存储空间管理系统和方法.pdf

一种存储空间管理系统，其包括控制器、存储装置及缓存寄存器，所述存储装置包括存储空间分配表、第一分割区和第二分割区，所述第二分割区的存储空间可根据需要存储的资料的大小向第一分割区扩大或缩小，从而可以最大限度地利用闲置的存储空间。本发明还提供一种存储空间管理方法。

1.  一种存储空间管理系统，该系统包括控制器、存储装置及缓存寄存器，所述存储装置包括存储空间分配表、第一分割区和第二分割区，所述第一、第二分割区物理地址连续分布且分别包括用于记录分割区内存储情况的分区信息表和用于存储资料的第一分割区存储区域和第二分割区存储区域，其特征在于，所述控制器进一步包括：
存储空间整理模块，用于使所述第一分割区和第二分割区内的存储资料分别连续存放；
资料大小计算模块，用于计算所述存储资料的大小；
存储空间计算模块，用于计算所述第一分割区和第二分割区内闲置的存储空间；
分区信息表变更模块，用于根据第一分割区和第二分割区的变化情况改变分区信息表的指针位置和更新对应的分区信息表内容；
缓存模块，用于缓存在调整第一分割区和第二分割区容量的过程中所述第一分割区和第二分割区内原有资料的位置信息；
建立链接模块，用于根据新的分区信息表和缓存的原有资料的位置信息建立所存储资料的物理地址和逻辑地址之间的链接。

2.  如权利要求1所述的存储空间管理系统，其特征在于：所述存储装置可以为硬盘、内存或闪存。

3.  如权利要求1所述的存储空间管理系统，其特征在于：所述存储空间分配表用于记录整个存储空间的分配情况。

4.  如权利要求1所述的存储空间管理系统，其特征在于：所述第一分割区和第二分割区的分区信息表包括一用于记录对应第一分割区和第二分割区存储情况的基本输入输出系统参数模块、一用于记录对应第一分割区和第二分割区内所存储资料的物理地址和逻辑地址向量表的分割区文件地址表和一用于记录对应第一分割区和第二分割区内所存储资料第一层目录的分割区根目录。

5.  如权利要求1所述的存储空间管理系统，其特征在于：所述分区信息表和对应的第一分割区存储区域、第二分割区存储区域的物理地址连续分布且分区信息表的物理地址位于对应的第一分割区存储区域、第二分割区存储区域的前面。

6.  如权利要求1所述的存储空间管理系统，其特征在于：所述控制器还包括一加密模块，用于对所述第二分割区设置密码。

7.  一种存储空间管理方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
提供一存储装置和一缓存寄存器，所述存储装置包括第一分割区和第二分割区，所述第一分割区和第二分割区均包括基本输入输出系统参数模块、分割区文件地址表、分割区根目录及对应的第一分割区存储区域、第二分割区存储区域；
整理第一分割区；
计算新增存储资料的大小；
计算第二分割区内闲置空间的容量；
比较第二分割区闲置空间的容量与新增存储资料的大小；
如果所述第二分割区内闲置空间容量值小于所述新增存储资料的大小则计算需要调整的存储空间容量值；
比较需要调整的存储空间容量值与第一分割区的闲置空间；
如果第一分割区闲置空间大于需要调整的存储空间容量值则缓存原有资料的位置信息；
调整第一分割区和第二分割区的存储空间；
存放所述新增存储资料至调整后的第二分割区存储区域；
更新第一分割区和第二分割区的分区信息表；
重新建立所存储资料的物理地址与逻辑地址之间的链接。

8.  如权利要求7所述的存储空间管理方法，其特征在于：在重新建立存储资料的物理地址与逻辑地址之间的链接之后进一步包括如下步骤：
删除第二分割区内需要删除的资料；
整理第二分割区内的存储空间；
缓存现有资料的位置信息；
释放第二分割区的闲置空间；
更新第一分割区和第二分割区的分区信息表；
重新建立所存储资料的物理地址与逻辑地址之间的链接。

