DE102004019683A1

DE102004019683A1 - Manage a file system in a portable disk

Info

Publication number: DE102004019683A1
Application number: DE102004019683A
Authority: DE
Inventors: Robert Hockauf; Thorsten Ulbricht; Rudolf Schubert
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2004-04-22
Publication date: 2005-11-17
Also published as: WO2005104018A3; WO2005104018A2; EP1741029A2

Abstract

Bei einem Verfahren zum Verwalten eines Dateisystems (22) in einem tragbaren Datenträger werden prozeßspezifische Sichtbarkeitsinformationen (32) für zumindest manche Strukturen (26x) im Dateisystem (22) verwaltet, um zu bewirken, daß ein Vorgang, bei dem ein Prozeß (24A) eine Struktur (26x) im Dateisystem (22) erzeugt oder aus dem Dateisystem (22) löscht, für andere nebenläufig ausgeführte Prozesse zumindest bis zum erfolgreichen Abschluß dieses Vorgangs verborgen bleibt. Ein tragbarer Datenträger und ein Computerprogrammprodukt weisen entsprechende Merkmale auf. Durch die Erfindung lassen sich zumindest manche Fehlabläufe beim Erzeugen von Strukturen (26x) im Dateisystem (22) und/oder beim Löschen von Strukturen (26x) aus dem Dateisystem (22) mit geringem Ressourcenaufwand vermeiden.In a method of managing a file system (22) in a portable volume, process-specific visibility information (32) for at least some structures (26x) in the file system (22) is managed to cause a process to be called a process (24A) Structure (26x) is created in the file system (22) or deleted from the file system (22), for other concurrently running processes at least until the successful completion of this process remains hidden. A portable data carrier and a computer program product have corresponding features. The invention makes it possible to avoid at least some erroneous processes when creating structures (26x) in the file system (22) and / or when deleting structures (26x) from the file system (22) with little resource expenditure.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein das technische Gebiet des Verwaltens eines Dateisystems in einem tragbaren Datenträger, wobei der Datenträger ein Betriebssystem aufweist, das nebenläufige – also parallele oder quasi-parallele – Prozesse unterstützt. Ein tragbarer Datenträger im Sinne des vorliegenden Dokuments kann insbesondere eine Chipkarte (smart card) in diversen Bauformen oder ein Chipmodul oder ein sonstiges ressourcenbeschränktes System sein.The This invention relates generally to the technical field of management a file system in a portable disk, the disk a Operating system has the concurrent - ie parallel or quasi-parallel - processes supported. One portable data carrier For the purposes of the present document, in particular a chip card (smart card) in various designs or a chip module or another resource-limited System.

Tragbare Datenträger werden mit immer mehr Speicherplatz und immer größerer Rechenleistung hergestellt. In einem internen Forschungsprojekt der Giesecke & Devrient GmbH wird gegenwärtig untersucht, inwieweit ein multitaskingfähiges Betriebssystem in einem modernen tragbaren Datenträger implementiert werden kann. In diesem Zusammenhang ist insbesondere an die Implementierung eines UNIX^®-artigen Betriebssystems, z.B. des unter der Marke Linux^® bekannten Betriebssystems, gedacht. Es ergeben sich jedoch erhebliche Probleme aus der Tatsache, daß der Ressourcenbedarf einer typischen Linux-Implementierung die Speicher- und Rechenkapazität heutiger tragbarer Datenträger voll ausschöpft oder sogar übersteigt. Aus diesem Grund ist der Einsatz ressourcenschonender Verfahren von entscheidender Wichtigkeit.Portable data carriers are produced with more and more storage space and ever greater computing power. An internal research project by Giesecke & Devrient GmbH is currently investigating to what extent a multitasking operating system can be implemented in a modern portable data carrier. In this context, a UNIX ^® -like operating system, for example, is the well-known under the trademark Linux ^® operating system intended, in particular on the implementation. However, significant problems arise from the fact that the resource requirements of a typical Linux implementation fully exploit or even exceed the storage and computing capacity of today's portable data carriers. For this reason, the use of resource-saving processes is of crucial importance.

Ferner werden bei tragbaren Datenträgern in der Regel hohe Anforderungen an die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Hardware, des Betriebssystems und der ausgeführten Anwendungsprogramme gestellt. So müssen z.B. Zugriffskonflikte und Inkonsistenzen, die auftreten können, wenn mehrere Prozesse einer multitaskingfähigen Chipkarte unabhängig voneinander auf ein gemeinsam genutztes Dateisystem zugreifen, sicher vermieden werden. Es muß dafür gesorgt werden, daß Änderungen im Dateisystem immer atomar, d.h. entweder ganz oder gar nicht, erfolgen. Für Schreibzugriffe auf eine vorhandene Struktur des Dateisystems ist es in diesem Zusammenhang bekannt, die Struktur – eine Datei oder ein Verzeichnis – für die Dauer des Schreibzugriffs gegen Zugriffe der übrigen Prozesse zu sperren.Further be with portable data carriers usually high demands on safety and reliability hardware, operating system and running application programs. So have to e.g. Access conflicts and inconsistencies that can occur when several processes of a multitasking chip card independently of each other access to a shared file system, safely avoided become. It must be ensured be that changes always atomic in the file system, i. either all or nothing, respectively. For Write access to an existing structure of the file system is It is known in this context, the structure - a file or a directory - for the duration the write access against accesses of the other processes to block.

