數(shù)據(jù)存取方法和數(shù)據(jù)存取裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)存取方法和數(shù)據(jù)存 取裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，例如智能手機(jī)、多媒體播放器、個(gè)人數(shù)字助理 (PDA)、便攜式計(jì)算機(jī)、平板式計(jì)算機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等各種電子設(shè)備被廣泛應(yīng)用。在該樣電子 設(shè)備中，處理單元的處理能力不斷增強(qiáng)，同時(shí)存儲(chǔ)裝置的存儲(chǔ)容量和存儲(chǔ)速度也得到了相 應(yīng)的提局。
[0003]隨著人們對(duì)數(shù)據(jù)存取需求的增加，諸如傳統(tǒng)硬盤(pán)（皿D)之類的機(jī)械結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)裝置 已經(jīng)無(wú)法滿足要求。取而代之的，提出了諸如固態(tài)硬盤(pán)（SSD)之類的數(shù)字存儲(chǔ)裝置。數(shù)字 存儲(chǔ)裝置具有極高的數(shù)據(jù)存取速度，然而其存取壽命(尤其是寫(xiě)入次數(shù)）目前仍然受到技術(shù) 限制。
[0004]在傳統(tǒng)的硬盤(pán)中，使用邏輯塊尋址（LBA)模式來(lái)查找到硬盤(pán)上存儲(chǔ)的內(nèi)容。在LBA模式下，硬盤(pán)上的一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)域由它所在的磁頭、柱面(也就是磁道)和扇區(qū)所唯一確定。然 而，數(shù)字存儲(chǔ)裝置沒(méi)有物理的LBA，所采用的芯片結(jié)構(gòu)也不是螺旋的磁道。替代地，數(shù)字存儲(chǔ) 裝置基于邏輯地址和物理地址的映射來(lái)提供訪問(wèn)服務(wù)，也就是說(shuō)，其向外部電子設(shè)備提供 邏輯地址進(jìn)行訪問(wèn)，而在內(nèi)部通過(guò)邏輯地址和物理地址的映射來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯地址和物理地址 轉(zhuǎn)換，然后提供物理地址內(nèi)的實(shí)際數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)。
[0005]隨著數(shù)字存儲(chǔ)裝置的大量進(jìn)入市場(chǎng)，為了使得電子設(shè)備能夠適應(yīng)該些數(shù)字存儲(chǔ)裝 置，各個(gè)操作系統(tǒng)都做了一些修改。例如，在微軟公司的操作系統(tǒng)Windows?中就禁止了針 對(duì)傳統(tǒng)硬盤(pán)所設(shè)計(jì)的磁盤(pán)碎片整理功能。在傳統(tǒng)硬盤(pán)的碎片整理過(guò)程中，由于Windows的 邏輯地址和傳統(tǒng)硬盤(pán)的物理地址是完全相同的，即兩者都是W-個(gè)扇區(qū)（一般為512字節(jié) (B))為最小的數(shù)據(jù)存取單位，所W該功能可W容易地將碎片數(shù)據(jù)(例如，一個(gè)文件被存儲(chǔ)在 硬盤(pán)的分散空間中的各個(gè)部分）集中到連續(xù)地址，W便加快文件的讀取速度。
[0006]然而，對(duì)于數(shù)字存儲(chǔ)裝置而言，如上所述，Windows的邏輯地址和數(shù)字存儲(chǔ)裝置的 物理地址并不一樣，兩者之間只是映射關(guān)系。WindowsW-個(gè)扇區(qū)(一般為512B)為最小的 數(shù)據(jù)存取單位；而數(shù)字存儲(chǔ)裝置W-個(gè)頁(yè)(一般為4千字節(jié)（KB))為最小的數(shù)據(jù)存取單位。 故此，由于在Windows中現(xiàn)有的磁盤(pán)碎片整理功能無(wú)法直接處理數(shù)字存儲(chǔ)裝置中的物理地 址，所W該功能非但對(duì)于數(shù)字存儲(chǔ)裝置無(wú)效，反而可能由于無(wú)意義的讀寫(xiě)操作而加快其壽 命消耗。
[0007]因此，需要一種新型的數(shù)據(jù)存取方法和數(shù)據(jù)存取裝置來(lái)解決上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種數(shù)據(jù)存取方法，所述 方法應(yīng)用于電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括存儲(chǔ)裝置，所述數(shù)據(jù)存取方法包括；獲取所述存儲(chǔ) 裝置中的最小存取單位的尺寸；讀取要寫(xiě)入到所述存儲(chǔ)裝置中的第一數(shù)據(jù)；判斷所述第一 數(shù)據(jù)的尺寸是否等于所述最小存取單位的尺寸的整數(shù)倍；如果所述第一數(shù)據(jù)的尺寸等于所 述最小存取單位的尺寸的整數(shù)倍，則將所述第一數(shù)據(jù)對(duì)齊地存儲(chǔ)到所述整數(shù)倍的最小存取 單位中；W及否則，向所述第一數(shù)據(jù)添加填充數(shù)據(jù)，使得所述第一數(shù)據(jù)的尺寸等于所述最小 存取單位的尺寸的整數(shù)倍，并且將所述第一數(shù)據(jù)對(duì)齊地存儲(chǔ)到所述整數(shù)倍的最小存取單位 中。
