專利名稱：一種基于flash芯片的固態(tài)盤數(shù)據(jù)存儲與恢復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于flash芯片的固態(tài)盤 數(shù)據(jù)存儲與恢復(fù)方法。
背景技術(shù)：
隨著固態(tài)盤成本的降低，固態(tài)盤的使用范圍越來越廣，固態(tài)盤替代傳統(tǒng)的 硬盤已經(jīng)慢慢成為趨勢。傳統(tǒng)的硬盤的數(shù)據(jù)可靠性完全依賴于盤片、磁頭和電 路的可靠性，基本上只要盤片損壞或者磁頭損壞，則數(shù)據(jù)將很難恢復(fù)。而普通 固態(tài)盤由多組Flash芯片組組成，為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理，F(xiàn)lash芯片都會按通道 的方式進行排列。該存儲原理見圖1: Flash芯片分成n個通道，從接口進來的 數(shù)據(jù)按數(shù)據(jù)塊的方式在控制器的控制之下，經(jīng)過緩存后再通過數(shù)據(jù)分配電路先 把的一塊數(shù)據(jù)分配到Flash存儲通道1進行存儲，下一塊數(shù)據(jù)再分配到Flash 存儲通道2進行存儲，第n塊數(shù)據(jù)分配到Flash存儲通道n進行存儲，依次循 環(huán)往返。這些數(shù)據(jù)塊在Flash存儲通道中的塊地址信息將形成文件分配表。反 之在進行讀取操作的時候，將根據(jù)文件分配表讀取所需的數(shù)據(jù)。當(dāng)某一塊Flash 芯片發(fā)生損壞后，則該芯片內(nèi)部的信息將無法讀取，數(shù)據(jù)的完整性顯然收到,皮 壞，從而造成用戶數(shù)據(jù)丟失，將會給用戶造成無法估量的損失。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為克服上述的不足之處，目的在于針對傳統(tǒng)的基于Flash芯片的固 態(tài)盤，提供了基于flash芯片的固態(tài)盤數(shù)據(jù)存儲與恢復(fù)方法，通過冗余數(shù)據(jù)的 生成和存儲以及數(shù)據(jù)恢復(fù)方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案達到上述目的 一種基于flash芯片的固態(tài)盤 數(shù)據(jù)存儲與恢復(fù)方法，包括數(shù)據(jù)存儲過程和數(shù)據(jù)恢復(fù)過程，數(shù)據(jù)存儲過程包括 以下步驟(一) 將Flash芯片分成n個通道；(二) 從接口進來的數(shù)據(jù)在控制器的控制之下，先劃分成n塊數(shù)據(jù)暫時保 存在緩存中；(三) 控制器根據(jù)當(dāng)前的n塊數(shù)據(jù)生成冗余信息；塊原始數(shù)據(jù)分配到Flash存儲通道1 進行存儲，第二塊原始數(shù)據(jù)再分配到Flash存儲通道2存儲，第n塊原始數(shù)據(jù) 分配到Flash存儲通道n進行存儲；(五) 將冗余信息數(shù)據(jù)則存儲到Flash冗余信息存儲通道中； 當(dāng)flash存儲通道x損失，數(shù)據(jù)恢復(fù)過程包括以下步驟( 一 )控制器先把剩余正常flash存儲通道的數(shù)據(jù)和冗余通道的冗余信息 讀到緩存；(二 )控制器才艮據(jù)剩余正常flash存儲通道的數(shù)據(jù)和冗余信息恢復(fù)flash 存儲通道x的數(shù)據(jù)；(三) 控制器將flash存儲通道x的數(shù)據(jù)恢復(fù)出來并存儲到緩存；(四) 控制器依次把完整的數(shù)據(jù)從接口輸出。作為優(yōu)選，生成冗余信息的算法采用異或算法，具體算法如下冗余信息 第m位數(shù)據(jù)-f lash存儲通道1第m位數(shù)據(jù) XOR flash存儲通道2第m位數(shù) 據(jù)XOR……XOR flash存儲通道n第m位數(shù)據(jù)(其中:m=l、 2…k， k為一常數(shù))。作為優(yōu)選，當(dāng)如flash存儲通道x損失，數(shù)據(jù)恢復(fù)采用異或算法，具體算法 如下flash存儲通道x第m位數(shù)據(jù)-flash存儲通道l第m位數(shù)據(jù) XOR...... XORflash存儲通道X-1第m位數(shù)據(jù)XOR冗余信息第m位數(shù)據(jù)XOR flash存儲通道 X+l第m位數(shù)據(jù)…XOR flash存儲通道n第m位數(shù)據(jù)(其中m=l、 2…k， k為一 常數(shù))。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提供的基于flash芯片的固態(tài)盤數(shù)據(jù)存儲與恢復(fù) 方法極大提高了固態(tài)盤存儲數(shù)據(jù)的可靠性，即使在某一個通道的芯片受到損壞， 也能夠保證存儲數(shù)據(jù)的完整性。