Eine besondere Situation ergibt sich jedoch, wenn eine Struktur im Dateisystem, auf die andere Prozesse möglicherweise zugreifen, neu angelegt oder gelöscht wird. So könnte z.B. bei einer GSM-Karte von einem Prozeß ein Telefonbuch angelegt werden und von einem zweiten Prozeß überprüft werden, ob ein Telefonbuch vorhanden ist. Wenn das Anlegen des Telefonbuchs fehlschlägt – z.B. wegen einer plötzlichen Unterbrechung der Energieversorgung des Datenträgers -, dann muß wegen der Forderung nach einer atomaren Ausführung des Vorgangs die angelegte Datei rückstandsfrei entfernt werden. Wenn nun der zweite Prozeß zufällig während der kurzzeitigen Existenz der Datei eine Dateiabfrage durchgeführt hat, könnte er zu dem fehlerhaften Ergebnis kommen, daß ein Telefonbuch vorliegt.A special situation arises, however, if a structure in the file system, possibly to the other processes access, newly created or deleted becomes. So could e.g. in a GSM card created by a process a phone book be checked by a second process, whether a phone book is available. If the creation of the telephone book fails - e.g. because of a sudden Interruption of the power supply of the disk -, then must because the demand for an atomic execution of the process the applied File residue-free be removed. Now, if the second process happened during the short-term existence If the file has performed a file query, it could become corrupted Come come that one Phonebook available.

Es ergibt sich damit das Problem, Fehlabläufe der gerade beschriebenen Art bei der Ausführung nebenläufiger Prozesse in einem tragbaren Datenträger zuverlässig zu vermeiden. Eine entsprechende Problematik stellt sich beim Löschen einer Struktur im Dateisystem.It this gives rise to the problem of erroneous processes of the just described Kind in the execution of concurrent processes in a portable disk reliable to avoid. A corresponding problem arises when deleting a Structure in the file system.

Das US-Patent 6,220,510 offenbart eine Chipkarte, die mehrere Anwendungsprogramme auszuführen vermag. Jedem Anwendungsprogramm sind je ein statischer und ein dynamischer Speicherbereich zugeordnet, die gegenüber den anderen Anwendungsprogrammen abgeschirmt sind. Aufgaben können über einen Befehls/Antwort-Mechanismus von einem ersten Anwendungsprogramm an ein zweites Anwendungsprogramm delegiert werden; hierbei werden die Befehle und Antworten in einen öffentlichen Datenspeicherbereich geschrieben.The US Patent 6,220,510 discloses a smart card capable of executing multiple application programs. Each application program has a static and a dynamic one each Memory area assigned to the other application programs are shielded. Tasks can be over one Command / response mechanism from a first application program delegated to a second application program; this will be the commands and responses in a public data storage area written.

Die Erfindung hat die Aufgabe, einen Mechanismus zum Verwalten eines Dateisystems in einem tragbaren Datenträger bereitzustellen, durch den sich zumindest manche Fehlabläufe beim Erzeugen von Strukturen im Dateisystem und/oder Löschen von Strukturen aus dem Dateisystem mit geringem Ressourcenaufwand vermeiden lassen. Insbesondere sollen Inkonsistenzen der oben genannten Art, die durch Zugriffe nebenläufiger Prozesse auf das Dateisystem auftreten können, verhindert werden.The Invention has the object to provide a mechanism for managing a To provide file system in a portable disk, by at least some erroneous processes when creating structures in the file system and / or deleting Avoid structures from the file system with low resource consumption to let. In particular, inconsistencies of the type mentioned above, the concurrent by accesses Processes on the file system can occur can be prevented.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe ganz oder zum Teil gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, einen tragbaren Datenträger gemäß Anspruch 14 und ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 15. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.According to the invention this Task solved in whole or in part by a method according to claim 1, a portable data carrier according to claim 14 and a computer program product according to claim 15. The dependent claims relate to preferred embodiments of the invention.

