数据存储系统、设备及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种数据存储方法，通过数据存储系统实现数据存储，所述数据存储系统包括存储介质、外部设备及存储控制单元，所述外部设备包括至少两个缓冲内存和主处理模块；还包括步骤Ｓ１、主处理模块控制至少两个缓冲内存交替缓存外部设备向存储介质写入的数据；步骤Ｓ２、在至少一缓冲内存写满时，通过存储控制单元将缓冲内存缓存的数据写到存储介质。本发明专利技术还分别公开了一种数据存储系统及数据存储设备。本发明专利技术有效提高了存储介质的写速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据存储领域，具体涉及一种。
技术介绍
现有存储介质(例如硬盘、闪存等)对批量数据的一次写入速度很快，性能好。而在多次少量数据写入时，速度则很慢，性能也很差。以闪存为例，闪存写数据的流程包括步骤 步骤A、分析数据要写到闪存的哪个逻辑块，该逻辑块内的哪一页，以及页内的扇 区； 步骤B、通过该逻辑块查找逻辑物理页映射表(即逻辑页和物理页之间映射关系的表)，找到该逻辑块所对应的物理块(此处将该物理块定义为物理块A)，通过逻辑物理页映射表找到一空块(此处将该空块定义为空块B); 步骤C、将要写的数据写入空块B中相应的物理页和扇区中； 步骤D、将物理块A中其他页和扇区的数据全部搬迁到空块B中的相应位置； 步骤E、修改逻辑物理页映射表将该逻辑块与空块B对应上，废除原来的对应关系； 步骤F、擦除物理块A并逻辑物理页映射表，将物理块A作为新的空块。 由以上步骤可以看出，如果在对闪存多次写入少量数据，每次都需要进行数据搬迁，这样不仅影响到数据的写速度，而且频繁的写入擦除会影响闪存的擦写寿命，进而影响到闪存的使用寿命。 现有技术中采用单个缓冲内存对多次少量写入存储介质中的数据先缓存，并在该 缓冲内存数据写满时，将缓冲内存缓存的数据写到存储介质中。这种方法虽然可以避免对 存储介质的频繁擦写，但由于需要将缓冲内存(写满状态下)的数据写到存储介质后，腾出 缓冲内存，然后再继续将要写入存储介质的数据写到缓冲内存中，这样就大大降低了存储 介质的写速度。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种提高存储介质写速度的数据存储系统、设备及方 法。 本专利技术提供一种数据存储系统，包括存储介质、存储控制单元和外部设备；所述外 部设备包括至少两个缓冲内存和主处理模块；所述缓冲内存分别通过主处理模块与存储控 制单元连接，在主处理模块的控制下交替缓存外部设备向存储介质写入的数据，并在存储 控制单元的控制下将缓存的数据写入到存储介质中。 本专利技术还提供一种数据存储设备，所述数据存储设备与外部设备连接，所述数据 存储设备包括存储介质、缓冲存储单元及存储控制单元；所述缓冲存储单元包括至少两个 缓冲内存和缓冲控制模块；所述缓冲内存分别与缓冲控制模块、外部设备及存储控制单元6连接，在缓冲控制模块的控制下交替缓存外部设备向存储介质写入的数据，并在存储控制 单元的控制下将缓存的数据写入到存储介质中。 本专利技术还提供一种数据存储方法，通过数据存储系统实现数据存储，所述数据存 储系统包括存储介质、外部设备及存储控制单元，所述外部设备包括至少两个缓冲内存和 主处理模块；还包括步骤 步骤S1、主处理模块控制至少两个缓冲内存交替缓存外部设备向存储介质写入的 数据； 步骤S2、在至少一缓冲内存写满时，通过存储控制单元将缓冲内存缓存的数据写 到存储介质。 本专利技术还提供一种数据存储方法，通过数据存储设备实现数据存储，所述数据存 储设备包括存储介质、外部设备、存储控制单元及缓冲存储单元，所述缓冲存储单元包括至 少两个缓冲内存和缓冲控制模块；还包括步骤 步骤Al 、缓冲控制模块控制至少两个缓冲内存交替缓存外部设备向存储介质写入 的数据； 步骤A2、在至少一缓冲内存写满时，通过存储控制单元将缓冲内存缓存的数据写 到存储介质。 本专利技术通过两个以上缓冲内存交替缓存外部设备向存储介质写入的数据，大大的 提高存储介质的写速度。另外，将外部设备多次向存储介质写入的数据转化为一次性写入 到存储介质中，减少了对存储介质的擦写次数，提高了存储介质的使用寿命。