写入时频繁使用。

在商用车监控特定业务中，例如，货运车需要远距离，长时间行驶，由于行驶环境的复杂性，经常受到震动、电磁干扰、电压波动、电流冲突、瞬间意外断电等因素影响；特别是发生事故的时候，这些因素更容易同时出现导致存储介质不能正常工作。本发明针对商用车监控特定业务需求推出自己的文件系统和写文件操作流程，尽量保证数据写入的实时性，使商用车智能安全视频监控终端的实时数据写入能达到10ms级别。在事故发生后能通过存储介质存储的各种行车数据还原事故发生时的场景，方便快速界定事故发生原因、判定事故责任。

以下结合附图对本申请的示例实施例进行说明。

图3示出根据本申请示例实施例的文件写操作调用示意流程图。

参考图3的虚拟文件系统总体架构，虚线表示改进的文件写操作调用示意。

虚拟文件系统Virtual File Systems(VFS)是由Sun microsystems公司在定义网络文件系统(NFS)时创造的。它是一种用于网络环境的分布式文件系统，是允许和操作系统使用不同的文件系统实现的接口。虚拟文件系统(VFS)是物理文件系统与服务之间的一个接口层，它对Linux的每个文件系统的所有细节进行抽象，使得不同的文件系统在Linux核心以及系统中运行的其他进程看来，都是相同的。严格说来，VFS并不是一种实际的文件系统。它只存在于内存中，不存在于任何外存空间。VFS在系统启动时建立，在系统关闭时消亡。

Linux是近年来发展起来的一种新型的操作系统，其最重要的特征之一就是支持多种文件系统，使其更加灵活，从而与许多其它的操作系统共存。Linux支持ext，ext2，xia，minix，umsdos，msdes，fat32，ntfs，proc，stub，ncp，hpfs，affs以及ufs等多种文件系统。为了实现这一目的，Linux对所有的文件系统采用统一的文件界面，用户通过文件的操作界面来实现对不同文件系统的操作。对于用户来说，我们不要去关心不同文件系统的具体操作过程，而只是对一个虚拟的文件操作界面来进行操作，这个操作界面就是Linux的虚拟文件系统(VFS)。因此，每一个文件系统之间互不干扰，而只是调用相应的程序来实现其功能。在Linux的内核文件中，VFS和具体的文件系统程序都放在Linux\FS中，其中每一种文件系统对应一个子目录，另外还有一些共用的VFS程序。

在具体的实现上，每个文件系统都有自己的文件操作数据结构file—operations。所以，VFS作为Linux内核中的一个软件层，用于给用户空间的程序提供文件系统接口，同时也提供了内核中的一个抽象功能，允许不同的文件系统很好地共存。VFS拥有关于各种特殊文件系统的公共界面，如超级块、inode、文件操作函数入口等。实际文件系统的细节，统一由VFS的公共界面来索引，它们对系统核心和用户进程来说是透明的。

文件系统实时化方案主要通过消除文件系统写文件时给进程的执行引入的不确定时间延迟来实现。1.去掉存储写操作中通用文件系统页缓存分配和管理导致数据写入的延时；2.去除存储写操作中通用文件系统中对文件元数据的更新操作，只更新数据；3.去除特定文件系统中间层，直接对祼设备进行写入操作，应用层保证对同一文件的物理磁盘块采取连续分配策略,减少寻址消耗。

图4示出根据本申请示例实施例的车载终端数据传输系统示意图。

如图4所示，车载终端数据传输系统包括车载终端设备101，网络102，服务器103。

应该理解，图4中的终端、服务器设备和网络的数目仅仅是示意性的。根据现实需要，可以具有任意数目的终端、服务器设备和网络。

网络102可用以在车载终端设备101和服务器103之间提供互联网通信链路的介质，可以包括多种连接类型，例如移动通信链路等。

车载终端设备101可以是具有显示屏的电子设备，包括一个或多个处理器及存储装置，可通过网络102和服务器103进行交互，用以接收或发送消息等。

根据示例实施例，本申请中服务器103接收车载终端设备101发送的多媒体数据和车辆定位数据等。

可选地，车载终端设备101可应用于多种商用车辆，如客车、货运车、危险品车、公交车、新能源车、校车、商砼车、渣土车及出租车等。例如，货运车需要远距离，长时间行驶，由于行驶环境的复杂性，经常受到震动、电磁干扰、电压波动、电流冲突、瞬间意外断电等因素影响；特别是发生事故的时候，这些因素更容易同时出现导致存储介质不能正常工作，所以通过本申请实施例的写文件操作流程，尽量保证数据写入的实时性，使商用车终端的实时数据写入能达到10ms级别，在事故发生后能通过存储介质存储的各种行车数据还原事故发生时的场景，方便快速界定事故发生原因、判定事故责任。

图5示出根据本申请示例实施例的实时存储数据的文件系统处理方法流程图。

在S501，调用库函数发起写文件请求。

根据一些实施例，改写库函数write，调用该函数对文件进行写操作。

在S503，定位到虚拟文件系统的已打开文件列表表项；

通过检查进程的文件描述符定位到虚拟文件系统的已打开文件列表表项。

在S505，在目录项模块中检索，找到该文件的inode。

通过一些实施例，write()函数通过文件表项链接到目录项模块，根据传入的文件路径，在目录项模块中检索，找到该文件的inode。

文件存储在硬盘上，硬盘的最小存储单位叫做“扇区”(Sector)。每个扇区储存512字节(相当于0.5KB)。操作系统读取硬盘的时候，不会一个个扇区的读取，这样效率太低，而是一次性连续读取多个扇区，即一次性读取一个“块”(block)。这种由多个扇区组成的“块”，是文件存取的最小单位。“块”的大小，最常见的是4KB，即连续八个sector组成一个block。

