用戶為中心的Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)清除方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種以用戶為中心的Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)清除方法及系統(tǒng)，其方法包括：步驟1，用戶輸入待處理對象的文件信息，倒序掃描與該文件信息匹配的所有對象頭頁面；步驟2，根據(jù)所述步驟1匹配的對象頭信息判斷并相應(yīng)操作所述待處理對象；步驟3，調(diào)用文件系統(tǒng)的寫操作函數(shù)，根據(jù)所述步驟2存儲的塊序號和頁面物理地址將所述待處理對象的目標頁面進行全零覆寫；步驟4，檢查所述待處理對象的目標塊內(nèi)是否有存在其它文件的有效頁面，并進行相應(yīng)處理；步驟5，觸發(fā)文件系統(tǒng)的垃圾回收機制，根據(jù)塊序號將目標塊回收，并將該目標塊插入到空閑塊鏈表中，作為可分配的存儲空間等待再利用。本發(fā)明能回收對象文件的存儲空間，提高存儲空間利用率。
【專利說明】用戶為中心的Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)清除方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及Android智能【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種用戶為中心的Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)清除方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新一代Android智能平臺的廣泛應(yīng)用，有越來越多的用戶信息和數(shù)據(jù)存儲在Android智能終端的Flash閃存上，比如通訊錄、短信、圖片、備忘錄等數(shù)據(jù)，其中包含的敏感性信息、重要數(shù)據(jù)，用戶通常會使用普通的刪除操作將其刪除防止數(shù)據(jù)泄露。但是普通的刪除操作并沒有將數(shù)據(jù)從存儲介質(zhì)上刪除，只是文件系統(tǒng)修改對象頁面的標識為空閑狀態(tài)或刪除文件的索引，不把被刪除文件呈現(xiàn)給操作系統(tǒng)和用戶；普通的格式化也不會影響到存儲介質(zhì)上的數(shù)據(jù)，僅僅是為操作系統(tǒng)創(chuàng)建一個空的文件索引，讓操作系統(tǒng)認為存儲介質(zhì)上沒有文件。這種情況下，是可以通過邏輯方法或物理方法將已刪除數(shù)據(jù)恢復的，并不能保證用戶數(shù)據(jù)不被泄露。閃存寫操作的最小單位是頁，但擦除操作以塊作為最小單位，所以存儲介質(zhì)物理上的釋放要等到一個塊中所有頁全部變成空閑狀態(tài)，文件系統(tǒng)才能進行垃圾回收將該塊擦除。
[0003]Android采用NAND閃存做為內(nèi)核存儲器，YAFFS2是專為NAND閃存設(shè)計的日志型文件系統(tǒng)，具有一些不同于其他文件系統(tǒng)的特性。目前閃存數(shù)據(jù)邏輯銷毀技術(shù)主要有零覆寫技術(shù)，塊刪除技術(shù)，和加密技術(shù)，但是在搜索待刪除頁時都沒有結(jié)合文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和存儲機制來考慮時間性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述不足，本發(fā)明提供一種以用戶為中心的Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)清除方法及系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的以用戶為中心的Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)清除方法，其包括:
[0006]步驟1，用戶輸入待處理對象的文件信息，倒序掃描與該文件信息匹配的所有對象頭頁面；
[0007]步驟2，根據(jù)所述步驟I匹配的對象頭信息判斷所述待處理對象:
[0008]若所述待處理對象的類型為文件夾,則根據(jù)Parent_0bjectid倒序掃描處該文件夾下包含的所有數(shù)據(jù)頁面，該所有數(shù)據(jù)頁面是與所述步驟I中對象頭頁面的ID號相同的頁面；獲取所述所有數(shù)據(jù)頁面的塊序號和頁面物理地址，并將其分別存放到數(shù)組block[m]和adress[η]內(nèi)；