9.  如权利要求7所述的存储空间管理方法，其特征在于：当所述第二分割区内闲置空间的容量值大于所述新增存储资料的大小则直接存放所述新增存储资料。

10.  如权利要求7所述的存储空间管理方法，其特征在于：当第一分割区闲置空间小于需要调整的存储空间容量值则显示存储失败。

存储空间管理系统和方法
技术领域
本发明涉及一种存储空间管理系统和方法，特别涉及一种可自动调整分割区容量的存储空间管理系统和方法。
背景技术
随着科技的进步，现在硬件设备的功能越来越强大，因此对其存储系统的要求也越来越高，除了存储容量越做越大以外，如何合理地分配存储资源以提高存储空间的使用效率成为了人们越来越关心的问题。
现有的存储系统一般会把整个存储空间分割为几个区域来独立运用，但每个分割区的大小是固定不变的。这样一来，对于那些设置了密码的分割区在没有存储太多资料的情况下也会一直占用固定的空间，不知道密码的人无法使用这些闲置的存储空间从而造成存储资源的浪费。此外，对于那些加密保护的分割区，太多的闲置空间还会引起不必要的关注，不利于机密资料的保护。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能够根据存储资料的大小来自动调整分割区容量的存储空间管理系统及存储空间管理方法。
一种存储空间管理系统，该系统包括控制器、存储装置及缓存寄存器，所述存储装置包括存储空间分配表、第一分割区和第二分割区。所述第一、第二分割区物理地址连续分布且分别包括用于记录分割区内存储情况的分区信息表和用于存储资料的第一分割区存储区域和第二分割区存储区域。所述控制器进一步包括：存储空间整理模块，用于使所述第一分割区和第二分割区内的存储资料分别连续存放；资料大小计算模块，用于计算所述存储资料的大小；存储空间计算模块，用于计算所述第一、第二分割区内闲置的存储空间；分区信息表变更模块，用于根据第一、第二分割区的变化情况改变分区信息表的指针位置和分区信息表的内容；缓存模块，用于缓存在调整第一分割区和第二分割区容量的过程中所述第一分割区和第二分割区内原有资料的位置信息；建立链接模块，用于根据新的分区信息表和缓存的原有资料的位置信息建立所存储数据的物理地址和逻辑地址之间的链接。
一种存储空间管理方法，该方法包括如下步骤：
提供一存储装置和一缓存寄存器，所述存储装置包括第一分割区和第二分割区，所述第一分割区和第二分割区均包括基本输入输出系统参数模块、分割区文件地址表、分割区根目录及对应的第一分割区存储区域、第二分割区存储区域；
整理第一分割区；
计算新增存储资料的大小；
计算第二分割区内闲置空间的容量；
比较第二分割区闲置空间的容量与新增存储资料的大小；
如果所述第二分割区内闲置空间容量值小于所述新增存储资料的大小则计算需要调整的存储空间容量值；
比较需要调整的存储空间容量值与第一分割区的闲置空间；
如果第一分割区闲置空间大于需要调整的存储空间容量值则缓存原有资料的位置信息；
调整第一分割区和第二分割区的存储空间；
存放所述新增存储资料至调整后的第二分割区存储区域；
更新第一分割区和第二分割区的分区信息表；
重新建立所存储资料的物理地址与逻辑地址之间的链接。
相对于现有的固定容量的分区技术，本发明所述的存储空间管理系统和方法可以根据加密的第二分割区内所需要存储的资料的容量来自动调整所述第一分割区和第二分割区的大小，从而避免了存储资源的浪费，提高了存储空间的利用效率。
附图说明
图1是本发明提供的存储空间管理系统的硬件架构图。
图2是本发明提供的存储装置的内部结构图。
图3是本发明提供的存储空间管理方法的作业流程图。
具体实施方式
请参阅图1，其为本发明存储空间管理系统较佳实施方式的硬件架构图。该存储空间管理系统2主要包括存储装置4、对存储装置4进行管理的控制器6及一用于缓存资料位置信息的缓存寄存器8。
所述存储装置4为各种可以存储数据的硬件，如硬盘、内存、闪存。请参阅图2，其为所述存储装置4的内部结构图，由图中可知，所述存储装置4包括存储空间分配表10、用于存储普通资料的第一分割区12和用于存储机密资料的第二分割区14。所述存储空间分配表10用于记录整个存储空间的分配情况，如：分割区的个数、每个分割区的大小、每个分割区的起始物理地址。所述第一分割区12和第二分割区14的物理地址连续分布。
