一种掉电保护方法及固态硬盘技术

本发明专利技术提供一种掉电保护方法及固态硬盘。所述存掉电保护方法包括：对电源进行实时监测；当监测到所述电源异常时，设备控制器硬件逻辑断开与系统总线连接，设备内部时钟与系统总线时钟断开并进入自由运行；设备控制器硬件利用设备内部时钟完成数据相关操作。所述固态硬盘包括：掉电检测装置，用于实时监测电源是否出现异常；掉电保护装置，用于在监测到所述电源出现异常时，硬件逻辑实现以下掉电保护操作：断开与主机系统总线连接；固态硬盘内部时钟与总线时钟断开并进入自由运行，利用固态硬盘内部时钟将固态硬盘缓存内的数据写入到固态硬盘的存储单元中。本发明专利技术的技术方案通过运用剩余电量来保证数据保护动作的完成，保证数据完整性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种计算机安全技术，特别是涉及一种掉电保护方法及固态硬盘。
技术介绍
基于闪存(NAND Flash)的数据存储技术在过去十几年发展迅速，在很多应用中逐渐取代了传统的磁记录硬盘(hard disk drive，HDD)。相对于传统的基于硬盘的存储系统，SSD(Solid State Drive，固态硬盘)对掉电情况的保护有显著不同，既有先天优势也有先天劣势。由于没有机械部份，也不存在磁头的紧急泊车问题，但SSD包含更复杂的元数据和数据缓存，它们也必须保证能写入介质以保证元数据和用户数据的完整性。对于企业级的应用，下列要求是需要保证的：1，断电重启后，SSD必须正常运行。2，所有写入完毕的数据必须可以正确读出。传统SSD系统中，控制器由嵌入式处理器及固件实现，在断电或主机突然重启的时候是脆弱的。为保证处理器能正常运行至元数据和数据缓存都能保存在介质中通常需要较长的时间，常常需要电池或者超级电容提供所需电源。同时，电池本身可能失效，进一步放大系统的脆弱性。某些SSD系统甚至完全没有保护，先天就是不安全的。鉴于此，如何在异常掉电的情况下最大限度的保证系统的数据完整性成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种掉电保护方法及固态硬盘，用于解决现有技术中在异常掉电的情况下导致的系统数据不完整的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种掉电保护方法，所述存掉电保护方法包括：对电源进行实时监测；当监测到所述电源异常时，设备控制器硬件逻辑断开与主机系统总线连接，所述设备内部时钟与系统总线时钟断开并进入自由运行；设备控制器硬件利用所述设备内部时钟完成数据相关操作。可选地，所述数据相关操作包括将所述设备缓存内的数据写入到所述设备存储单元中。可选地，所述设备缓存内的有效数据做填充至写入单元边界，并将填充后的所有数据写入到所述设备存储单元中。可选地，所述对电源实时监测的具体实现包括：检测电源电压是否在预设的范围内，当所述电源电压不在预设的范围内时，则判断所述电源异常，启动断电保护写入操作。可选地，所述对电源实时监测的具体实现包括：检测主机系统总线上的重置信号，当检测到重置信号有效时，判断所述电源异常，启动断电保护写入操作。可选地，所述掉电保护方法还包括：当监测到所述电源恢复正常时，所述设备控制器恢复正常工作。本专利技术还提供一种固态硬盘，所述固态硬盘包括：掉电检测装置，用于实时监测电源是否出现异常；掉电保护装置，用于在监测到所述电源出现异常时，硬件逻辑实现以下掉电保护操作：断开与主机系统总线连接；所述固态硬盘内部时钟与总线时钟断开并进入自由运行，利用所述固态硬盘内部时钟将所述固态硬盘缓存内的数据写入到所述固态硬盘的存储单元中。可选地，所述掉电检测装置用于检测电源电压是否在预设的范围内，当电源电压不在预设的范围内时，则所述电源异常。可选地，所述掉电检测装置用于检测主机系统总线上的重置信号，当检测到重置信号有效时，所述电源异常。可选地，所述固态硬盘缓存内的有效数据做填充至写入单元边界，并将并将填充后的所有数据写入到所述设备存储单元中。可选地，所述固态硬盘还包括掉电恢复装置，所述掉电恢复装置用于当监测到所述电源恢复正常时，硬件恢复所述固态硬盘的正常工作。本专利技术再提供一种计算机设备，所述计算机设备包括所述固态硬盘，当所述电源异常时，固态硬盘硬件逻辑实现以下操作：断开与系统总线连接；所有控制处理器清空流水线；所述固态硬盘完成掉电保护操作；关闭所有控制处理器。如上所述，本专利技术的一种掉电保护方法及固态硬盘，具有以下有益效果：1，利用剩余电量，无须电池。2，保证各种异常情况的正确检测。3，在异常发生之后，保证保护动作的及时，有序完成。4，所有功能由硬件实现，无须任何软件支持，进一步提高强壮性。附图说明图1显示为本专利技术的掉电保护方法的一实施例的流程示意图。图2显示为本专利技术的固态硬盘的一实施例的模块示意图。图3显示为本专利技术的固态硬盘的一实施例的部分电路示意图。元件标号说明1      固态硬盘11     掉电监测装置12     掉电保护装置S1～S3  步骤具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本专利技术提供一种掉电保护方法。所述掉电保护方法通过运用剩余电量来保证保护动作的完成。在服务器和普通计算机中，电源均是由相当功率的开关电源实现。在突然掉电的情况下，储存在各部份电容电感中的能量仍能保持计算机工作一段较短的时间，我们称之为剩余电量。对于高品质计算机电源来说，剩余电量可以维持20毫秒甚至更长时间，这是电源电路的本质决定的。在一个实施例中，如图1所示，所述存掉电保护方法包括：步骤S1，对电源进行实时监测。所述对电源实时监测的具体实现方法包括：检测电源电压是否在预设的范围内，如果电源电压在预设的范围内，则电源正常；如果电源电压不在预设的范围内，则电源异常。所述对电源实时监测的具体实现方法还包括：检测主机系统总线上的重置信号，当检测到重置信号有效时，判断所述电源异常，启动断电保护写入操作。两种检测手段可以相互补充，互为备份。在一个实施例中，同时检测电源电压是否在预设的范围内，以及检测主机系统总线上的重置信号。当电源电压不在预设的范围内，或者当检测到重置信号有效时，判断所述电源异常，启动断电保护写入操作。仅当检测电源电压在预设的范围内，且系统总线上未检测到重置信号时，所述电源正常。电源异常说明下列情况之一发生：1，电源即将丢失，并已开始下降。2，电源即将丢失，尚未开始下降但主机系统已检测到并开始关机过程。3，电源没问题，但由于其他原因，如系统软件崩溃或系统硬件故障，系统开始重启。步骤S2，当监测到所述电源异常时，设备控制器硬件逻辑断开与系统总线连接，所述设备内部时钟与系统总线时钟断开并进入自由运行。对应于存储设备，断开与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掉电保护方法，其特征在于，所述存掉电保护方法包括：对电源进行实时监测；当监测到所述电源异常时，设备控制器硬件逻辑断开与系统总线连接，所述设备内部时钟与系统总线时钟断开并进入自由运行；设备控制器硬件利用所述设备内部时钟完成数据的相关操作。