[0009]若所述待處理對象的類型為普通文件，則尋找與所述步驟I中對象頭頁面具有相同Objectid的頁面,該Objectid是用于標識頁面所屬的對象文件的唯一 ID號；獲取所述頁面的塊序號和頁面物理地址，并將其分別存放到數(shù)組block[m]和adreSS[n]內(nèi)；
[0010]步驟3，調(diào)用文件系統(tǒng)的寫操作函數(shù)，根據(jù)所述步驟2存儲的塊序號和頁面物理地址將所述待處理對象的目標頁面進行全零覆寫；[0011]步驟4，檢查經(jīng)步驟3處理后的所述待處理對象的目標塊內(nèi)是否有存在其它文件的有效頁面:
[0012]若存在有效頁面，則將該有效頁面轉(zhuǎn)儲到其他未滿的塊上；
[0013]若不存在有效頁面，則直接執(zhí)行步驟5 ；
[0014]步驟5，觸發(fā)文件系統(tǒng)的垃圾回收機制，根據(jù)存儲的塊序號將目標塊回收，并將該目標塊插入到空閑塊鏈表中，作為可分配的存儲空間等待再利用。
[0015]本發(fā)明的以用戶為中心的Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)清除系統(tǒng)，其包括:
[0016]輸入匹配模塊，用戶輸入待處理對象的文件信息，倒序掃描與該文件信息匹配的所有對象頭頁面；
[0017]第一處理模塊，根據(jù)所述輸入匹配模塊匹配的對象頭信息判斷所述待處理對象:
[0018]若所述待處理對象的類型為文件夾，則根據(jù)Parent_Objectid倒序掃描處該文件夾下包含的所有數(shù)據(jù)頁面，該所有數(shù)據(jù)頁面是與所述第一處理模塊中對象頭頁面的ID號相同的頁面；獲取所述所有數(shù)據(jù)頁面的塊序號和頁面物理地址，并將其分別存放到數(shù)組block [m]和 adress [η]內(nèi)；
[0019]若所述待處理對象的類型為普通文件，則尋找與所述第一處理模塊中對象頭頁面具有相同Objectid的頁面,該Objectid是用于標識頁面所屬的對象文件的唯一 ID號；獲取所述頁面的塊序號和頁面物理地址，并將其分別存放到數(shù)組block[m]和adreSS[n]內(nèi)；
[0020]覆寫模塊，調(diào)用文件系統(tǒng)的寫操作函數(shù)，根據(jù)所述第一處理模塊存儲的塊序號和頁面物理地址將所述待處理對象的目標頁面進行全零覆寫；
[0021]第二處理模塊，檢查經(jīng)所述覆寫模塊處理后的所述待處理對象的目標塊內(nèi)是否有存在其它文件的有效頁面:
[0022]若存在有效頁面，則將該有效頁面轉(zhuǎn)儲到其他未滿的塊上；
[0023]若不存在有效頁面，則直接執(zhí)行回收模塊；
[0024]回收模塊，觸發(fā)文件系統(tǒng)的垃圾回收機制，根據(jù)存儲的塊序號將目標塊回收，并將該目標塊插入到空閑塊鏈表中，作為可分配的存儲空間等待再利用。
[0025]本發(fā)明的有益效果在于:
[0026]本發(fā)明能回收對象文件的存儲空間，提高存儲空間利用率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的以用戶為中心的Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)清除方法及系統(tǒng)中對數(shù)據(jù)頁面的操作示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明的以用戶為中心的Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)清除方法流程圖；
[0029]圖3為本發(fā)明的以用戶為中心的Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)清除方法及系統(tǒng)中文件夾與普通文件的關(guān)系示意圖；
[0030]圖4為本發(fā)明的以用戶為中心的Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)清除系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0031]圖2為本發(fā)明的以用戶為中心的Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)清除方法流程圖。如圖2所示，本發(fā)明的以用戶為中心的Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)清除方法，其包括:[0032]步驟1，用戶輸入待處理對象的文件信息，倒序掃描與該文件信息匹配的所有對象頭頁面；