所述第一分割区12和第二分割区14分别包括用于记录分割区内存储情况的分区信息表16和用于存储数据的第一分割区存储区域18a、第二分割区存储区域18b。所述分区信息表16和对应的第一分割区存储区域18a、第二分割区存储区域18b的物理地址连续分布且分区信息表16的物理地址位于对应的第一分割区存储区域18a、第二分割区存储区域18b的前面。
所述分区信息表16包括基本输入输出系统参数模块20(BPB，BIOS Parameter Block)、分割区文件地址表22(FAT，File Allocation Table Of Partition)和分割区根目录24。
其中，基本输入输出系统参数模块20内记录有开机程序的起始地址、所处操作系统的版本信息、对应的第一分割区12和第二分割区14的容量大小、分割区内存储单元的定义等信息；分割区文件地址表22内记录有对应分割区内所存储资料的物理地址和逻辑地址的向量表；分割区根目录24内记录有对应分割区内由基本输入输出系统参数模块20决定的所述存储资料的第一层目录。
为了节省存储资源且避免引起不必要的关注，在初始分区时所述第二分割区14被分配到较少存储空间，仅在后续的存储过程中根据需要存储进第二分割区14的资料容量大小来调整第二分割区14的存储容量。
请参阅图1，所述控制器6包括存储空间整理模块26、资料大小计算模块28、存储空间计算模块30、分区信息表变更模块32、缓存模块34、建立链接模块36及加密模块38。本发明所称的模块是完成特定功能的计算机程序段。
其中，所述存储空间整理模块26用于使所述第一分割区12和第二分割区14内的存储资料分别连续分布以便于后续改变分割区容量的操作。
所述资料大小计算模块28用于计算新增存储资料的大小，以便于后续的判断操作。
所述存储空间计算模块30用于计算所述第一分割区12和第二分割区14内闲置的存储空间并利用所述资料大小计算模块28的计算结果以判断是否有足够的存储空间用于存储新增的资料，所述第一分割区12和第二分割区14的存储空间使用情况可从对应的分区信息表16内的分割区文件地址表22中获取。在需要调整所述第一分割区12和第二分割区14的容量以满足存储要求的情况下，所述存储空间计算模块30还用于计算出需要调整的存储空间容量。
所述分区信息表变更模块32用于根据第一分割区12或第二分割区14的变化情况改变分区信息表16的指针位置和分区信息表16的内容。具体而言，首先根据由存储空间计算模块30计算出需要从第一分割区12划分给第二分割区14的存储容量P，接着将第二分割区14的分区信息表16首地址的指针位置前移所述存储容量P的长度，而后在完成新资料的存储后再同步更新第二分割区14的分割区文件地址表22和分割区根目录24，最后根据新的第一分割区12和第二分割区14内的资料存储情况来更新第二分割区14的基本输入输出系统参数模块20和第一分割区12的分区信息表16内各项内容。
所述缓存模块34用于缓存在调整所述第一分割区12和第二分割区14容量的过程中第一分割区12和第二分割区14内原有文件的位置信息。所述缓存模块34可采用堆栈的方式进行缓存，在调整所述第一分割区12和第二分割区14的容量之前把第一分割区12和第二分割区14内原有资料的位置信息推入缓存寄存器8，在需要重新建立链接时将第一分割区12和第二分割区14内原有资料的位置信息弹出缓存寄存器8，再分别存储到对应的分割区文件地址表22内。
所述建立链接模块36用于根据新的分区信息表16和缓存的原有资料的位置信息建立所存储资料的物理地址与逻辑地址之间的链接。具体而言就是建立所存储资料的物理地址与逻辑地址之间的向量表，令使用者可通过存储资料的逻辑地址迅速地访问所述存储资料。
可以知道，为了让第二分割区14内存储机密文件所述控制器6还可以包括加密模块38用于对所述第二分割区14设置密码。
请参阅图3，为本发明提供的存储空间管理方法较佳实施方式的作业流程图。
步骤S800，提供一存储装置4和一缓存寄存器8，所述存储装置4包括第一分割区12及第二分割区14，所述第一分割区12和第二分割区14均包括基本输入输出系统参数模块20、分割区文件地址表22、分割区根目录24及对应的第一分割区存储区域18a、第二分割区存储区域18b。
