CN101403991B - 一种存储数据的方法、设备和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种存储数据的方法，该方法包括：根据预先设定的阈值判断传输数据的逻辑地址是否具有连续性；根据判断结果确定启用寄存器的级数进行所述传输数据的存储。另外，本发明实施例还提供了一种存储数据的设备和系统。通过本发明实施例，在数据传输过程中能根据预先设定的阈值自动判断传输数据的逻辑地址是否具有连续性并确定启用寄存器级数实现寄存器模式的自动切换，使寄存器在传输具有连续性的大数据时提高整体性能，也可以在传输不具有连续性的随机数据时保持最优的传输性能。
Description
技术领域
本发明涉及存储领域，特别涉及一种存储数据的方法、设备和系统。
背景技术
SSD(Solid State Disk，固态硬盘)是由控制单元与存储单元组成的硬盘。控制单元负责读取、写入数据，存储单元负责存储数据。固态硬盘的存储介质分为两种，一种是采用非易失性的Flash(闪存)芯片作为存储介质，另一种是采用SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步动态随机存取存储器)作为存储介质。基于Flash闪存的SSD固态硬盘的最大优点是可以移动，而且数据保护不受电源控制，能适应于各种环境。由于采用Flash存储介质，SSD内部没有机械转动装置，因此没有数据查找时间、延迟时间和寻道时间，在操作系统中就是一个普通的盘符，用户可以完全把它作为存储介质来使用，因而SSD具有读写性能高，抗震能力强，电源开销小等优势，并广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空等、导航设备等领域。
Flash芯片构架分为两级寄存器，即Data(数据)寄存器与Cache(缓存)寄存器，一般只采用Data寄存器或同时使用Cache和Data二级寄存器。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
单一的使用一级或者二级寄存器，无法根据数据具体读写情况判定最优方案。只使用Data寄存器虽然能保证数据平稳的读写，整个过程速度基本无跳变，但缺点在于当连续大数据传输时无法形成流水线，性能无法提升；采用Data和Cache两级寄存器的方式能在大数据连续读写的情况时提高性能，但不适合小数据的随机读写，当随机读写出现时其性能低于只用Data寄存器。因此，现有技术不能兼顾连续读写与非连续读写的情况，影响系统整体传输性能。
发明内容
本发明实施例提供一种存储数据的方法、设备和系统，以实现使寄存器在传输具有连续性的大数据时提高整体性能，也可以在传输不具有连续性的随机数据时保持最优的传输性能。
为达到上述目的，本发明实施例一方面提供一种存储数据的方法，包括：
根据预先设定的阈值判断传输数据的逻辑地址是否具有连续性，包括：比较所述传输数据的逻辑地址连续的次数与所述阈值的大小，当所述传输数据的逻辑地址连续的次数小于或等于所述阈值时，确认所述传输数据的逻辑地址不具有连续性；当所述传输数据的逻辑地址连续的次数大于所述阈值时，确认所述传输数据的逻辑地址具有连续性；所述预先设定的阈值，是根据存储介质的特性而定的特定参数的阈值，具体为数据逻辑地址连续的次数；
根据判断结果确定启用寄存器的级数进行所述传输数据的存储，包括：当确认所述传输数据的逻辑地址不具有连续性时，确定启用所述寄存器的第一级寄存器进行所述传输数据的存储；当确认所述传输数据的逻辑地址具有连续性时，确定启用所述第一级寄存器和所述寄存器的第二级寄存器进行所述传输数据的存储。
另一方面，本发明实施例还提供一种存储数据的设备，包括：
判断模块，用于根据预先设定的阈值判断传输数据的逻辑地址是否具有连续性；设置模块，用于设定所述阈值，所述阈值的设定根据存储介质的特性而定，所述阈值具体为数据逻辑地址连续的次数；