Die Erfindung geht von der Grundidee aus, für zumindest manche Strukturen im Dateisystem prozeßspezifische Sichtbarkeitsinformationen zu verwalten, um zu bewirken, daß ein Vorgang, bei dem ein Prozeß eine Struktur im Dateisystem erzeugt oder aus dem Dateisystem löscht, für die anderen Prozesse zumindest bis zum erfolgreichen Abschluß dieses Vorgangs verborgen bleibt. Für die anderen Prozesse wird daher z.B. eine neu angelegte Datei erst dann sichtbar, wenn der vollständige Vorgang des Anlegens der Datei – gegebenenfalls einschließlich des Speicherns von Daten in die Datei – erfolgreich abgeschlossen worden ist, also wenn keine Möglichkeit eines Abbruchs oder Fehlschlags dieses Vorgangs mehr besteht. Fehler durch Zugriffskonflikte können somit zuverlässig vermieden werden.The Invention is based on the basic idea, for at least some structures in the file system process-specific Manage visibility information to cause a process, where a process is a Structure created in the file system or deleted from the file system, for the other processes hidden at least until successful completion of this process remains. For the other processes will therefore be e.g. a newly created file only then visible, if complete Process of creating the file - if necessary including saving data to the file - completed successfully has been, so if no way abort or failure of this process longer exists. error through access conflicts thus reliable be avoided.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß – bei geeigneter Implementierung – für die Sichtbarkeitsinformationen nur wenig Speicher benötigt wird. Ferner sind keine aufwendigen Zusatzoperationen – z.B. das Anlegen umfangreicher Sicherungskopien in einem Schattenspeicher oder Rückführpuffer (rollback buffer) – erforderlich.A particular advantage of the invention exists in that - with a suitable implementation - only little memory is required for the visibility information. Furthermore, no complex additional operations - for example, the creation of extensive backup copies in a shadow memory or return buffer (rollback buffer) - required.

In bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung enthalten die Sichtbarkeitsinformationen zumindest für diejenigen Strukturen des Dateisystems, die gerade angelegt werden oder bei denen der Löschvorgang noch nicht abgeschlossen ist, einen Bezeichner des für den Erzeugungs- oder Löschvorgang zuständigen Prozesses und eine Marke (flag), die angibt, ob es sich um einen Erzeugungs- oder um einen Löschvorgang handelt. In anderen Ausführungsformen können die Sichtbarkeitsinformationen aus einer Marke bestehen, die anzeigt, ob bei einem Zugriffsversuch auf die Struktur, der die Sichtbarkeitsinformationen zugeordnet sind, zunächst eine Sichtbarkeitsüberprüfung erfolgen soll oder nicht. Wenn eine Sichtbarkeitsüberprüfung durchzuführen ist, kann in diesen Ausgestaltungen ein Anhang vorgesehen sein, der angibt, für welchen Prozeß die jeweilige Struktur sichtbar bzw. verborgen ist.In preferred embodiments of the invention include the visibility information at least for those file system structures that are being created or where the deletion process has not yet completed, an identifier for the production or delete competent Process and a mark (flag) indicating whether it is a Creation or deletion is. In other embodiments can the visibility information consists of a mark indicating whether an access attempt to the structure, the visibility information are assigned, first a visibility check should or not. If a visibility check is to be performed, then in these embodiments an appendix is provided which indicates for which Process the respective structure is visible or hidden.

In manchen Ausgestaltungen ist vorgesehen, daß Strukturen, denen keine oder keine gültigen Sichtbarkeitsinformationen zugeordnet sind, für alle Prozesse sichtbar sein sollen.In In some embodiments it is provided that structures which have no or no valid visibility information are assigned for all processes should be visible.

In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden beim Erzeugen einer neuen Struktur im Dateisystem die Sichtbarkeitsinformationen für diese Struktur so eingestellt, daß die Struktur nur für den erzeugenden Prozeß sichtbar wird. Erst nach einem erfolgreichen Abschluß des Erzeugungsvorgangs – z.B. nach Bestätigung durch einen Commit-Befehl – werden die Sichtbarkeitsinformationen so eingestellt, daß die Struktur allgemein sichtbar wird. Je nach der Art und Bedeutung der Sichtbarkeitsinformationen kann diese Einstellung z.B. dadurch erfolgen, daß die Sichtbarkeitsinformationen gelöscht werden oder ein in ihnen enthaltener Prozeßbezeichner auf einen ungültigen Wert gesetzt wird. Bei einem Abbruch des Vorgangs wird die erzeugte Struktur, die für die anderen Prozesse nie sichtbar war, aus dem Dateisystem gelöscht.In preferred embodiments of the invention are in creating a new structure in the file system the visibility information for these Structure adjusted so that the Structure only for the generating process visible becomes. Only after a successful completion of the generation process - e.g. to confirmation through a commit command - be the visibility information is set so that the structure becomes generally visible. Depending on the nature and meaning of the visibility information For example, if this setting is be done by the visibility information deleted or a process identifier contained in them to an invalid value is set. If the process is aborted, the structure created, the for the other processes was never visible, deleted from the file system.

