CN101385004A - 使用两种类型的存储介质的数据存储装置 - Google Patents

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Abstract

一种数据存储装置，该装置包括两种数据存储介质：硬盘(8)和非易失性固态存储装置(7)，例如闪存。数据存储装置所接收的用于进行存储的数据被存储在硬盘(8)和闪存(7)中。因为数据存储是有双重的，如果从硬盘(8)中的一个获取数据出现问题，可以从闪存(7)中获取数据。

Description

使用两种类型的存储介质的数据存储装置
技术领域
本发明涉及一种使用两种不同类型的数据存储介质的数据存储装置。
背景技术
近几年，数据存储装置领域正在有着巨大的发展。基本专利申请PCT/SG00/00029引进了数据存储装置的概念，该数据存储装置包括具有完整USB插头的外壳和位于该外壳内的非易失性固态(即集成电路类型)存储装置，如闪存。第一个这样的装置，在2000年2月下旬运行时只有8MB的容量，现在可用的容量变得更高。
与此同时，硬盘技术也有了快速地发展，并且具有至少数GB的便携式数据存储装置在现在是可获得的，并且具有与上面讨论的固态便携式数据存储装置相当的大小。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新且有用的数据存储装置以及由该装置执行的算法。
概括地，本发明提出了一种数据存储装置，该装置包括两种数据存储介质：硬盘和非易失性固态存储装置。该数据存储装置接收的用于进行存储的数据被存储在硬盘和非易失性固态存储装置这两者中。由于数据存储是有副本的，如果从一种存储介质中获取数据出了问题，可以从另外一种获取数据。
要注意的是硬盘和非易失性固态存储装置很容易受到不同种类的环境损害的损坏。因此，本发明的数据存储装置与仅使用一种数据存储介质的数据存储装置相比不容易损坏。这是因为在本发明提出的数据存储装置中，数据在两种数据存储介质中的至少一者中有更大的生存可能性。
数据存储装置用于连接到主机上，所述主机使用读写指令来控制所述数据存储装置，例如根据存储和运行在主机里的第一驱动器。主机所产生并发送到数据存储装置的读写指令可以是一种常规的格式。在这种情况下，主机不必知道它发送的用于进行存储的数据被存储在双重存储介质中。响应于写入指令，数据存储装置把数据写入两种数据存储介质中。在标准读取指令的情况下，数据存储装置从其中一种硬盘中获取数据并将其发送到主机。
然而，在需要从闪存中获取数据的情况下，数据存储装置要与第二驱动软件(例如，运行在便携式数据存储装置在那时所连接到的另一台主机上)结合使用来从闪存中获取数据。第二驱动软件可以被设置成用于产生一种特殊格式的读取指令，该指令指示从闪存而不是硬盘的读取操作。
数据存储装置可以被设置成仅在遵从安全程序的情况下执行特殊读取指令。例如，可能需要密码验证的操作。
附图说明
本发明的实施方式将参照附图而被详细描述，其中：
图1是本发明的实施方式的原理结构图；
图2是由图2(a)、图2(b)和图2(c)组成的，是图1的实施方式执行的数据存储和获取过程的流程图。
具体实施方式
参照图1，本发明的实施方式是如图所示的数据存储装置，该数据存储装置具有外壳1和固定在外壳1上的USB接口3(例如USB插头，但是可能包括USB接口集成电路)。该USB接口3是用来连接主机(例如个人计算机)的，例如通过把USB插头插到主机的插口中。USB接口3与控制器5相连接。控制器5本身与闪存7和硬盘8相连接。外壳1优选为对于数据存储装置来说足够小以便于携带，例如放在用户的口袋里。外壳可以足够小以被藏在用户握紧的拳头中。
硬盘8是“可移除式硬盘驱动器”，从某种意义上说属于在主机系统外部的那类硬盘驱动器。另外，本实施方式的硬盘8可以被随意地从外壳1中移除。这就允许了如果硬盘8是满的就可以被更换。实际上，硬盘8根据需要可以是能插入外壳的许多不同硬盘中的一个。硬盘8在数据存储装置初始化期间通常存在。
在控制器5与闪存7和硬盘8之间的通信路径9包括一条或多条数据总线和控制线。在控制器5与硬盘8之间存在接口，该接口可以是支持4比特数据总线的SDIO(安全数字输入/输出)接口，但是在可选择的实施方式中，该接口可以是任何其它的媒质接口，如IDE(电子集成驱动器)接口。
本实施方式与运行在主机上的产生读写指令的第一驱动软件结合使用。第一驱动软件可以是常规的形式。如下所述，数据存储装置通过把主机发送的数据写入闪存7和硬盘8中来回应写入指令。数据存储装置通过从硬盘8中读取数据并发送到主机来回应读取指令。因此，只要是常规驱动软件所涉及到的，本实施方式功能上同已知的数据存储装置相同。
然而，本发明的数据存储装置也可以用第二套驱动软件来操作，用于访问闪存7中的数据。第二驱动软件能产生读取指令，该指令具有与第一驱动软件产生的读取指令不同的格式，控制器5把该读取指令识别为用于把数据从闪存7中读出并把该数据从数据存储装置中发出的指令。控制器5然后执行这个操作。第二驱动软件可以任意地安装在与第一驱动软件相同的主机上，或者可选择地，安装在该实施方式当时所连接到的另外一台主机上。第二驱动软件使得在即使硬盘驱动器8损坏的情况下仍然可以提取所存储数据。因此，如果数据存储装置被放在硬盘8被损坏的环境中，该装置所存储的数据可以在闪存7没损坏的情况下从闪存7中获取。
当然，如果硬盘8是可以移除的，那么当它被移除时，在没有对存储在硬盘8中的数据作出相应改变的情况下，存储在闪存7中的数据可能改变(例如，被覆盖)。类似地，如果硬盘8被新的空白硬盘所替换，则很明显，新的硬盘不会存储已经存储在闪存7中的数据的复制数据。然而，无论发生何种情况，这些情况都是因为用户的动作而产生的，因此用户需要明白存储在闪存中的数据不会复写硬盘8上数据。因此，无论发生何种情况，用户应该明白，不要依赖于闪盘7提供的备份。
我们现在参照图2开始讨论数据存储装置执行的算法。算法的开始部分如图2(a)所示。当装置启动时执行初始化过程，其中，装置初始化了硬盘8(步骤1)和闪存装置(步骤2)。
当装置接到指令后，在步骤3中确定该指令是写入指令、从闪存7中读取数据的指令、或者从硬盘8中读取数据的指令。默认的读取操作是数据将从硬盘8中读取，所以所到达的读取指令不包含表明其针对闪存7的标记，则该读取指令被当作是关于硬盘8的读取指令。
如果步骤3确定所接收的指令是从硬盘8读取数据的指令，在步骤4中计算硬盘8的与读取指令中所包含的逻辑块地址(LBA)相对应的物理地址。在步骤5中，控制器5使用控制线和数据总线9来发送指令到硬盘8，以将所述物理地址处的数据发送到控制器，然后控制器5把通过数据总线从硬盘8接收的数据经由USB接口3传输到外部主机。在步骤6中，检查这个过程是否结束。如果没有结束，继续步骤7中的传输过程，并循环回步骤6。当步骤6中的判定是肯定的时候，该方法转到步骤8等待新指令。当接到新指令时，该方法再次转到步骤3。
如果步骤3确定接收的指令是写入数据的指令，该方法转到如图2(b)所示的算法部分。在步骤9中，指令中的数据被存储到寄存器中，随后被写入存储器7、8。写入指令的指令部分(也就是，写入指令减去将被写入的数据)被单独地存储，以随后用于确定数据应该被写入哪里。
在步骤10中，计算闪存7中与写入指令中逻辑地址相对应的物理地址。在步骤11中，计算硬盘8中与相同逻辑地址相对应的物理地址。在步骤12中，控制器5使用控制线发送指令到闪存7和硬盘8，指示其存储数据。然后在步骤13中，控制器5把从主机接收到的512字节的数据写入闪存7和硬盘8。在步骤14中，控制器5检查现在是否已经把写入指令所指定的所有数据发送到存储装置7、8。如果没有，在步骤15中继续数据写入的过程，并且该方法循环回步骤14。一旦步骤14中的判定是肯定的，则写入过程结束，该方法转回到图2(a)所示的流程图部分。
如果步骤3确定所接收的指令是从闪存7读取数据的指令(也就是，第二驱动软件生成的指令)，则转到如图2(c)所示的算法部分。在验证步骤16中，控制器5确定读取指令是否包括特定的安全信息，例如密码。如果没有，读取操作失败，该方法转回图2(a)。任意地，密码可被存储在闪存7本身的预定区域中。可选择地，密码可被存储在主机中。
如果验证步骤16是肯定的，则在步骤17中，控制器5计算闪存中的物理地址。在步骤18中，控制器5使用控制线和数据总线9来控制闪存使用数据总线把所述物理地址处的数据传输到控制器5，然后控制器5通过USB接口3把数据传输到主机。在步骤19中，控制器5确定是否所有的请求数据已经被发送。如果是，读取操作终止，该方法循环回图2(a)所示的算法部分。否则，数据传输程序继续(步骤20)，循环回步骤19。
虽然仅详细地描述了本发明的一个实施方式，在本发明的范围内许多可能的变化对于技术人员来说是很明确的。