文件数据都储存在“块”中，那么很显然，还必须找到一个地方储存文件的“元信息”，比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。这种储存文件元信息的区域就叫做inode，中文译名为"索引节点"。

每一个文件都有对应的inode，里面包含了与该文件有关的一些信息。inode包含文件的元信息，具体来说有以下内容：

Size：文件的字节数；Uid：文件拥有者的User ID；Gid：文件的Group ID；Access：文件的读、写、执行权限；文件的时间戳，共有三个：Change指inode上一次变动的时间；Modify指文件内容上一次变动的时间；Access指文件上一次打开的时间；Inode：文件数据block的位置；Blocks块数；IO Blocks：块大小；Device：设备号码等等。

每个inode都有一个号码，操作系统用inode号码来识别不同的文件。Unix/Linux系统内部不使用文件名，而使用inode号码来识别文件。对于系统来说，文件名只是inode号码便于识别的别称或者绰号。表面上，用户通过文件名，打开文件。实际上，系统内部这个过程分成三步：首先，系统找到这个文件名对应的inode号码；其次，通过inode号码，获取inode信息；最后，根据inode信息，找到文件数据所在的block，读出数据。

在S507，通过文件的inode，判断文件是否为祼设备文件系统类型。

裸设备(raw device)，也叫裸分区(原始分区)，是一种没有经过格式化，不被Unix通过文件系统来读取的特殊块设备文件。由应用程序负责对它进行读写操作。

在S509，针对祼设备文件系统类型，关闭写操作对文件元数据的更新，文件的元数据主要包括：文件大小，设备标识符，用户标识符，用户组标识符，文件模式，扩展属性，文件读取或修改的时间戳，链接数量，指向存储该内容的磁盘区块的指针，文件分类等。

在S511，针对祼设备文件系统类型，直接跳过对页缓存的查找命中的相关管理操作。

当调用原有的write()函数写出数据时，数据先写到内核I/O数据缓冲区也就是页缓存中，缓冲区中的数据仅仅在适当的时候才由操作系统启动外设进行传输。

在S513，针对祼设备文件系统类型，直接对物理存储设备进行数据写入，直到写入完成返回。

根据一些实施例，物理存储介质为非易失性存储介质，包括硬盘，SD卡等。对物理存储介质进行区块划分，对同一文件的物理磁盘块采取连续分配策略，减少寻址消耗。

根据一些实施例，在实时数据写入后，将写入数据同时备份到另外的灾备存储设备，该存储设备也可为裸设备。

在S515-S519，为write函数原有的写文件操作步骤，在此不再赘述。

根据一些实施例，通过本申请实施例的写文件操作流程，提高了数据写入的实时性，使商用车终端的实时数据写入能达到10ms级别。

应清楚地理解，本申请描述了如何形成和使用特定示例，但本申请不限于这些示例的任何细节。相反，基于本申请公开的内容的教导，这些原理能够应用于许多其它实施例。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤被实现为由CPU执行的计算机程序。在该计算机程序被CPU执行时，执行本申请提供的上述方法所限定的上述功能。的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

此外，需要注意的是，上述附图仅是根据本申请示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

通过对示例实施例的描述，本领域技术人员易于理解，根据本申请实施例的实时存储数据的文件系统处理的方法至少具有以下优点中的一个或多个。

根据示例实施例，通过仅对文件系统和文件写入流程进行简单改动，完全兼容不同的存储介质。

根据示例实施例，能够有效解决商用车智能安全视频监控终端在存储介质工作异常时数据未及时保存丢失的问题。

图6示出根据一示例性实施例的实时存储数据的文件系统处理装置的框图。图6所示装置可以执行前述根据本申请实施例的实时存储数据的文件系统处理的方法。

如图6所示，实时存储数据的文件系统处理的装置可包括：请求模块610、判断模块620、裸设备处理模块630、通用文件处理模块640。

参见图6并参照前面的描述：

请求模块610，用于发起写文件请求；

判断模块620，用于判断写文件是否为祼设备文件系统类型；

裸设备处理模块630，用于针对裸设备文件系统类型，去掉存储写操作中页缓存分配和对文件元数据的更新操作，直接将数据写入物理存储介质；

通用文件处理模块640，用于更新文件的元数据，将数据写入页缓存，将页缓存数据写入物理存储介质。

装置执行与前面提供的方法类似的功能，其他功能可参见前面的描述，此处不再赘述。

图7示出根据一示例性实施例的一种电子设备的框图。

下面参照图7来描述根据本申请的这种实施方式的电子设备200。图7显示的电子设备200仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，电子设备200以通用计算设备的形式表现。电子设备200的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元210、至少一个存储单元220、连接不同系统组件(包括存储单元220和处理单元210)的总线230、显示单元240等。

其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元210执行，使得处理单元210执行本说明书描述的根据本申请各种示例性实施方式的方法。例如，处理单元210可以执行如图3、图4中所示的方法。

存储单元220可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)2201和/或高速缓存存储单元2202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)2203。

存储单元220还可以包括具有一组(至少一个)程序模块2205的程序/实用工具2204，这样的程序模块2205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线230可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备200也可以与一个或多个外部设备300(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备200交互的设备通信，和/或与使得该电子设备200能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口250进行。并且，电子设备200还可以通过网络适配器260与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器260可以通过总线230与电子设备200的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备200使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行根据本申请实施方式的上述方法。

软件产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

本领域技术人员可以理解上述各模块可以按照实施例的描述分布于装置中，也可以进行相应变化唯一不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本申请实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本申请实施例的方法。

以上具体地示出和描述了本申请的示例性实施例。应可理解的是，本申请不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本申请意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。