处理模块，用于根据所述判断模块的判断结果确定启用寄存器的级数进行所述传输数据的存储，包括：当确认所述传输数据的逻辑地址不具有连续性时，确定启用所述寄存器的第一级寄存器进行所述传输数据的存储；当确认所述传输数据的逻辑地址具有连续性时，确定启用所述第一级寄存器和所述寄存器的第二级寄存器进行所述传输数据的存储；
所述判断模块包括：
比较子模块，用于比较所述传输数据的逻辑地址连续的次数与预先设定的所述阈值的大小；
确认子模块，用于根据所述比较子模块得到的结果确认所述传输数据的逻辑地址是否具有连续性。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：本发明根据传输数据的逻辑地址是否具有连续性自动判断启用一级或二级寄存器模式，并能在传输具有连续性的连续数据与不具有连续性的随机数据的两种情况下，自动切换采用寄存器的级数进行传输数据的存储，以提高系统整体的传输性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一中一种存储数据方法的流程图；
图2是本发明实施例二中另一种存储数据方法的流程图；
图3是本发明实施例中存储数据设备的结构示意图；
图4是本发明实施例中存储数据系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种存储数据的方法，如图1所示，包括以下步骤：
S101，根据预先设定的阈值判断传输数据的逻辑地址是否具有连续性。
其中，所述阈值的设定根据存储介质的特性而定，所述阈值具体为数据逻辑地址连续的次数。一个逻辑地址由两部分组成：一个段标识符和一个指定段内相对地址的偏移量。段标识符是一个16位长的字段，称为段选择符(Segment Selector)，而偏移量是一个32位长的字段。传输数据的逻辑地址的连续性是指，如果上次主机请求访问的传输数据的地址是a至b，此次访问从传输数据的地址b+1开始，那么两次访问的逻辑地址则具有连续性，即说明传输数据的逻辑地址具有连续性。
具体的，根据预先设定的阈值判断传输数据的逻辑地址是否具有连续性，即比较传输数据的逻辑地址连续的次数与阈值的大小，当传输数据的逻辑地址连续的次数小于或等于阈值时，确认传输数据的逻辑地址不具有连续性；当传输数据的逻辑地址连续的次数大于阈值时，确认传输数据的逻辑地址具有连续性。
S102，根据判断结果确定启用寄存器的级数进行所述传输数据的存储。
具体的，当确认所述传输数据的逻辑地址不具有连续性时，通过所述寄存器的第一级寄存器存储所述传输数据；当确认所述传输数据的逻辑地址具有连续性时，通过所述第一级寄存器和所述寄存器的第二级寄存器存储所述传输数据。
另外，在该步骤中还包括：当确认所述传输数据的逻辑地址由不具有连续性变为具有连续性时，由通过所述第一级寄存器存储所述传输数据切换至通过所述第一级寄存器和所述第二级寄存器存储所述传输数据；当确认所述 传输数据的逻辑地址由具有连续性变为不具有连续性时，由通过所述第一级寄存器和所述第二级寄存器存储所述传输数据切换至通过所述第一级寄存器存储所述传输数据。
通过本发明实施例，在数据传输过程中能根据预先设定的阈值自动判断传输数据的逻辑地址是否具有连续性并确定启用寄存器级数进行所述传输数据的存储，从而实现寄存器模式的自动切换，使寄存器在传输具有连续性的大数据时提高整体性能，也可以在传输不具有连续性的随机数据时保持最优的传输性能。
在Flash芯片中，读写数据的逻辑地址由数据寄存器和缓存寄存器进行存储，在实施例二中，第一级寄存器和第二级寄存器分别以数据(Data)寄存器和缓存(Cache)寄存器为例进行描述。如图2所示，包括以下步骤：
S201，比较读写数据的逻辑地址连续的次数与预先设定的阈值TH1的大小，判断读写数据的逻辑地址是否具有连续性。
其中，阈值TH1记录连续数据的逻辑地址连续的次数，该阈值TH1的设定根据存储介质的特性而定。在读写数据时，根据上述阈值TH1来判断读写数据是否具有连续性，当读写数据的逻辑地址连续的次数小于或等于阈值TH1时，则确认读写数据的逻辑地址不具有连续性；当读写数据的逻辑地址连续的次数大于阈值TH1时，则确认读写数据的逻辑地址具有连续性。
S202，读写数据的逻辑地址具有连续性时，启用二级寄存器存储并传输读写数据。