Zum Löschen einer Struktur aus dem Dateisystem werden in bevorzugten Ausgestaltungen zunächst nur die Sichtbarkeitsinformationen so eingestellt, daß die Struktur für den die Löschung anfordernden Prozeß verborgen wird, jedoch für alle anderen Prozesse sichtbar bleibt. Erst wenn feststeht, daß die Löschung unwiderruflich durchgeführt werden soll, wird die Struktur tatsächlich aus dem Dateisystem gelöscht. Bei einem Abbruch des Löschvorgangs – wenn also die Struktur auch für den die Löschung anfordernden Prozeß wieder sichtbar werden soll – werden die Sichtbarkeitsinformationen entsprechend eingestellt. Dies kann in manchen Ausgestaltungen dadurch erfolgen, daß die Sichtbarkeitsinformationen gelöscht oder auf einen ungültigen Wert gesetzt werden.To the Clear a structure from the file system are in preferred embodiments first only the visibility information is set so that the structure for the the deletion hidden requesting process will, however, for all other processes remain visible. Only when it is certain that the deletion irrevocable carried out The structure is actually removed from the file system deleted. When canceling the deletion - if so the structure also for requesting the deletion Process again should become visible the visibility information is set accordingly. This can In some embodiments, the visibility information is deleted or to an invalid Value to be set.

Der das Erzeugen oder Löschen der Struktur beinhaltende Vorgang ist in bevorzugten Ausgestaltungen ein atomarer Vorgang, der entweder vollständig ausgeführt oder rückstandsfrei abgebrochen wird. Der Abbruch kann z.B. durch einen auftretenden Fehler oder Spannungsausfall oder durch einen Abort-Befehl ausgelöst werden. Der erfolgreiche Abschluß erfordert in manchen Ausführungsformen eine Bestätigung durch einen Commit-Befehl, während in anderen Ausführungsformen der Vorgang immer dann erfolgreich abgeschlossen wird, wenn kein Fehler auftritt. Der Vorgang kann z.B. eine atomare Transaktion oder ein atomarer Vorgang sein, bei dem zunächst eine Datei neu angelegt wird und dann Daten in dieser Datei gespeichert werden.Of the the creation or deletion The structure-containing process is in preferred embodiments an atomic process that either completes or terminates without residue. The termination may e.g. due to an occurring fault or power failure or triggered by an abort command. The successful one Completion required in some embodiments a confirmation through a commit command while in other embodiments the process is always completed successfully if no error occurs. The process may e.g. an atomic transaction or a be an atomic process in which initially recreated a file and then data will be stored in this file.

Allgemein ist die Erfindung im Zusammenhang mit allen Strukturen im Dateisystem einsetzbar, die von nebenläufigen Prozessen – dies können Prozesse des Betriebssystems und/oder eines Anwendungsprogramms sein – angelegt und/oder gelöscht werden können. Solche Strukturen können z.B. Dateien oder Verzeichnisse sein. Es sind auch Ausgestaltungen vorgesehen, in denen nur Dateien als Strukturen im Sinne der Erfindung angesehen werden. Dies schließt Ausgestaltungen ein, bei denen Verzeichnisse im Dateisystem als besondere Dateiart ausgebildet sind.Generally the invention is related to all structures in the file system can be used by concurrent Processes - this can Processes of the operating system and / or an application program be - created and / or deleted can. Such structures can e.g. Be files or directories. There are also configurations provided in which only files as structures within the meaning of the invention be considered. This concludes Embodiments in which directories in the file system as special file type are formed.

Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt kann ein körperliches Medium mit gespeicherten Programmbefehlen sein, beispielsweise ein Halbleiterspeicher oder eine Diskette oder eine CD-ROM. Das Computerprogrammprodukt kann jedoch auch ein nicht-körperliches Medium sein, beispielsweise ein über ein Computernetzwerk übermitteltes Signal. In bevorzugten Ausgestaltungen weisen der Datenträger und/oder das Computerprogrammprodukt Merkmale auf, die den oben beschriebenen und/oder den in den abhängigen Verfahrensansprüchen genannten Merkmalen entsprechen.The Computer program product according to the invention can be a physical one Medium with stored program commands, for example a Semiconductor memory or a floppy disk or a CD-ROM. The computer program product However, it can also be a non-physical one Be a medium, for example an over a computer network transmitted Signal. In preferred embodiments, the data carrier and / or the computer program product has features that are as described above and / or the dependent method claims corresponded features.

Weitere Merkmale, Vorteile und Aufgaben der Erfindung gehen aus der folgenden genauen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und mehrerer Ausführungsalternativen hervor. Es wird auf die schematischen Zeichnungen verwiesen, in denen zeigen:Further Features, advantages and objects of the invention will become apparent from the following detailed description of an embodiment and several alternative embodiments out. Reference is made to the schematic drawings, in show:

1 ein Blockdiagramm mit Funktionseinheiten eines Datenträgers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 1 a block diagram with functional units of a data carrier according to an embodiment of the invention,

2 eine Darstellung des Zugriffs von Prozessen auf ein Dateisystem beim Betrieb des Datenträgers von 1, 2 a representation of the access of Pro on a file system during operation of the disk of 1 .

