一種基于存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于存儲(chǔ)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]參見(jiàn)圖1，所示為為現(xiàn)有技術(shù)存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)管理的原理示意圖，現(xiàn)有技術(shù)存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)管理的結(jié)構(gòu)一般包括控制器、數(shù)據(jù)緩存以及多個(gè)存儲(chǔ)通道，每個(gè)存儲(chǔ)通道設(shè)置存儲(chǔ)通道驅(qū)動(dòng)模塊與存儲(chǔ)介質(zhì)相連接?，F(xiàn)有技術(shù)中，存儲(chǔ)介質(zhì)僅作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的目的使用，控制器通過(guò)控制存儲(chǔ)通道驅(qū)動(dòng)模塊完成對(duì)每個(gè)存儲(chǔ)通道的存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)，控制器通常采用串行輪詢(xún)的方式分別對(duì)各個(gè)存儲(chǔ)通道進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)，一旦某個(gè)存儲(chǔ)通道處于“忙”狀態(tài)，需要等待該存儲(chǔ)通道恢復(fù)“空閑”狀態(tài)后才能完成數(shù)據(jù)讀寫(xiě)，這就大大降低了存儲(chǔ)速度。為了提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)速度，通常先將分配給該存儲(chǔ)通道的數(shù)據(jù)暫存到緩存中，控制器得以繼續(xù)對(duì)下一存儲(chǔ)通道進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，待完成一個(gè)周期的操作之后，如果該存儲(chǔ)通道恢復(fù)到“空閑”狀態(tài)時(shí)，再將暫存在緩存中的數(shù)據(jù)分配給該存儲(chǔ)通道，進(jìn)而完成一個(gè)輪詢(xún)周期的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的存儲(chǔ)管理結(jié)構(gòu)存在以下缺陷:
[0004]1、需要為每個(gè)存儲(chǔ)通道分配緩存來(lái)暫存通道“忙”時(shí)分配給該通道的數(shù)據(jù)，使所需的緩存容量大大增加，會(huì)明顯增加主控芯片的面積和成本；
[0005]2、存儲(chǔ)通道處于“忙”狀態(tài)時(shí)的數(shù)據(jù)緩存操作通過(guò)控制器完成，從而增加了控制器的開(kāi)銷(xiāo)，影響存儲(chǔ)速度和效率。
[0006]故，針對(duì)目前現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，實(shí)有必要進(jìn)行研究，以提供一種方案，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，確有必要提供一種基于存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理方法及系統(tǒng)，直接利用各個(gè)存儲(chǔ)通道的存儲(chǔ)介質(zhì)互為數(shù)據(jù)緩沖，從而大大減少存儲(chǔ)設(shè)備中緩存的容量。
[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
[0009]—種基于存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理方法，包括以下步驟:
[0010]設(shè)置多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道，每個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道設(shè)有獨(dú)立的存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)并配備存儲(chǔ)通道驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)控制該存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)；
[0011]在所述存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)中設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)用于存儲(chǔ)分配給該存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)的數(shù)據(jù)信息，所述數(shù)據(jù)緩沖區(qū)用于暫存分配給其他存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)的數(shù)據(jù)信息；
[0012]將多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道分配為多個(gè)數(shù)據(jù)互為緩沖組，每個(gè)數(shù)據(jù)互為緩沖組由至少2個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道組成；
[0013]以輪詢(xún)的方式依次對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道進(jìn)行讀寫(xiě)操作；
[0014]當(dāng)任一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道處于“忙”狀態(tài)，數(shù)據(jù)互為緩沖組中的其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)作為該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道的數(shù)據(jù)緩存。
[0015]優(yōu)選地，當(dāng)任一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道處于“忙”狀態(tài)，將分配給該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道的數(shù)據(jù)信息暫時(shí)分配給與其所屬同一個(gè)數(shù)據(jù)互為緩沖組且處于“空閑”狀態(tài)的其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道并將該數(shù)據(jù)信息暫存在該“空閑”狀態(tài)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中；
[0016]當(dāng)該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道從“忙”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱臻e”狀態(tài)時(shí)，再將暫存在所述數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)至該存儲(chǔ)通道的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。
[0017]優(yōu)選地，在所述數(shù)據(jù)互為緩沖組中還設(shè)置緩沖控制單元，通過(guò)所述緩沖控制單元實(shí)現(xiàn)同一數(shù)據(jù)互為緩沖組內(nèi)不同數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道之間處于“忙”狀態(tài)時(shí)互為數(shù)據(jù)緩沖。