[0009] 此外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種數(shù)據(jù)存取裝置，所述裝置應(yīng)用于電子設(shè) 備，所述電子設(shè)備包括存儲(chǔ)裝置，所述數(shù)據(jù)存取裝置包括：尺寸獲取單元，用于獲取所述存 儲(chǔ)裝置中的最小存取單位的尺寸；數(shù)據(jù)讀取單元，用于讀取要寫(xiě)入到所述存儲(chǔ)裝置中的第 一數(shù)據(jù)；尺寸判斷單元，用于判斷所述第一數(shù)據(jù)的尺寸是否等于所述最小存取單位的尺寸 的整數(shù)倍；W及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于如果所述第一數(shù)據(jù)的尺寸等于所述最小存取單位的尺 寸的整數(shù)倍，則將所述第一數(shù)據(jù)對(duì)齊地存儲(chǔ)到所述整數(shù)倍的最小存取單位中；W及否則，向 所述第一數(shù)據(jù)添加填充數(shù)據(jù)，使得所述第一數(shù)據(jù)的尺寸等于所述最小存取單位的尺寸的整 數(shù)倍，并且將所述第一數(shù)據(jù)對(duì)齊地存儲(chǔ)到所述整數(shù)倍的最小存取單位中。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)存取方法，可W根據(jù)最小存取單 位的尺寸來(lái)將第一數(shù)據(jù)對(duì)齊地存儲(chǔ)到存儲(chǔ)裝置中。由于第一數(shù)據(jù)被對(duì)齊地存儲(chǔ)到存儲(chǔ)裝置 中，所W在寫(xiě)入過(guò)程中可W保證第一數(shù)據(jù)僅僅占用最少數(shù)目的最小存取單位，從而獲得最 佳的寫(xiě)入速度。同理，當(dāng)需要對(duì)第一數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取時(shí)，與第一數(shù)據(jù)分散在大量的最小存取單 位相比，由于第一數(shù)據(jù)僅僅占用最少數(shù)目的最小存取單位，所W可最快速度讀出該第 一數(shù)據(jù)。因此，在本發(fā)明中，可W實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)存取性能，充分提高了在使用存儲(chǔ)裝置時(shí) 的用戶體驗(yàn)。
[0011] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變 得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利 要求書(shū)W及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明的實(shí) 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0013]圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的數(shù)據(jù)存取方法。
[0014] 圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的數(shù)據(jù)存取方法。
[0015]圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明第H實(shí)施例的數(shù)據(jù)存取方法。
[0016] 圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的數(shù)據(jù)存取方法。
[0017] 圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的數(shù)據(jù)存取裝置。
[0018] 圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的數(shù)據(jù)存取裝置。
[0019]圖7圖示了根據(jù)本發(fā)明第H實(shí)施例的數(shù)據(jù)存取裝置。
[0020] 圖8圖示了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的數(shù)據(jù)存取裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。該里，需要注意的是，在附圖中， 將相同的附圖標(biāo)記賦予基本上具有相同或類似結(jié)構(gòu)和功能的組成部分，并且將省略關(guān)于它 們的重復(fù)描述。
[0022]在下文中，將在各個(gè)具體實(shí)施例中描述根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)存取方法。
[0023]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)存取方法應(yīng)用于電子設(shè)備。所述電子設(shè)備可W是諸如個(gè) 人計(jì)算機(jī)、智能電視、平板電腦、移動(dòng)電話、數(shù)碼相機(jī)、個(gè)人數(shù)字助手、便攜式計(jì)算機(jī)、智能桌 面、游戲機(jī)等的電子設(shè)備。