3 eine Ablaufdarstellung des Erzeugens einer Datei in dem Datenträger von 1, und 3 a flowchart of creating a file in the disk of 1 , and

4 eine Ablaufdarstellung des Löschens einer Datei in dem Datenträger von 1. 4 a flowchart of the deletion of a file in the disk of 1 ,

Der in 1 dargestellte Datenträger 10 weist auf einem einzigen Halbleiterchip einen Prozessor 12, einen Speicher 14 und eine Schnittstellenschaltung 16 zur kontaktlosen oder kontaktgebundenen Kommunikation mit einem externen Terminal (in 1 nicht gezeigt) auf. Der Speicher 14 ist in an sich bekannter Weise in mehrere in unterschiedlichen Technologien ausgestaltete Speicherfelder – im vorliegenden Ausführungsbeispiel RAM, ROM und EEPROM – unterteilt.The in 1 illustrated data carrier 10 has a processor on a single semiconductor chip 12 , a store 14 and an interface circuit 16 for contactless or contact-based communication with an external terminal (in 1 not shown). The memory 14 is in a conventional manner in several configured in different technologies memory fields - in the present embodiment, RAM, ROM and EEPROM - divided.

Im Speicher 14 befindet sich Programmcode, der ein Betriebssystem 18 implementiert. Das Betriebssystem 18 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine auf den Einsatz im Datenträger 10 zugeschnittene Variante des unter der Marke Linux bekannten Betriebssystems. Weiter enthält der Speicher 14 mindestens ein Anwendungsprogramm 20 sowie ein Dateisystem 22, das Datei- und Verzeichnisstrukturen in einer baumartigen Anordnung aufweist.In the storage room 14 There is program code that is an operating system 18 implemented. The operating system 18 is in the present embodiment, one on the use in the disk 10 tailored version of the known under the brand Linux operating system. Next contains the memory 14 at least one application program 20 as well as a file system 22 having file and directory structures in a tree-like arrangement.

Wie in 2 gezeigt, laufen beim Betrieb des Datenträgers 10 mehrere Prozesse 24A, 24B, 24C, ... – im folgenden zusammenfassend mit 24x bezeichnet – quasi-parallel ab. Die Prozesse 24x können Systemprozesse des Betriebssystems 18 und/oder Benutzerprozesse des Anwendungsprogramms 20 sein. Jeder der Prozesse 24x weist einen eindeutigen Prozeßbezeichner PID (process identifier) auf; in 2 sind beispielhaft die Prozeßbezeichner "1001", "1002" und "1003" gezeigt. Das Betriebssystem 18 steuert und koordiniert den nebenläufigen Ablauf der Prozesse 24x. Ferner vermögen die Prozesse 24x über das Betriebssystem 18 auf das Dateisystem 22 zuzugreifen. In 2 sind als Strukturen des Dateisystems 22 beispielhaft zwei Verzeichnisse 26A, 26B und zwei Dateien 26C, 26D gezeigt; diese und weitere im Dateisystem 22 enthaltene Strukturen werden im folgenden zusammenfassend mit 26x bezeichnet.As in 2 shown running during the operation of the disk 10 several processes 24A . 24B . 24C , ... - summarized below 24x designated - quasi-parallel from. The processes 24x can system processes of the operating system 18 and / or user processes of the application program 20 be. Each of the processes 24x has a unique process identifier PID (process identifier); in 2 the process identifiers "1001", "1002" and "1003" are shown by way of example. The operating system 18 controls and coordinates the concurrent process flow 24x , Furthermore, the processes are capable 24x about the operating system 18 on the file system 22 access. In 2 are as structures of the file system 22 exemplary two directories 26A . 26B and two files 26C . 26D shown; these and more in the file system 22 Structures included are summarized below 26x designated.

Es besteht nun allgemein das Problem, daß bei gleichzeitigen oder fast gleichzeitigen Operationen, die die Prozesse 24x in dem gemeinsam genutzten Dateisystem 22 ausführen, temporäre Inkonsistenzen auftreten können. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn ein Prozeß 24x mehrere solche Operationen in einer atomaren Transaktion ausführt. Durch die im folgenden beschriebenen Verfahren wird dieses Problem bei den Operationen des Erzeugens und Löschens von Strukturen 26x im Dateisystem 22 vermieden.The general problem now is that in simultaneous or near-simultaneous operations, the processes 24x in the shared file system 22 run, temporary inconsistencies can occur. This can be the case in particular if a process 24x performs several such operations in one atomic transaction. The method described below addresses this problem in the operations of creating and deleting structures 26x in the file system 22 avoided.

3 stellt einen beispielhaften Ablauf dar, bei dem der Prozeß 24A – Prozeßbezeichner "1001" – in einer erfolgreichen Transaktion eine neue Datei – hier beispielhaft die Datei 26C – anlegt und Daten in diese Datei schreibt. Die senkrechten Pfeile in 3 geben den zeitlichen Ablauf des Vorgangs an; in der mit "Dateisystem" überschriebenen Spalte ist die Abfolge unterschiedlicher Zustände des Dateisystems 22 während des Vorgangs veranschaulicht. 3 FIG. 3 illustrates an exemplary process in which the process 24A - Process identifier "1001" - a new file in a successful transaction - here the file as an example 26C - creates and writes data to this file. The vertical arrows in 3 indicate the timing of the process; in the column headed "file system" is the sequence of different states of the file system 22 during the process.

