一种固态硬盘及数据读写方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种固态硬盘及数据读写方法。一种固态硬盘包括：存储单元，包括具有相同存储空间结构的原始数据区域和备份数据区域，所述原始数据区域的存储空间地址，与所述备份数据区域的存储空间地址一一对应；写入控制单元，用于根据数据写入指令，将数据同时写入所述存储单元的原始数据区域和备份数据区域；读取控制单元，用于根据数据读取指令，由所述存储单元的原始数据区域读取数据，如果出现读取错误，则根据所述存储空间地址的对应关系，由所述存储单元的备份数据区域读取数据。以上技术方案，应用固态硬盘闪存芯片的特性，同时对一块硬盘的多个存储区域进行相同的写入操作，在不影响硬盘性能的情况下，提高了数据的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据存储
，特别涉及。
技术介绍
固态硬盘(Solid State Disk, SSD)，是由控制单元和固态存储单元组成的硬盘，其接口规范、功能及使用方法上与普通硬盘相同。由于固态硬盘没有普通硬盘的机械旋转装置，因此具有读写速度快、工作噪音低、抗震性好、工作温度范围大等特点。目前，固态硬盘的存储介质大多采用非易失性的闪存(flash)芯片，其优点是数据保护不受电源控制、移动方便，可以适应于多种环境，缺点在于闪存块有时会存在读写错误，影响数据的可靠性。 针对上述问题，我们可以通过建立冗余数据的方法来提高数据的可靠性，一种比 较常用的方案是使用备份软件或数据同步软件，这种方法的缺点在于要求用户进行额外 的设置或操作，并且在进行数据备份或同步时，需要占用系统资源，对硬盘的读写性能造成 影响。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了，以实现在不影响 读写性能的情况下，提高固态硬盘的数据可靠性，技术方案如下 —种固态硬盘，包括 存储单元，包括具有相同存储空间结构的原始数据区域和备份数据区域，所述原 始数据区域的存储空间地址，与所述备份数据区域的存储空间地址一一对应； 写入控制单元，用于根据数据写入指令，将数据同时写入所述存储单元的原始数 据区域和备份数据区域； 读取控制单元，用于根据数据读取指令，由所述存储单元的原始数据区域读取数 据，如果出现读取错误，则根据所述存储空间地址的对应关系，由所述存储单元的备份数据 区域读取数据。 —种固态硬盘的数据读写方法，包括 当接收到数据写入指令时，将数据同时写入固态硬盘的原始数据区域和备份数据 区域； 当接收到数据读取指令时，由固态硬盘的原始数据区域读取数据，如果出现读取 错误，则根据原始数据区域与备份数据存储空间地址的对应关系，由备份数据区域读取数 据； 其中，所述原始数据区域和所述备份数据区域具有相同的存储空间结构，所述原始数据区域的存储空间地址，与所述备份数据区域的存储空间地址一一对应。 以上技术方案，应用固态硬盘闪存芯片的特性，同时对一块硬盘的多个存储区域进行相同的写入操作，当数据读取错误时，则自动从备份存储区域中读取数据，在不影响硬盘性能的情况下，提高了数据的可靠性。 附图说明 图1为本专利技术实施例固态硬盘的结构示意图； 图2为本专利技术实施例固态硬盘的存储空间结构示意图； 图3为本专利技术实施例固态硬盘的数据写操作示意图； 图4为本专利技术实施例固态硬盘的块擦除操作示意图； 图5为本专利技术实施例固态硬盘的另一种结构示意图； 图6为本专利技术实施例数据恢复单元的结构示意图； 图7为本专利技术实施例的数据读取方法流程图； 图8为本专利技术实施例的数据恢复方法流程图。具体实施例方式首先对本专利技术实施例所提供的一种固态硬盘进行介绍，参见图1所示，包括 存储单元110，包括具有相同存储空间结构的原始数据区域和备份数据区域，所述 原始数据区域的存储空间地址，与所述备份数据区域的存储空间地址一一对应； 写入控制单元120，用于根据数据写入指令，将数据同时写入所述存储单元的原始 数据区域和备份数据区域； 读取控制单元130，用于根据数据读取指令，由所述存储单元的原始数据区域读取 数据，如果出现读取错误，则根据所述存储空间地址的对应关系，由所述存储单元的备份数 据区域读取数据。 其中，所述存储单元110的存储空间示意图，可参见图2所示。在固态硬盘中，基本 的存储单位为闪存块(block)，图2所示的存储空间中，所有的闪存块被划分为两部分，其中block0、block2、block4......