[0033]步驟2，根據(jù)所述步驟I匹配的對象頭信息判斷所述待處理對象:
[0034]若所述待處理對象的類型為文件夾,則根據(jù)Parent_Objectid倒序掃描處該文件夾下包含的所有數(shù)據(jù)頁面，該所有數(shù)據(jù)頁面是與所述步驟I中對象頭頁面的ID號相同的頁面；獲取所述所有數(shù)據(jù)頁面的塊序號和頁面物理地址，并將其分別存放到數(shù)組block[m]和adress[η]內(nèi)；
[0035]若所述待處理對象的類型為普通文件，則尋找與所述步驟I中對象頭頁面具有相同Objectid的頁面,該Ob jectid用于標識頁面所屬的對象文件的唯一 ID號；獲取該頁面的塊序號和頁面物理地址，并將其分別存放到數(shù)組block[m]和adress [η]內(nèi)；
[0036]步驟3，調(diào)用文件系統(tǒng)的寫操作函數(shù)，根據(jù)所述步驟2存儲的塊序號和頁面物理地址將所述待處理對象的目標頁面進行全零覆寫；
[0037]步驟4，檢查經(jīng)所述步驟3覆寫后的所述待處理對象的目標塊內(nèi)是否有存在其它文件的有效頁面:
[0038]若存在有效頁面，則將該有效頁面轉(zhuǎn)儲到其他未滿的塊上；
[0039]若不存在有效頁面，則直接執(zhí)行步驟5 ；
[0040]步驟5，觸發(fā)文件系統(tǒng)的垃圾回收機制，根據(jù)塊序號將目標塊回收，并將該目標塊插入到空閑塊鏈表中，作為可分配的存儲空間等待再利用。
[0041 ] 圖4為本發(fā)明的以用戶為中心的Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)清除系統(tǒng)示意圖。如圖4所示，本發(fā)明的以用戶為中心的Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)清除系統(tǒng)，其包括:
[0042]輸入匹配模塊101，用戶輸入待處理對象的文件信息，倒序掃描與該文件信息匹配的所有對象頭頁面；
[0043]第一處理模塊102，根據(jù)所述輸入匹配模塊101匹配的對象頭信息判斷所述待處
理對象:
[0044]若所述待處理對象的類型為文件夾,則根據(jù)Parent_Objectid倒序掃描處該文件夾下包含的所有數(shù)據(jù)頁面，該所有數(shù)據(jù)頁面是與所述輸入匹配模塊101中對象頭頁面的ID號相同的頁面；獲取所述所有數(shù)據(jù)頁面的塊序號和頁面物理地址，并將其分別存放到數(shù)組block [m]和 adress [η]內(nèi)；
[0045]若所述待處理對象的類型為普通文件，則尋找與所述輸入匹配模塊101中對象頭頁面具有相同Objectid的頁面,該Objectid用于標識頁面所屬的對象文件的唯一 ID號；獲取該頁面的塊序號和頁面物理地址，并將其分別存放到數(shù)組block[m]和adreSS[n]內(nèi)；
[0046]覆寫模塊103，調(diào)用文件系統(tǒng)的寫操作函數(shù)，根據(jù)所述第一處理模塊102存儲的塊序號和頁面物理地址將所述待處理對象的目標頁面進行全零覆寫；
[0047]第二處理模塊104，檢查經(jīng)所述覆寫模塊103處理后的所述待處理對象的目標塊內(nèi)是否有存在其它文件的有效頁面:
[0048]若存在有效頁面，則將該有效頁面轉(zhuǎn)儲到其他未滿的塊上；
[0049]若不存在有效頁面，則直接執(zhí)行回收模塊105 ；
[0050]回收模塊105，觸發(fā)文件系統(tǒng)的垃圾回收機制，根據(jù)塊序號將目標塊回收，并將該目標塊插入到空閑塊鏈表中，作為可分配的存儲空間等待再利用。[0051]本發(fā)明提供了一種針對Android智能平臺廣泛采用的YAFFS2文件系統(tǒng)，從用戶角度出發(fā)，清除NAND閃存數(shù)據(jù)的方法，以保護用戶敏感信息和重要數(shù)據(jù)不被泄露。不同于普通的刪除操作，本方法結(jié)合YAFFS2文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)存取方法，采用倒序掃描算法來搜索用戶想要刪除的文件，然后調(diào)用文件系統(tǒng)的寫操作和塊擦除操作，將數(shù)據(jù)從閃存上清除，不能通過邏輯方法進行恢復。可以清除的文件不僅包括簡單的二進制流文件，還包括結(jié)構(gòu)化比較強的JPEG文件和pdf文件等，能夠保證各種類型的用戶數(shù)據(jù)的安全性。