Der Ablauf gemäß 3 beginnt mit dem Starten einer neuen Transaktion durch einen Befehl 28, den der Prozeß 24A dem Betriebssystem 18 übermittelt. Weiter gibt der Prozeß 24A einen Befehl 30 zum Erzeugen einer neuen Datei an das Betriebssystem 18 aus. Das Betriebssystem 18 legt daraufhin die neue Datei 26C im Dateisystem 22 an. Hierbei werden der Datei 26C Sichtbarkeitsinformationen 32 zugeordnet, die den Bezeichner PID des befehlsgebenden Prozesses – im vorliegenden Fall den Bezeichner "1001" des Prozesses 24A – und eine Marke M (flag) enthalten. Die Marke M gibt einen Sichtbarkeitsmodus für die Datei 26C an.The procedure according to 3 starts by starting a new transaction with a command 28 the process 24A the operating system 18 transmitted. Next is the process 24A a command 30 to create a new file to the operating system 18 out. The operating system 18 then place the new file 26C in the file system 22 at. Here are the file 26C visibility information 32 associated with the identifier PID of the command-giving process - in this case, the identifier "1001" of the process 24A - and a mark M (flag) included. The M brand gives a visibility mode for the file 26C at.

Der hier beim Anlegen einer Datei verwendete Sichtbarkeitsmodus "1" besagt allgemein, daß der in den Sichtbarkeitsinformationen 32 enthaltene Prozeßbezeichner PID denjenigen Prozeß angibt, für den die Datei sichtbar sein soll. Für alle anderen Prozesse soll die Datei verborgen sein. Ein Sichtbarkeitsmodus "0" würde dagegen aussagen, daß der in den Sichtbarkeitsinformationen 32 enthaltene Prozeßbezeichner PID denjenigen – einzigen – Prozeß angibt, für den die Datei verborgen sein soll. Dieser Sichtbarkeitsmodus "0" wird im Zusammenhang mit dem noch zu beschreibenden Löschen einer Datei verwendet.The visibility mode "1" used here when creating a file generally means that the one in the visibility information 32 The process identifier PID specifies the process for which the file should be visible. For all other processes the file should be hidden. A visibility mode "0", on the other hand, would say that in the visibility information 32 The process identifier PID specifies the one-to-one process for which the file should be hidden. This visibility mode "0" is used in conjunction with deleting a file to be described.

Im Beispiel von 3 ist also die nach der Ausführung des Befehls 30 erzeugte Datei 26C nur für den Prozeß 24A mit dem Prozeßbezeichner "1001" sichtbar und für alle anderen Prozesse 24B, 24C, ... verborgen. Wenn ein solcher anderer Prozeß 24B, 24C, ... zum jetzigen Zeitpunkt eine Aufstellung der im Dateisystem 22 enthaltenen Strukturen 26x anfordern würde, dann würde die Datei 26C nicht darin enthalten sein. Ebenso würde der andere Prozeß 24B, 24C, ... bei einem Versuch, auf die Datei 26C zuzugreifen, eine Fehlermeldung wegen einer nicht existierenden Datei erhalten.In the example of 3 So that's after the execution of the command 30 generated file 26C only for the process 24A visible with the process identifier "1001" and for all other processes 24B . 24C , hidden .... If such another process 24B . 24C , ... at the moment a list of the file system 22 contained structures 26x would request, then the file would 26C not included. Likewise, the other process would be 24B . 24C , ... when trying on the file 26C to receive an error message because of a non-existent file.

In einem folgenden Befehl 34 schreibt der Prozeß 24A Daten in die neu angelegte Datei 26C. Die Sichtbarkeitsinformationen 32 bleiben dabei unverän dert. Die Datei 26C ist daher nach wie vor nur für den Prozeß 24A sichtbar und für alle anderen Prozesse 24B, 24C, ... verborgen.In a following command 34 the process writes 24A Data in the newly created file 26C , The visibility information 32 remain unchanged. The file 26C is therefore still only for the process 24A visible and for all other processes 24B . 24C , hidden ....

Wenn der Prozeß 24A die Transaktion mit einem Commit-Befehl 36 bestätigt, wird die erfolgreiche Beendigung der Transaktion dadurch angezeigt, daß der in den Sichtbarkeitsinformationen 32 enthaltene Prozeßbezeichner PID auf einen ungültigen Wert – z.B. den Wert "0" – gesetzt wird. Die Sichtbarkeitsinformationen 32 sind somit insgesamt ungültig, was besagt, daß keine Einschränkungen hinsichtlich der Sichtbarkeit der Datei 26C mehr bestehen. Alle Prozesse 24x können nun die Datei 26C sehen und uneingeschränkt auf sie zugreifen.If the process 24A the transaction with a commit command 36 confirmed, the successful completion of the transaction is indicated by the fact that in the visibility information 32 contained process identifier PID to an invalid value - eg the value "0" - is set. The visibility information 32 are thus invalid altogether, which states that there are no restrictions on the visibility of the file 26C exist more. All processes 24x can now download the file 26C see and access them without restrictions.