附图说明 图1是本专利技术一实施例数据存储系统的结构框图； 图2是本专利技术另一实施例数据存储系统的结构框图； 图3是本专利技术一实施例数据存储设备的结构框图； 图4是本专利技术另一实施例数据存储设备的结构框图； 图5是本专利技术一实施例存储控制单元的结构框图； 图6是本专利技术一实施例数据存储方法的流程示意图； 图7是本专利技术一实施例主处理模块控制至少两个缓冲内存交替缓存外部设备向 存储介质写入的数据的流程示意图； 图8是本专利技术一实施例将缓存的数据写到存储介质的流程示意图； 图9是本专利技术一实施例判断要写的数据是否能写入存储介质的流程示意图； 图10是本专利技术一实施例存储介质初始化的流程示意图； 图11是本专利技术一实施例对无效页空间进行回收的流程示意图； 图12是本专利技术又一实施例数据存储方法的流程示意图； 图13是本专利技术一实施例缓存控制模块控制至少两个缓冲内存交替缓存外部设备 向存储介质写入的数据的流程示意图； 图14是本专利技术又一实施例在至少一缓冲内存写满时，通过存储控制单元将缓冲 内存缓存的数据写到存储介质的流程示意图； 图15是本专利技术又一实施例判断要写的数据是否能写入存储介质的流程示意图 图16是本专利技术又一实施例存储介质初始化的流程示意图； 图17是本专利技术又一实施例对无效页空间进行回收处理的流程示意图； 图18是本专利技术一实施例对少于一个存储介质物理页的数据写入流程示意图； 图19是本专利技术一实施例存储介质中数据分布的结构示意图； 图20是本专利技术一实施例逻辑物理页映射及空页信息表的结构示意图； 图21是本专利技术一实施例存储介质逻辑页的结构示意图； 图22是本专利技术一实施例存储介质的生产流程的示意图。 本专利技术目的、功能及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施例方式本专利技术实施例提供的存储系统、设备及方法，通过两个以上缓冲内存交替缓存外 部设备向存储介质写入的数据，一缓冲内存在将缓存的数据写到存储介质时，另一缓冲内 存继续存储外部设备向存储介质写入的数据，大大的提高存储介质的写速度。另外，将外部 设备多次向存储介质写入的数据转化为一次性写入到存储介质中，减少了对存储介质的擦 写次数，提高了存储介质的使用寿命。 图1示出了本专利技术一实施例数据存储系统，包括存储介质30、存储控制单元20和 外部设备10。 所述外部设备10包括至少两个缓冲内存102和主处理模块101。所述缓冲内存 102分别通过主处理模块101与存储控制单元20连接，在主处理模块101的控制下交替缓 存外部设备10向存储介质30写入的数据，并在存储控制单元20的控制下将缓存的数据写 入到存储介质30中。 在图1所示实施例的基础上，图2示出了本专利技术另一实施例数据存储系统，包括存 储介质30、存储控制单元20和外部设备10。 所述外部设备10包括至少两个缓冲内存102、主处理模块101和空间查询模块 103。 所述缓冲内存102通过主处理模块101与存储控制单元20连接，在主处理模块 101的控制下交替缓存外部设备10向存储介质30写入的数据，并在存储控制单元20的控 制下将缓存的数据写入到存储介质30中。 所述主处理模块101控制一缓冲内存102缓存外部设备向存储介质写入的数据， 在该缓冲内存写满时，切换到另一缓冲内存102继续缓存外部设备10向存储介质30写入 的数据。具体工作过程将在所示实施例中进行详细的说明。所述主处理模块101在向一缓 冲内存102写数据时，更新逻辑缓存信息表。 所述空间查询模块103，查询存储介质30的空间状况。查询存储介质30的空间状 况包括总空间、有用空间及无效页空间。空间查询模块103由主机系统调用，从而查询存储 介质30的空间状况。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据存储方法，通过数据存储系统实现数据存储，所述数据存储系统包括存储介质、外部设备，其特征在于，所述存储系统还包括存储控制单元，所述外部设备包括至少两个缓冲内存和主处理模块；还包括步骤：步骤Ｓ１、主处理模块控制至少两个缓冲内存交替缓存外部设备向存储介质写入的数据；步骤Ｓ２、在至少一缓冲内存写满时，通过存储控制单元将缓冲内存缓存的数据写到存储介质。