[0018]優(yōu)選地，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)，當(dāng)所述緩沖控制單元獲知該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道處于“忙”狀態(tài)，所述緩沖控制單元在所屬的數(shù)據(jù)互為緩沖組內(nèi)尋找一處于“空閑”狀態(tài)的其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道，并將數(shù)據(jù)信息暫存至該“空閑”狀態(tài)的其他存儲(chǔ)通道的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；
[0019]所述緩沖控制單元監(jiān)控該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道的狀態(tài)，一旦原來(lái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道從“忙”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱臻e”狀態(tài)時(shí)，所述緩沖控制單元將暫存在其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)至該存儲(chǔ)通道的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。
[0020]優(yōu)選地，設(shè)置在數(shù)據(jù)互為緩沖組中的多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道以輪詢(xún)順序?yàn)榛鶞?zhǔn)交錯(cuò)排列。
[0021]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明還提出了一種基于存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)，包括接口模塊、主控單元以及多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道，所述多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道被分配為多個(gè)數(shù)據(jù)互為緩沖組且每個(gè)數(shù)據(jù)互為緩沖組至少由2個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道組成;每個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道設(shè)有獨(dú)立的存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)和存儲(chǔ)通道驅(qū)動(dòng)模塊，所述存儲(chǔ)通道驅(qū)動(dòng)模塊用于控制所述存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)；
[0022]所述存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)用于存儲(chǔ)分配給該存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)的數(shù)據(jù)信息，所述數(shù)據(jù)緩沖區(qū)用于暫存分配給其他存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)的數(shù)據(jù)信息;
[0023]所述接口模塊用于獲取待存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息并將該數(shù)據(jù)信息發(fā)送給主控單元；
[0024]所述主控單元以輪詢(xún)的方式依次對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道進(jìn)行讀寫(xiě)操作，當(dāng)任一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道處于“忙”狀態(tài)，所述數(shù)據(jù)互為緩沖組中的其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)作為該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道的數(shù)據(jù)緩存。
[0025]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)互為緩沖組中還設(shè)置緩沖控制單元，所述緩沖控制單元與所述數(shù)據(jù)互為緩沖組內(nèi)各個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道的存儲(chǔ)通道驅(qū)動(dòng)模塊相連接，通過(guò)控制所述存儲(chǔ)通道驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)當(dāng)任一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道處于“忙”狀態(tài)時(shí)各個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道之間互為數(shù)據(jù)緩沖。
[0026]優(yōu)選地，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)，當(dāng)所述緩沖控制單元獲知該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道處于“忙”狀態(tài)，所述緩沖控制單元在所屬的數(shù)據(jù)互為緩沖組內(nèi)尋找一處于“空閑”狀態(tài)的其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道，并將數(shù)據(jù)信息暫存至該“空閑”狀態(tài)的其他存儲(chǔ)通道的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；所述緩沖控制單元監(jiān)控該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道的狀態(tài)，一旦該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道從“忙”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱臻e”狀態(tài)時(shí)，所述緩沖控制單元將暫存在所述數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)至該存儲(chǔ)通道的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。
[0027]優(yōu)選地，所述接口模塊為USB接口、IDE ATA接口、SATA接口、SAS接口和PC1-E接口中任一種。
[0028]優(yōu)選地，所述存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)為閃存介質(zhì)、SD卡、麗C卡、UFS存儲(chǔ)器或e麗C模塊中的任一種。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，由于本發(fā)明的技術(shù)方案，將各個(gè)存儲(chǔ)通道劃分為多個(gè)數(shù)據(jù)互為緩沖組并通過(guò)在存儲(chǔ)介質(zhì)開(kāi)辟數(shù)據(jù)緩沖區(qū)作為緩存，當(dāng)任一存儲(chǔ)通道處于“忙”狀態(tài)時(shí)，能夠由同組內(nèi)其他“空閑”狀態(tài)的存儲(chǔ)通道作為數(shù)據(jù)緩存區(qū)，有效防止因?yàn)槟骋粋€(gè)存儲(chǔ)通道忙碌導(dǎo)致整個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備堵塞的問(wèn)題，并大大減少整個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備中緩存的容量，降低主控芯片的面積和成本；同時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)互為緩沖組獨(dú)立控制數(shù)據(jù)緩存，從而大大降低了控制器的開(kāi)銷(xiāo)，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)速度和效率。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為現(xiàn)有技術(shù)存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)管理的原理示意圖。