步骤S801，整理第一分割区12，对第一分割区12进行存储空间的整理操作，令第一分割区12内的资料存放在第一分割区存储区域18a的前段。在进行存储空间的整理后，第一分割区存储区域18a的前段为原有的存储资料，后段为闲置的存储空间，以方便后续存储空间的调整操作。
步骤S802，计算新增存储资料的大小，对新增存储资料的大小进行计算，所得到的新增存储资料的大小值M将用于判断存储装置4是否有足够的闲置空间来存储新增的资料。
步骤S803，计算第二分割区的存储空间容量，根据记录在第二分割区14的分割区文件地址表22内的信息计算出第二分割区14内闲置空间的容量值N。
步骤S804，判断闲置空间是否足够，将第二分割区14闲置空间容量值N与步骤S802所得到的所述新增存储资料大小值M相比较。
步骤S805，如果所述第二分割区14内闲置空间的容量值N大于所述新增存储资料大小值M则直接存放所述新增资料。
步骤S806，计算需要调整至第二分割区的存储空间容量值，如果所述第二分割区14内闲置空间容量值N小于所述存储资料容量值M则计算出所述存储资料大小值M与所述第二分割区14闲置空间容量值N的差值P(P＝M-N)。
步骤S807，判断是否可存储，根据记录在第一分割区12的分割区文件地址表22内的信息计算出第一分割区12内闲置空间的容量值Q，将第一分割区12闲置空间容量值Q与所述差值P相比较。
步骤S808，如果第一分割区12的闲置空间容量值Q小于所述容量差值P则显示存储失败。
步骤S809，缓存位置信息，如果第一分割区12闲置空间容量值Q大于所述差值P，将第一分割区12和第二分割区14内原有资料的位置信息以堆栈的方式推入缓存寄存器8内。
步骤S810，调整第二分割区14的存储空间，将第二分割区12分区信息表16的首地址的指针前移所述容量差值P的长度，则第二分割区14拥有足够的闲置空间来容纳所述存储资料。
步骤S811，存放资料，将所需要存储的资料存放至第二分割区存储区域18b内。同步更新第二分割区14的分割区文件地址表22和分割区根目录24。
步骤S812，更新第一分割区12和第二分割区14的分区信息表16，根据新的第一分割区12和第二分割区14的存储情况更新第二分割区14的基本输入输出系统参数模块20和第一分割区12的分区信息表16内的各项内容。
步骤S813，重建链接，根据更新后的分区信息表16和缓存寄存器8中原有资料的位置信息重新建立所存储资料的物理地址与逻辑地址之间的链接。
步骤S814，加密保护，对第二分割区设置密码，以保密存储在第二分割区14内的文件。
步骤S815，删除资料，首先输入密码进入第二分割区14，将不再需要的资料删除，同步更新第二分割区14的分割区文件地址表22和分割区根目录24。
步骤S816，整理第二分割区14，对第二分割区14进行存储空间的整理操作，令第二分割区14内的资料存放在第二分割区14的后段。在进行存储空间的整理后，第二分割区存储区域18b的前段为闲置的存储空间，后段为存储的资料，以方便后续释放存储空间的操作。
步骤S817，缓存位置信息，将经过存储空间整理后存储在第一分割区12和第二分割区14的资料的位置信息推入缓存寄存器8。
步骤S818，释放存储空间，将第二分割区14的分区信息表16的首地址指针后移所删除资料的长度。则第二分割区14因删除资料所腾出的闲置空间调整为第一分割区12的闲置空间。
步骤S819，更新第一分割区12和第二分割区14的分区信息表16，根据调整后的第一分割区12和第二分割区14的存储情况更新第二分割区14的基本输入输出系统参数模块20和第一分割区12分区信息表16内的各项内容。
步骤S820，重建链接，根据更新后的分区信息表16和缓存寄存器8中存储资料的位置信息重新建立所存储数据的物理地址与逻辑地址之间的链接。
与现有技术相比，本发明提供的存储空间管理系统和方法根据加密的第二分割区所需要存储的资料的大小来自动调整第二分割区的容量，使得不知道密码的使用者也可以充分利用闲置的存储空间，克服了现有的固定分区技术导致的闲置存储空间的浪费。
最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。