构成plane0，blockl、block3、block5......构成planel，我们将plane0作为原始数据区，将planel作为备份数据区。 原始数据区和备份数据区的具有完全一致的大小及存储空间结构，并且存储空间的地址一一对应，如图2所示，原始数据区中的地址0000h、0001h......分别对应备份数据区中的地址1000h、1001h......，也就是说，对于原始数据区中的任意一个存储空间地址，都能在备份数据区域中找到一个与之相对应的地址。 当所述写入控制单元120，接收到数据写入操作指令后，会将数据写入原始数据区 域和备份数据区域，由于固态硬盘闪存芯片具有two plane block的特性，因此可以将数 据同时写入两部分区域，并且，相对于只写入一部分区域的写操作来说，写入速度也不会变 慢。 存储空间地址可以由物理地址和逻辑地址来表示，其中物理地址是对应硬盘的实 际物理结构(例如固态硬盘中的闪存块block、页面page等)所编排的地址，图2所示的 地址即为物理地址；而逻辑地址则用于方便计算机对硬盘进行访问。 一般来说，硬盘的读写 操作所直接访问的都是逻辑地址，该逻辑地址与硬盘的物理地址具有一定的映射关系，在 本专利技术实施例中，我们可以将原始数据区域的物理地址和备份数据区域的物理地址，与相 同的逻辑地址建立映射关系。例如，参见图2所示，可以将0000h和1000h与同一个逻辑地址AO建立映射关系，将OOOlh和lOOlh与同一个逻辑地址Al建立映射关系......以此类推，也可以将OOOOh与lOOlh与同一个逻辑地址AO建立映射关系，将OOOlh与lOOOh与同一个逻辑地址A1建立映射关系，并不局限于具体的顺序......以此类推。这样，在对某一逻辑地址进行写操作的时候，就可以将数据同时分别写入原始数据区域和备份数据区域的 相应物理地址上。 参见图3所示，在固态硬盘中，page是用来进行数据写操作的最小单位，一个 block由若干个page组成(图中所示为64个)，当进行数据写操作时，数据会被同时写入 原始数据区和备份数据区的page中，并且，这两部分区域的page地址都是相互对应的。同 理，参见图4所示，当进行块擦除操作时，在两个区域中，具有对应关系的数据块会被同时 擦除。 在进行正常读取操作时，所述读取控制单元130，仅从原始数据区域读取数据，由 于固态硬盘的闪存块有时会出现读写错误，因此在读取数据以后，还会对所读取的数据进 行ECC(Error Checking and Correcting,错误检查和纠正)校验，如果校验通过则将所读 取的数据输出，如果校验失败，说明在原始数据区域中存储的数据有错误，此时，需要由备 份数据区域读取数据。 以图2所示的存储空间为例，假如在读取地址0040h时，出现数据读取错误，则需 要到该地址所对应的备份数据区域中的地址(即1040h)读取数据，由于在这两个地址中所 写入的数据是一致的，因此可以将1040h中所读取的数据作为正常输出。在这之后，读取控 制单元可以继续在原始数据区域进行数据读取，如果出现读取错误，则再次到备份数据区 域中读取相应的备份数据。 为了保证原始数据区域数据的有效性，当原始数据区域出现数据读取错误时，需要对错误数据进行恢复。参见图5所示，本专利技术实施例所提供的固定硬盘，还包括 数据恢复单元140，用于在所述读取控制单元出现读取错误时，对错误数据进行恢复。 参见图6所示，所述数据恢复单元140，可以包括 数据块检测子单元141，用于在出现读取错误时，检测出现读取错误的数据块是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态硬盘，其特征在于，包括：存储单元，包括具有相同存储空间结构的原始数据区域和备份数据区域，所述原始数据区域的存储空间地址，与所述备份数据区域的存储空间地址一一对应；写入控制单元，用于根据数据写入指令，将数据同时写入所述存储单元的原始数据区域和备份数据区域；读取控制单元，用于根据数据读取指令，由所述存储单元的原始数据区域读取数据，如果出现读取错误，则根据所述存储空间地址的对应关系，由所述存储单元的备份数据区域读取数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张宗全，
申请(专利权)人：成都市华为赛门铁克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]