[0024]所述電子設(shè)備可W包括存儲(chǔ)裝置。在本發(fā)明的實(shí)施例中，該存儲(chǔ)裝置例如是數(shù)字 存儲(chǔ)裝置。該數(shù)字存儲(chǔ)裝置可W采用基于NOR或NAND結(jié)構(gòu)的非易失性閃存技術(shù)，其通過(guò)邏 輯地址和物理地址的之間映射來(lái)向電子設(shè)備提供數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)。例如，該數(shù)字存儲(chǔ)裝置可 W是固態(tài)硬盤(pán)（SSD)等。
[00巧]一般地，所述固態(tài)硬盤(pán)可W包括多個(gè)存儲(chǔ)塊（block),并且每個(gè)存儲(chǔ)塊可W包括多 個(gè)存儲(chǔ)頁(yè)（page)。對(duì)固態(tài)硬盤(pán)的讀寫(xiě)操作W存儲(chǔ)塊中的存儲(chǔ)頁(yè)為單位進(jìn)行，而對(duì)固態(tài)硬盤(pán) 的擦除/編程操作W存儲(chǔ)塊為單位進(jìn)行，也就是說(shuō)，在固態(tài)硬盤(pán)中，page為最小的存取(讀 寫(xiě)）單位，而block為最小的擦除/編程單位。
[0026] 具體而言，W采用英特爾（Intel)公司推出的34納米（nm)閃存芯片（L63B顆粒） 的固態(tài)硬盤(pán)為例，1個(gè)存儲(chǔ)頁(yè)的容量為4邸，并且1個(gè)存儲(chǔ)塊由256個(gè)存儲(chǔ)頁(yè)組成。
[0027]此外，在所述電子設(shè)備中安裝有操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部 分，負(fù)責(zé)管理與配置內(nèi)存、決定系統(tǒng)資源供需的優(yōu)先次序、控制輸入/輸出（I/O)設(shè)備、操作 網(wǎng)絡(luò)與管理文件系統(tǒng)等基本任務(wù)。最重要的是，該操作系統(tǒng)可W控制將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)裝 置中、從存儲(chǔ)裝置中讀取數(shù)據(jù)、或從存儲(chǔ)裝置中刪除數(shù)據(jù)。此外，該操作系統(tǒng)還可W提供磁 盤(pán)碎片整理功能。
[0028]磁盤(pán)碎片也被稱為文件碎片，它是因?yàn)槲募环稚⒈４娴秸麄€(gè)磁盤(pán)的不同地方， 而沒(méi)有連續(xù)地保存在磁盤(pán)連續(xù)的扇區(qū)中而形成的。具體地，傳統(tǒng)硬盤(pán)在使用一段時(shí)間后，由 于反復(fù)寫(xiě)入和刪除文件，磁盤(pán)中的空閑扇區(qū)會(huì)分散到整個(gè)磁盤(pán)中不連續(xù)的物理位置上，從 而使文件不能存在連續(xù)的扇區(qū)里。該樣，再讀寫(xiě)文件時(shí)就需要到不同的地方去讀取，增加了 磁頭的來(lái)回移動(dòng)，降低了磁盤(pán)的訪問(wèn)速度。磁盤(pán)碎片整理就是對(duì)電腦磁盤(pán)在長(zhǎng)期使用過(guò)程 中產(chǎn)生的碎片和凌亂文件重新整理，釋放出更多的磁盤(pán)空間，可提高電腦的整體性能和運(yùn) 行速度。
[0029] 如【背景技術(shù)】所述，現(xiàn)有的磁盤(pán)碎片整理功能往往是針對(duì)傳統(tǒng)硬盤(pán)所設(shè)計(jì)的。由于 操作系統(tǒng)的邏輯地址和傳統(tǒng)硬盤(pán)的物理地址都是W-個(gè)扇區(qū)（一般為512B)為最小的數(shù)據(jù) 存取單位，所W該功能可W很好地適用于傳統(tǒng)硬盤(pán)。
[0030] 但是，對(duì)于固態(tài)硬盤(pán)而言，操作系統(tǒng)的邏輯地址（W512B為最小的數(shù)據(jù)存取單位） 和固態(tài)硬盤(pán)的物理地址（W4邸為最小的數(shù)據(jù)存取單位）之間只是映射關(guān)系，所W該功能無(wú) 法繼續(xù)適用。
[0031]此外，本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，該固態(tài)硬盤(pán)中的映射關(guān)系不但使得傳統(tǒng)的磁盤(pán)碎片整理 功能失去作用，也使得在操作系統(tǒng)按照傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取方法來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)，相關(guān)操作的數(shù) 據(jù)存取性能低下。
[0032] 為此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)存取方法，其可W更大程度的利用固態(tài)硬盤(pán) 的優(yōu)勢(shì)，提高固態(tài)硬盤(pán)的性能。
[0033]圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的數(shù)據(jù)存取方法。
[0034] 圖1所圖示的數(shù)據(jù)存取方法可應(yīng)用于電子設(shè)備，所述電子設(shè)