Claims (7)

1.一种数据存储装置，该装置包括：
(i)用于与主机通信的接口；
(ii)硬盘；
(iii)非易失性固态存储装置；以及
(iv)与所述接口、所述硬盘和所述非易失性固态存储装置通信的控制器；
所述控制器被设置成：
(i)一旦接收到写入指令，就将与该写入指令相关的数据写入到所述硬盘和所述非易失性固态存储装置中；
(ii)一旦接收到读取指令，就选择性地从所述硬盘或所述非易失性固态存储装置中获取数据，并且通过所述接口将所述数据从所述数据存储装置中输出。
2.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的数据存储装置，其中，所述控制器被设置成一旦接收到读取指令，就根据该读取指令来确定该读取指令是涉及所述硬盘还是涉及所述非易失性存储装置。
3.根据权利要求2所述的数据存储装置，其中，一旦确定所述读取指令涉及所述非易失性存储装置，所述控制器就被设置成启动安全程序，在所述安全程序中，所述控制器验证接收自所述接口的安全信息是否与预先存储的安全信息一致。
4.根据权利要求1、2或3所述的数据存储装置，其中，所述硬盘能够从所述数据存储装置移除。
5.一种从根据上述权利要求中任一项权利要求所述的数据存储装置中获得数据的方法，该方法包括在所述数据存储装置和主机之间建立电子通信，以及所述主机将指令传输到所述数据存储装置以使得所述主机从所述非易失性固态存储装置获取数据，从而通过所述接口将所述数据传输到所述主机。
6.根据权利要求5所述的方法，该方法进一步包括在所述数据存储装置将数据传输到所述主机之前，所述主机执行关于所述数据存储装置的安全程序的步骤。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述安全程序使用了密码。
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