【技术特征摘要】
1.一种掉电保护方法，其特征在于，所述存掉电保护方法包括：
对电源进行实时监测；
当监测到所述电源异常时，设备控制器硬件逻辑断开与系统总线连接，所述设备内部
时钟与系统总线时钟断开并进入自由运行；
设备控制器硬件利用所述设备内部时钟完成数据的相关操作。
2.根据权利要求1所述的掉电保护方法，其特征在于：所述数据相关操作包括将所述设备缓
存内的数据写入到所述设备存储单元中。
3.根据权利要求2所述的掉电保护方法，其特征在于：所述设备缓存内的有效数据做填充至
写入单元边界，并将填充后的所有数据写入到所述设备存储单元中。
4.根据权利要求1所述的掉电保护方法，其特征在于：所述对电源实时监测的具体实现步骤
包括：检测电源电压是否在预设的范围内，当所述电源电压不在预设的范围内时，则判断
所述电源异常，启动断电保护写入操作。
5.根据权利要求1所述的掉电保护方法，其特征在于：检测主机系统总线上的重置信号，当
检测到重置信号有效时，判断所述电源异常，启动断电保护写入操作。
6.根据权利要求1所述的掉电保护方法，其特征在于：所述掉电保护方法还包括：当监测到
所述电源恢复正常时，所述设备控制器恢复正常工作。
7.一种固态硬盘，其特征在于：所述固态硬盘包括：掉电检测装置，用于实时监测电源是否
出现...

【专利技术属性】
技术研发人员：周溱，
申请(专利权)人：上海宝存信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31