圖1:普通固態(tài)盤的存儲原理；圖2:本發(fā)明基于flash芯片的固態(tài)盤數(shù)據(jù)存儲與恢復(fù)方法原理圖； 圖3:冗余信息生成示意圖； 圖4:數(shù)據(jù)恢復(fù)示意圖；具體實施方式
下面結(jié)合附圖通過實施例對本發(fā)明作進一步闡述如圖2、 3、 4所示， 一種基于flash芯片的固態(tài)盤數(shù)據(jù)存儲與恢復(fù)方法， 包括數(shù)據(jù)存儲過程和數(shù)據(jù)恢復(fù)過程，數(shù)據(jù)存儲過程包括以下步驟此處設(shè)n-30， x=15; k=20,m=l、 2…20;(一) 將Flash芯片分成30個通道；(二) 從接口進來的數(shù)據(jù)在控制器的控制之下，先劃分成30塊數(shù)據(jù)暫時保 存在緩存中；(三)控制器根據(jù)當(dāng)前的30塊數(shù)據(jù)生成冗余信息，具體算法如下 冗余信息第1位數(shù)據(jù)-f lash存儲通道1第1位數(shù)據(jù) XORHash存儲通道2第1位數(shù)據(jù)XOR……XOR flash存儲通道30第1位數(shù)據(jù)；冗余信息第2位數(shù)據(jù)-f lash存儲通道1第2位數(shù)據(jù) XORflash存儲通道2第2位數(shù)據(jù)XOR……XOR flash存儲通道30第2位數(shù)據(jù)；冗余信息第20位數(shù)據(jù)-flash存儲通道l第20位數(shù)據(jù) XOR flash存儲 通道l第20位數(shù)據(jù)XOR……XOR flash存儲通道30第20位數(shù)據(jù)；(四) 再通過數(shù)據(jù)分配電路先把第一塊原始數(shù)據(jù)分配到Flash存儲通道1 進行存儲，第二塊原始數(shù)據(jù)再分配到Flash存儲通道2存儲，第30塊原始數(shù)據(jù) 分配到Flash存儲通道30進行存儲；(五) 將冗余信息數(shù)據(jù)則存儲到Flash冗余信息存儲通道中； 當(dāng)如flash存儲通道15損失，數(shù)據(jù)恢復(fù)過程包括以下步驟( 一 )控制器先把剩余正常flash存儲通道的數(shù)據(jù)和冗余通道的冗余信息 讀到緩存；(二 )控制器恢復(fù)數(shù)據(jù)，根據(jù)剩余正常flash存儲通道的數(shù)據(jù)和冗余信息 恢復(fù)flash存儲通道15的數(shù)據(jù)；具體算法如下flash存儲通道15第l位數(shù)據(jù)- flash存儲通道l第1位數(shù)據(jù) XOR flash 存儲通道2第1位數(shù)據(jù)XOR...... XOR flash存儲通道14第1位數(shù)據(jù)XOR冗余信息第l位數(shù)據(jù)XOR flash存儲通道16第1位數(shù)據(jù)X0R…….XOR flash存儲通 道30第1位數(shù)據(jù)；flash存儲通道15第2位數(shù)據(jù)-flash存儲通道l第2位數(shù)據(jù) XOR flash 存儲通道2第2位數(shù)據(jù)XOR……XOR flash存儲通道14第2位數(shù)據(jù)XOR冗余信息第2位數(shù)據(jù)XOR flash存儲通道16第2位數(shù)據(jù) XOR....... XOR flash存儲通道30第2位數(shù)據(jù)；flash存儲通道15第20位數(shù)據(jù)=flash存儲通道1第20位數(shù)據(jù) XOR flash存儲通道2第20位數(shù)據(jù)XOR……XOR f lash存儲通道14第20位數(shù)據(jù)XOR冗余信息第20位數(shù)據(jù)XORflash存儲通道16第2位數(shù)據(jù) XOR.......XOR flash存儲通道30第2位數(shù)據(jù)；(三) 控制器將flash存儲通道x的數(shù)據(jù)恢復(fù)出來并存儲到緩存；(四) 控制器依次把完整的數(shù)據(jù)從接口輸出。為了解決固態(tài)盤中由于芯片損壞造成數(shù)據(jù)丟失的問題，提高數(shù)據(jù)存儲的可靠 性，本發(fā)明提出了根據(jù)原始數(shù)據(jù)生成冗余信息數(shù)據(jù)后，在保存原始數(shù)據(jù)的同時， 也把冗信息余數(shù)據(jù)保存到額外的Flash存儲通道上的方法。從接口進來的數(shù)據(jù) 在控制器的控制之下，先把30塊數(shù)據(jù)暫時保存在緩存中，控制器根據(jù)當(dāng)前的30 塊數(shù)據(jù)生成冗余信息后，再通過數(shù)據(jù)分配電路先把的一塊原始數(shù)據(jù)分配到Flash 存儲通道l進行存儲，下一塊原始數(shù)據(jù)再分配到Flash存儲通道2存儲，第30 塊原始數(shù)據(jù)分配到Flash存儲通道30進行存儲，冗余信息數(shù)據(jù)則存儲到Flash 冗余信息存儲通道中。這樣當(dāng)需要讀取數(shù)據(jù)時，如果某個數(shù)據(jù)通道，假設(shè)是flash存儲通道15出 現(xiàn)損壞，控制器可以先讀取正常Flash存儲通道的數(shù)據(jù)和Flash冗余存儲通道 的冗余信息數(shù)據(jù)，再進行運算后就可以恢復(fù)出原受損通道的數(shù)據(jù)，從而保證數(shù) 據(jù)的完整性。