【技术特征摘要】
一种数据存储方法，通过数据存储系统实现数据存储，所述数据存储系统包括存储介质、外部设备，其特征在于，所述存储系统还包括存储控制单元，所述外部设备包括至少两个缓冲内存和主处理模块；还包括步骤步骤S1、主处理模块控制至少两个缓冲内存交替缓存外部设备向存储介质写入的数据；步骤S2、在至少一缓冲内存写满时，通过存储控制单元将缓冲内存缓存的数据写到存储介质。2. 根据权利要求1所述的数据存储方法，其特征在于，所述步骤Sl包括 步骤S11、主处理模块控制一缓冲内存缓存外部设备向存储介质写入的数据，并更新逻辑缓存信息表；步骤S12、在一缓冲内存写满时，执行步骤S2 ;同时，主处理模块控制另一缓冲内存继 续缓存外部设备向存储介质写入的数据，并更新逻辑缓存信息表；步骤S13、在另一缓冲内存写满时，执行步骤S2 ;同时，返回执行步骤Sll。3. 根据权利要求1所述的数据存储方法，其特征在于，所述步骤S2包括步骤 步骤S21、存储控制单元读取逻辑缓存信息表、存储介质的逻辑物理页映射及空页信息表；步骤S22、存储控制单元根据逻辑缓存信息表、逻辑物理页映射及空页信息表将缓冲内 存缓存的数据写到存储介质中；步骤S23、存储控制单元更新逻辑物理页映射及空页信息表，并清空缓冲内存和逻辑缓 存信息表。4. 根据权利要求1至3任一项所述的数据存储方法，其特征在于，所述步骤Sl之前还 包括步骤SO、外部设备判断要写的数据是否能写入存储介质中。5. 根据权利要求4所述的数据存储方法，其特征在于，所述步骤SO包括 步骤S01、外部设备查询存储介质的空间状况；步骤S02、外部设备根据空间状况判断要写的数据是否能在存储介质中放得下，若放得 下，则执行步骤Sl ;若放不下，则执行步骤S03 ;步骤S03、外部设备判断加上无效页空间后是否能放得下，若放得下，则对无效页空间 进行回收处理；若放不下，则提示无存储空间，数据无法写入。6. 根据权利要求5所述的数据存储方法，其特征在于，所述步骤S03中对无效页空间进 行回收处理包括步骤S031、外部设备发送无效页整理命令通知存储介质需要整理无效页； 步骤S032、外部设备通过逻辑物理页映射及空页信息表将存储介质中存储的有效数据搬迁到外部设备另一存储空间，同时修改逻辑物理页映射及空页信息表使其与外部设备另一存储空间对应；步骤S033、外部设备将存储介质中存储介质基本信息及读写页基本信息表之外的数据 信息擦除；步骤S034、外部设备将外部设备另一存储空间中的有效数据按顺序批量的写入清除后 的存储介质中；步骤S035、外部设备修改与外部设备另一存储空间相对应逻辑物理页映射及空页信息 表，使其与存储介质的存储空间相对应，并将该表写在存储介质的存储空间中。7. —种数据存储方法，通过数据存储设备实现数据存储，所述数据存储设备包括存储 介质、外部设备，其特征在于，所述数据存储设备还包括存储控制单元及缓冲存储单元，所 述缓冲存储单元包括至少两个缓冲内存和缓冲控制模块；还包括步骤步骤A1、缓冲控制模块控制至少两个缓冲内存交替缓存外部设备向存储介质写入的数据；步骤A2、在至少一缓冲内存写满时，通过存储控制单元将缓冲内存缓存的数据写到存 储介质。8. 根据权利要求7所述的数据存储方法，其特征在于，所述步骤Al包括 步骤A11、缓冲控制模块控制一缓冲内存缓存外部设备向存储介质写入的数据，并更新逻辑缓存信息表；步骤A12、在一缓冲内存写满时，执行步骤A2;同时，缓冲控制模块控制另一缓冲内存 继续缓存外部设备向存储介质写入的数据，并更新逻辑缓存信息表；步骤A13、在另一缓冲内存写满时，执行步骤A2 ;同时，返回执行步骤All。9. 根据权利要求7所述的数据存储方法，其特征在于，所述步骤S2包括步骤 步骤A21、存储控制单元读取逻辑缓存信息表、存储介质的逻辑物理页映射及空页信息表；步骤A22、存储控制单元根据逻辑缓存信息表和逻辑物理页映射及空页信息表将缓冲 内存缓存的数据写到存储介质中；步骤A23、存储控制单元更新逻辑物理页映射...

【专利技术属性】
技术研发人员：万红波，
申请(专利权)人：深圳市朗科科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]