Wird die Transaktion nicht bestätigt, sondern – z.B. in Reaktion auf einen Abort-Befehl oder aufgrund eines Fehlers – abgebrochen, so wird die Datei 26C aus dem Dateisystem 22 gelöscht. Dies kann unmittelbar in Reaktion auf den Abort-Befehl oder beim nächsten Hochfahren des Datenträgers 10 oder zu einem anderen geeigneten Zeitpunkt erfolgen. Bis auf den die Transaktion ausführenden Prozeß 24A hat in diesem Fall kein anderer Prozeß 24B, 24C, ... zu irgendeinem Zeitpunkt Kenntnis von der temporär angelegten Datei 26C erlangen können.If the transaction is not confirmed, but aborted, for example, in response to an abort command or due to an error, the file becomes 26C from the file system 22 deleted. This may be immediate in response to the abort command or the next time the volume is booted 10 or at another appropriate time. Except for the process executing the transaction 24A has no other process in this case 24B . 24C , ... at any time aware of the temporary file 26C can obtain.

In dem beispielhaften Ablauf von 3 sind vier voneinander getrennte Befehle 28, 30, 34, 36 gezeigt. Es versteht sich, daß diese Befehle in Ausführungsalternativen ganz oder teilweise miteinander kombiniert werden können. So können beispielsweise die Befehle 30 und 34 zu einem einzigen Befehl zusammengefaßt werden, der Daten in eine neu anzulegende Datei schreibt. In weiteren Ausführungsalternativen kann dieser Befehl – oder der in 3 gezeigte Befehl 30 – implizit den Beginn einer neuen Transaktion anzeigen, so daß der Befehl 28 entfallen kann. Ferner kann in manchen Ausgestaltungen auf eine explizite Transaktionsbestätigung durch einen Commit-Befehl verzichtet werden.In the exemplary course of 3 are four separate commands 28 . 30 . 34 . 36 shown. It will be appreciated that these instructions may be combined in whole or in part in alternative embodiments. For example, the commands 30 and 34 into a single command that writes data to a new file to be created. In further alternative embodiments, this command - or the in 3 shown command 30 - Implicitly indicate the beginning of a new transaction, so that the command 28 can be omitted. Furthermore, in some embodiments, an explicit transaction confirmation by a commit command may be waived.

4 veranschaulicht den Ablauf eines Vorgangs, bei dem eine existierende Datei im Dateisystem 22 – hier beispielhaft die Datei 26D – gelöscht wird. Der Ausgangszustand für diesen Ablauf ist, daß die Datei 26D im Dateisystem 22 enthalten und für alle Prozesse 24x sichtbar ist. Dies kann z.B. durch fehlende oder ungültige Sichtbarkeitsinformationen 32 – im vorliegenden Beispiel durch einen ungültigen Prozeßbezeichner PID mit dem Wert "0" – angezeigt werden. 4 illustrates the flow of an operation where an existing file in the file system 22 - Here is an example of the file 26D - is deleted. The initial state for this process is that the file 26D in the file system 22 included and for all processes 24x is visible. This can be caused, for example, by missing or invalid visibility information 32 - displayed in the present example by an invalid process identifier PID with the value "0".

Mit den Befehlen 38 und 40 fordert der Prozeß 24A vom Betriebssystem 18 den Start einer neuen Transaktion und das Löschen der Datei 26D an. Das Betriebssystem 18 löscht die Datei 26D zu diesem Zeitpunkt jedoch noch nicht aus dem Dateisystem 22, sondern verbirgt sie nur vor dem die Löschung anfordernden Prozeß 24A. Hierzu werden in die Sichtbarkeitsinformationen 32 der Wert "1001" als Prozeßbezeichner PID des die Löschung anfordernden Prozesses 24A und der Wert "0" als Sichtbarkeitsmodus M eingetragen; die Bedeutung dieses Werts für den Sichtbarkeitsmodus M wurde oben bereits erläutert. Die Datei 26D ist damit für alle anderen Prozesse 24B, 24C,... nach wie vor sichtbar.With the commands 38 and 40 the process demands 24A from the operating system 18 starting a new transaction and deleting the file 26D at. The operating system 18 deletes the file 26D but not yet from the file system at this time 22 but hides them only before the process requesting the deletion 24A , This will be done in the visibility information 32 the value "1001" as the process identifier PID of the process requesting the deletion 24A and the value "0" entered as the visibility mode M; the meaning of this value for the visibility mode M has already been explained above. The file 26D is for all other processes 24B . 24C , ... still visible.

Das Betriebssystem 18 veranlaßt erst in Reaktion auf den Erhalt eines Commit-Befehls 42 zur Transaktionsbestätigung die tatsächliche Löschung der Datei 26D aus dem Dateisystem 22. Erst zu diesem Zeitpunkt können die anderen Prozesse 24B, 24C, ... Kenntnis von der – nun erfolgreich abgeschlossenen – Transaktion erlangen.The operating system 18 causes only in response to receiving a commit command 42 to confirm the transaction the actual deletion of the file 26D from the file system 22 , Only at this time can the other processes 24B . 24C , ... gain knowledge of the - now successfully completed - transaction.