[0031]圖2為本發(fā)明一種基于存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理方法的流程示意圖。
[0032]圖3為本發(fā)明一種基于存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)的原理示意圖。
[0033]圖4為本發(fā)明一種基于存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)的另一種實(shí)施例的原理示意圖。
[0034]如下具體實(shí)施例將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0036]參見(jiàn)圖2，所示為本發(fā)明一種基于存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理方法的流程示意圖，包括以下步驟:
[0037]步驟101:設(shè)置多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道，每個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道設(shè)有獨(dú)立的存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)并配備存儲(chǔ)通道驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)控制該存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)；
[0038]步驟102:在存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)中設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)用于存儲(chǔ)分配給該存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)的數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)緩沖區(qū)用于暫存分配給其他存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)的數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)緩沖區(qū)只占存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)極少一部分，通?？刂破髅看畏峙浣o存儲(chǔ)通道的數(shù)據(jù)是固定容量的，比如4K，8K，16K等，數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的空間一般為該固定容量的3至5倍，從而保證有足夠的存儲(chǔ)空間作為數(shù)據(jù)緩沖以及速度。
[0039]步驟103:將多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道分配為多個(gè)數(shù)據(jù)互為緩沖組，每個(gè)數(shù)據(jù)互為緩沖組由至少2個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道組成;數(shù)據(jù)互為緩沖組內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道之間互為數(shù)據(jù)緩沖。
[0040]步驟104:存儲(chǔ)控制器以輪詢(xún)的方式依次對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道進(jìn)行讀寫(xiě)操作；
[0041]步驟105:當(dāng)任一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道處于“忙”狀態(tài)，數(shù)據(jù)互為緩沖組中的其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)作為該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道的數(shù)據(jù)緩存。
[0042]上述在步驟105中，當(dāng)任一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道處于“忙”狀態(tài)，將分配給該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道的數(shù)據(jù)信息暫時(shí)分配給與其所屬同一個(gè)數(shù)據(jù)互為緩沖組且處于“空閑”狀態(tài)的其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道并將該數(shù)據(jù)信息暫存在該“空閑”狀態(tài)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中；
[0043]當(dāng)該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道從“忙”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱臻e”狀態(tài)時(shí)，再將暫存在所述數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)至該存儲(chǔ)通道的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。
[0044]參見(jiàn)圖3，所示為本發(fā)明一種基于存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)的原理示意圖，包括接口模塊、主控單元以及多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道，多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道被分配為多個(gè)數(shù)據(jù)互為緩沖組且每個(gè)數(shù)據(jù)互為緩沖組至少由2個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道組成;每個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通道設(shè)有獨(dú)立的存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)和存儲(chǔ)通道驅(qū)動(dòng)模塊，存儲(chǔ)通道驅(qū)動(dòng)模塊用于控制存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)；
[0045]存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)為閃存介質(zhì)、SD卡、麗C卡、UFS存儲(chǔ)器或e麗C模塊中的任一種，其設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)用于存儲(chǔ)分配給該存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)的數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)緩沖區(qū)用于暫存分配給其他存儲(chǔ)介質(zhì)區(qū)的數(shù)據(jù)信息；