[0052]以用戶為中心的Android數(shù)據(jù)清除方法，主要包括用戶接口、待刪除頁搜索、數(shù)據(jù)清除、空間回收四個過程。第一步，用戶輸入要刪除文件的信息，文件名、文件類型。第二步，搜索待刪除頁。具體搜索方法為:采用倒序掃描算法，從最大塊序號開始，根據(jù)用戶輸入的文件名先掃描對象頭頁面。由于NAND閃存異地更新的特性，經(jīng)過修改操作的文件會有不同歷史版本存在于閃存上，所以搜索到的文件頭頁面可能為一個或多個。根據(jù)對象頭頁面中的ObjectID搜索到文件的所有數(shù)據(jù)頁面。
[0053]NAND閃存的位操作只能從I變?yōu)?，第三步則是對搜索到的數(shù)據(jù)頁面執(zhí)行全零覆寫。執(zhí)行全零覆寫之后，如果要刪除的數(shù)據(jù)頁面所在的塊中存儲了其他文件的有效頁面，則需要將有效頁轉(zhuǎn)儲到其它塊，再對目標塊執(zhí)行塊擦除操作，如圖1所示。在執(zhí)行擦除操作之后，觸發(fā)文件系統(tǒng)的垃圾回收機制，將目標塊回收，插入空閑塊鏈表中，等待再次做為存儲空間利用并分配一個新的塊序號。
[0054]Android系統(tǒng)中不僅存儲著大量的用戶數(shù)據(jù)，還包括系統(tǒng)本身、應(yīng)用程序運行產(chǎn)生的數(shù)據(jù)等，要通過掃描整個NAND閃存的方法搜索到待刪除頁，時間開銷比較大。
[0055]本實施方式是以采用NAND閃存作為存儲介質(zhì)，加載YAFFS2文件系統(tǒng)的Android智能手機為例，提供一種以用戶為中心的用戶數(shù)據(jù)清除方法，并能回收對象文件的存儲空間，提聞存儲空間利用率。
[0056]在YAFFS2文件系統(tǒng)中有兩種不同頁面:數(shù)據(jù)頁面(Data chunk)與對象頭頁面(Object header),數(shù)據(jù)頁面用來存儲對象的數(shù)據(jù)內(nèi)容,對象頭頁面則用于存儲對象的類型、文件大小、對象名、對象的創(chuàng)建、修改時間等。對象頭對應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)y a f f s _ObjectHeader包括成員有(僅列舉出用于解釋本發(fā)明的成員):
[0057]Yaffs_0bjectType type; //說明對象的類型(文件、目錄等)
[0058]int parentObjectid; //父目錄的 ID 號
[0059]YCHAR name [YAFFS_MAX_NAME_lenth+l] ; //對象名
[0060]可根據(jù)對象頭中的type字段判斷當前所要處理的對象為普通文件還是文件夾。如圖3所示，圖3為文件夾與其子文件之間的關(guān)系。
[0061]待刪除頁搜索是從具有最大塊序號的數(shù)據(jù)塊開始依次掃描，對每一個塊從該塊最后一個頁面開始遍歷至第一個頁面，具體掃描算法步驟如下:
[0062](I)掃描 BlockN;
[0063](2)掃描當前塊中pageM ;如果PageM是當前block中第一個頁面，則轉(zhuǎn)到(4)；
[0064](3) M=M-1,轉(zhuǎn)到(2);
[0065](4)如果當前block塊是當前塊中最小塊，則掃描結(jié)束；
[0066](5) N=N-1,轉(zhuǎn)到(I)。
[0067]用戶輸入文件名，倒序掃描與該文件名匹配的所有對象頭頁面，若根據(jù)對象頭信息判斷待處理對象為普通文件，則尋找與對象頭頁面具有相同Objectid的頁面并獲取它們的塊序號和Chunkid,其中Objectid用于標識頁面所屬的對象文件的唯一 ID號。NAND閃存陣列分為一系列的區(qū)塊，每個塊包含32或64或128個頁，每一個頁均包含2048kb的數(shù)據(jù)區(qū)和64kb的空閑區(qū)。初始化int型數(shù)組block[m]和adress[n]分別用來存放獲取到的塊序號和頁面的物理地址。若對象類型為文件夾，倒序掃描尋找所有Parent_Objectid與第一步中對象頭頁面的ID號相同的頁面，同樣獲取它們的塊序號和頁面物理地址，分別存放到數(shù)組block[m]和adress [η],此時遍歷所得頁面為當前待處理文件夾下的所有文件。YAFFS2文件系統(tǒng)在存儲數(shù)據(jù)時嚴格按照順序分配塊序號，每當新分配一個塊時，塊序號加1，該塊內(nèi)所有頁面共享這一塊序號。所以采用以上倒序遍歷方法，相當于是完全按照頁面的分配時間倒序遍歷的，因此節(jié)約掃描時間。