本發(fā)明的生成冗余信息和恢復(fù)數(shù)據(jù)的算法是采用異或(XOR)的算法。異或 算法的特點是當(dāng)若干位(bit)原始數(shù)據(jù)經(jīng)過XOR運算后，形成l位(bit)的 冗余信息，在讀取時如果某個原始數(shù)據(jù)位出現(xiàn)損壞，則可以把剩余好的原始數(shù) 據(jù)位和冗余信息位重新進行XOR運算，就可以恢復(fù)原受損的原始數(shù)據(jù)位。以上的所述乃是本發(fā)明的具體實施例及所運用的技術(shù)原理，若依本發(fā)明的構(gòu) 想所作的改變，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時， 仍應(yīng)屬本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種基于flash芯片的固態(tài)盤數(shù)據(jù)存儲與恢復(fù)方法，包括數(shù)據(jù)存儲過程和數(shù)據(jù)恢復(fù)過程，其特征在于，數(shù)據(jù)存儲過程包括以下步驟(一)將Flash芯片分成n個通道；(二)從接口進來的數(shù)據(jù)在控制器的控制之下，先劃分成n塊數(shù)據(jù)暫時保存在緩存中；(三)控制器根據(jù)當(dāng)前的n塊數(shù)據(jù)生成冗余信息；(四)再通過數(shù)據(jù)分配電路先把第一塊原始數(shù)據(jù)分配到Flash存儲通道1進行存儲，第二塊原始數(shù)據(jù)再分配到Flash存儲通道2存儲，第n塊原始數(shù)據(jù)分配到Flash存儲通道n進行存儲；(五)將冗余信息數(shù)據(jù)則存儲到Flash冗余信息存儲通道中；當(dāng)flash存儲通道x損失，數(shù)據(jù)恢復(fù)過程包括以下步驟(一)控制器先把剩余正常flash存儲通道的數(shù)據(jù)和冗余通道的冗余信息讀到緩存；(二)控制器根據(jù)剩余正常flash存儲通道的數(shù)據(jù)和冗余信息恢復(fù)flash存儲通道x的數(shù)據(jù)；(三)控制器將flash存儲通道x的數(shù)據(jù)恢復(fù)出來并存儲到緩存；(四)控制器依次把完整的數(shù)據(jù)從接口輸出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于flash芯片的固態(tài)盤數(shù)據(jù)存儲與恢復(fù)方法， 其特征在于，生成冗余信息的算法采用異或算法，具體算法如下 冗余信息第m位數(shù)據(jù)-flash存儲通道1第m位數(shù)據(jù) XORflash存儲通 道2第m位數(shù)據(jù)XOR……XOR f lash存儲通道n第m位數(shù)據(jù)(其中n^1、2… k， k為一常數(shù))。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于flash芯片的固態(tài)盤數(shù)據(jù)存儲與恢復(fù)方 法，其特征在于，當(dāng)如flash存儲通道x損失，數(shù)據(jù)恢復(fù)釆用異或算法，具 體算法如下f lash存儲通道x第m位數(shù)據(jù)- flash存儲通道1第m位數(shù)據(jù) XOR……XOR flash存儲通道X-l第m位數(shù)據(jù)XOR冗余信息第m位數(shù)據(jù)XOR flash存儲通道X+1第m位數(shù)據(jù)…XOR flash存儲通道n第m位數(shù)據(jù)(其中 m=l、 2…k， k為一常數(shù))。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于flash芯片的固態(tài)盤數(shù)據(jù)存儲與恢復(fù)方法，提出了根據(jù)原始數(shù)據(jù)生成冗余信息數(shù)據(jù)后，在保存原始數(shù)據(jù)的同時，也把冗信息余數(shù)據(jù)保存到額外的Flash存儲通道上，當(dāng)flash存儲通道x損失，利用冗余信息數(shù)據(jù)恢復(fù)數(shù)據(jù)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提供的基于flash芯片的固態(tài)盤數(shù)據(jù)存儲與恢復(fù)方法極大提高了固態(tài)盤存儲數(shù)據(jù)的可靠性，即使在某一個通道的芯片受到損壞，也能夠保證存儲數(shù)據(jù)的完整性。
文檔編號G06F11/08GK101620555SQ200910101509
公開日2010年1月6日 申請日期2009年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月10日
發(fā)明者馮再麟, 斯輝健, 雄 王, 王宇峰, 金亮亮, 強 陳, 馬小鵬 申請人:中國電子科技集團公司第五十二研究所