Wird die Löschtransaktion nicht erfolgreich abgeschlossen, sondern abgebrochen, so verbleibt die Datei 26D im Dateisystem 22. Die Sichtbarkeitsinformationen 32 werden dann wieder so eingestellt – z.B. durch Setzen des Prozeßbezeichners PID auf den ungültigen Wert "0" – daß die Datei 26D für alle Prozesse 24x sichtbar ist. Bei einem Transaktionsabbruch durch einen Abort-Befehl erfolgt dies unmittelbar in Reaktion auf diesen Befehl; bei einem Transaktionsabbruch durch einen Spannungsausfall werden die Sichtbarkeitsinformationen 32 beim nächsten Neustart des Datenträgers 10 entsprechend zurückgesetzt. Insgesamt war in diesem Fall die Datei 26D während des gesamten Vorgangs für alle anderen Prozesse 24B, 24C, ... – also alle Prozesse außer dem den Löschbefehl 40 abgebenden Prozeß 24A – ununterbrochen sichtbar.If the delete transaction is not completed successfully but canceled, the file 26D remains in the file system 22 , The visibility information 32 are then set again - eg by setting the process identifier PID to the invalid value "0" - that the file 26D for all processes 24x is visible. In a transaction abort by an abort command, this is done immediately in response to this command; in the case of a transaction interruption due to a power failure, the visibility information becomes 32 the next time you restart the volume 10 reset accordingly. Overall, in this case, the file was 26D throughout the process for all other processes 24B . 24C , ... - so all processes except the delete command 40 donating process 24A - continuously visible.

Claims

Method for managing a file system ( 22 ) in a portable data carrier ( 10 ), the portable data carrier ( 10 ) an operating system ( 18 ), which has concurrent processes ( 24x ) supported on the file system ( 22 ) and process-specific visibility information ( 32 ) for at least some structures ( 26x ) in the file system ( 22 ) in order to cause a process in which a process ( 24A ) a structure ( 26x ) in the file system ( 22 ) or from the file system ( 22 ) for the other processes ( 24B . 24C ) remains hidden until successful completion of this process.

Method according to claim 1, characterized in that the process ( 24A ) in the process the creation of a new structure ( 26x ) in the file system ( 22 ) and that the structure ( 26x ) in the file system ( 22 ), but the visibility information ( 32 ) for this structure ( 26x ) are adjusted so that the structure ( 26x ) only for the generating process ( 24A ) becomes visible.

Method according to Claim 2, characterized in that, after the successful completion of the process, the visibility information ( 32 ) for the generated structure ( 26x ) are adjusted so that the structure ( 26x ) for all processes ( 24x ) becomes visible.

Method according to Claim 2 or Claim 3, characterized in that, when the process is terminated, the structure ( 26x ) from the file system ( 22 ) is deleted.

Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the process ( 24A ) in the process of deleting an existing structure ( 26x ) from the file system ( 22 ) and that then the visibility information ( 32 ) for this structure ( 26x ) are adjusted so that the structure ( 26x ) only for the process requesting the deletion ( 24A ) while the structure ( 26x ) in the file system ( 22 ) remains.

Method according to Claim 5, characterized in that, after the successful completion of the process, the structure ( 26x ) from the file system ( 22 ) is deleted.

Method according to Claim 5 or Claim 6, characterized in that, when the process is aborted, the visibility information ( 32 ) for the structure ( 26x ) are adjusted so that the structure ( 26x ) again for all processes ( 24x ) becomes visible.

Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the visibility information ( 32 ) for at least some structures ( 26x ) in the file system ( 22 ) an identifier (PID) of a process ( 24A ) and information (M) on whether the structure ( 26x ) for this process ( 24A ) and for all other processes ( 24B . 24C ) or for this process ( 24A ) and for all other processes ( 24B . 24C ) should be visible.

Method according to one of Claims 1 to 8, characterized in that structures ( 26x ) of the file system ( 22 ), which have no or no valid visibility information ( 32 ) are assigned for all processes ( 24x ) are visible.

Method according to one of claims 1 to 9, characterized that the Operation is a transaction that is either aborted or through a confirmation can be completed successfully.

Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the process of storing data in a file to be newly created ( 26C . 26D ).

Method according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the structure is a file ( 26C . 26D ) or a directory ( 26A . 26B ) in the file system ( 22 ).

Method according to one of Claims 1 to 12, characterized in that the data carrier ( 10 ) a UNIX-like operating system ( 22 ), in particular a Linux operating system.

Portable data carrier ( 10 ), in particular chip card or chip module, with a processor ( 12 ) and at least one memory ( 14 ), whereby the memory ( 14 ) Contains program instructions that are adapted to the processor ( 12 ) for carrying out a method according to one of claims 1 to 13.

Computer program product containing machine-readable program instructions for a processor ( 12 ) of a portable data carrier ( 10 ), which are adapted to the processor ( 12 ) for the execution of a method according to any one of claims 1 to 13 to cause.