[0068]調(diào)用文件系統(tǒng)的寫操作函數(shù)，根據(jù)前面存儲的塊序號和頁面物理地址將目標頁面進行全零覆寫。因為YAFFS2的擦除操作以塊為最小單位執(zhí)行，所以在進行擦除操作之前，應(yīng)先檢查該塊內(nèi)是否有屬于其它文件的有效頁面。若有，則把這些頁面轉(zhuǎn)儲到閃存其他未滿的塊上。然后就可以觸發(fā)文件系統(tǒng)的垃圾回收機制，根據(jù)塊序號將目標塊回收，插入到空閑塊鏈表中，作為可分配的存儲空間等待再利用。
[0069]惟以上所述者，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，舉凡熟悉此項技藝的專業(yè)人士。在了解本發(fā)明的技術(shù)手段之后，自然能依據(jù)實際的需要，在本發(fā)明的教導下加以變化。因此凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的同等變化與修飾，都應(yīng)仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種以用戶為中心的Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)清除方法，其特征在于，包括: 步驟1，用戶輸入待處理對象的文件信息，倒序掃描與該文件信息匹配的所有對象頭頁面； 步驟2，根據(jù)所述步驟I匹配的對象頭信息判斷所述待處理對象: 若所述待處理對象的類型為文件夾，則根據(jù)Parent_Objectid倒序掃描該文件夾下包含的所有數(shù)據(jù)頁面，該所有數(shù)據(jù)頁面是與所述步驟I中對象頭頁面的ID號相同的頁面；獲取所述所有數(shù)據(jù)頁面的塊序號和頁面物理地址，并將其分別存放到數(shù)組block[m]和adress[η]內(nèi)； 若所述待處理對象的類型為普通文件，則尋找與所述步驟I中對象頭頁面具有相同Objectid的頁面,該Objectid是用于標識頁面所屬的對象文件的唯一 ID號；獲取所述頁面的塊序號和頁面物理地址，并將其分別存放到數(shù)組block[m]和adress [η]內(nèi)； 步驟3，調(diào)用文件系統(tǒng)的寫操作函數(shù)，根據(jù)所述步驟2存儲的塊序號和頁面物理地址將所述待處理對象的目標頁面進行全零覆寫； 步驟4，檢查所述待處理對象的目標塊內(nèi)是否有存在其它文件的有效頁面: 若存在有效頁面，則將該有效頁面轉(zhuǎn)儲到其他未滿的塊上； 若不存在有效頁面，則直接執(zhí)行步驟5 ； 步驟5，觸發(fā)文件系統(tǒng)的垃圾回收機制，根據(jù)存儲的塊序號將目標塊回收，并將該目標塊插入到空閑塊鏈表中，作為可分配的存儲空間等待再利用。
2.一種以用戶為中心的Android系統(tǒng)數(shù)據(jù)清除系統(tǒng)，其特征在于，包括: 輸入匹配模塊，用戶輸入待處理對象的文件信息，倒序掃描與該文件信息匹配的所有對象頭頁面； 第一處理模塊，根據(jù)所述輸入匹配模塊匹配的對象頭信息判斷所述待處理對象: 若所述待處理對象的類型為文件夾，則根據(jù)Parent_Objectid倒序掃描處該文件夾下包含的所有數(shù)據(jù)頁面，該所有數(shù)據(jù)頁面是與所述步驟I中對象頭頁面的ID號相同的頁面；獲取所述所有數(shù)據(jù)頁面的塊序號和頁面物理地址，并將其分別存放到數(shù)組block[m]和adress[η]內(nèi)； 若所述待處理對象的類型為普通文件，則尋找與所述步驟I中對象頭頁面具有相同Objectid的頁面,該Objectid是用于標識頁面所屬的對象文件的唯一 ID號；獲取所述頁面的塊序號和頁面物理地址，并將其分別存放到數(shù)組block[m]和adress [η]內(nèi)； 覆寫模塊，調(diào)用文件系統(tǒng)的寫操作函數(shù)，根據(jù)所述第一處理模塊存儲的塊序號和頁面物理地址將所述待處理對象的目標頁面進行全零覆寫； 第二處理模塊，檢查所述待處理對象的目標塊內(nèi)是否有存在其它文件的有效頁面: 若存在有效頁面，則將該有效頁面轉(zhuǎn)儲到其他未滿的塊上； 若不存在有效頁面，則直接執(zhí)行回收模塊； 回收模塊，觸發(fā)文件系統(tǒng)的垃圾回收機制，根據(jù)存儲的塊序號將目標塊回收，并將該目標塊插入到空閑塊鏈表中，作為可分配的存儲空間等待再利用。
【文檔編號】G06F17/30GK103853850SQ201410123655
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】何涇沙, 黃娜, 張玉強, 趙斌, 劉公政, 萬雪姣 申請人:北京工業(yè)大學