在Flash芯片中，系统初始化时只启动Data寄存器。当读写数据的逻辑地址具有连续性时，将读出或写入路径变为经过Cache和Data两级寄存器进行数据的存储和传输操作。
具体的，当确认读写数据的逻辑地址具有连续性时，根据判断结果自动切换缓存级数，采用二级寄存器进行数据存储和传输。例如，写入数据时，首先，写入的数据存储到Cache寄存器中，Cache寄存器等待Data寄存器发送数据后立即将新写入的数据转移至Data寄存器，形成写入数据存储和传输的流水线。数据读出的过程类似，方向由Flash芯片至Data寄存器至Cache 寄存器，形成流水线。采用二级寄存器存储和传输数据的方式优势在于，读写数据形成流水线操作，能在大数据连续读写时提高性能，当连续数据达到一定数量时可提高20％左右的单片读写性能。
当确认读写数据的逻辑地址不具有连续性时，则执行以下S203的操作：
S203，读写数据的逻辑地址不具有连续性时，启用一级Data寄存器存储和传输读写数据。
具体的，当读写数据的逻辑地址不具有连续性时，只使用Data寄存器进行数据传输。首先，下发传输数据的指令，而后，将需传输的数据缓存于Data寄存器中，当该数据完成传输后，再下发第二条指令传输第二段数据。这样，只使用Data寄存器进行不具有连续性的随机小数据的存储和传输，保持了系统最优的传输性能。
需要说明的是，上述步骤S202和S203没有先后顺序，当根据预先设定的阈值判断传输数据的逻辑地址具有连续性时即执行S202操作，当判断传输数据的逻辑地址不具有连续性时即执行S203操作，实现缓存级数的自动切换来进行数据的存储和传输。
通过本发明实施例提供的读写数据的方法，自动根据传输数据的逻辑地址的连续性切换寄存器的级数进行读写数据的存储和传输，弥补了单一使用Data寄存器或二级寄存器时的不足，提高了系统的整体性能。
如图3所示，本发明实施例还提供了一种存储数据设备30，包括判断模块301和处理模块302。
其中，判断模块301用于根据预先设定的阈值判断传输数据的逻辑地址是否具有连续性；
处理模块302用于根据判断模块301的判断结果确定启用寄存器的级数进行所述传输数据的存储；
另外，设备30还可以包括设置模块303，用于设定上述阈值，所述阈值的设定根据存储介质的特性而定，所述阈值具体为数据逻辑地址连续的次数；
其中，所述处理模块302还可以用于，当确认传输数据的逻辑地址的连续性发生变化时，即传输数据的逻辑地址由不具有连续性变为具有连续性， 或者，传输数据的逻辑地址由具有连续性变为不具有连续性时，切换采用寄存器的级数进行所述传输数据的存储。
其中，判断模块301可以包括：
比较子模块3011，用于比较传输数据的逻辑地址连续的次数与预先设定的阈值的大小；
确认子模块3012，用于根据比较子模块3011得到的结果确认传输数据的逻辑地址是否具有连续性。
具体的，上述设备30可以为存储控制器。
通过本发明实施例，在数据传输过程中，存储控制器能根据预先设定的阈值自动判断传输数据的逻辑地址是否具有连续性并确定启用寄存器级数进行传输数据的存储，以实现寄存器模式的自动切换，使寄存器在存储和传输具有连续性的大数据时提高整体性能，也可以在存储和传输不具有连续性的随机数据时保持最优的传输性能。
本发明实施例还提供一种存储数据的系统，如图4所示，包括数据接口41、存储控制器42和寄存器43。
其中，存储控制器42用于通过数据接口41收发传输数据，根据预先设定的阈值判断传输数据的逻辑地址是否具有连续性，并根据判断结果确定启用寄存器43的级数进行传输数据的存储。其中，寄存器43包括第一级寄存器431和第二级寄存器432。具体的，当存储控制器42根据判断结果确认传输数据的逻辑地址不具有连续性时，启用第一级寄存器431存储所述传输数据；当存储控制器42根据判断结果确认传输数据的逻辑地址具有连续性时，启用第一级寄存器431和第二级寄存器432，通过二级寄存器模式存储所述传输数据。另外，当存储控制器42根据判断结果确认传输数据的逻辑地址由不具有连续性变为具有连续性时，由通过第一级寄存器431存储所述传输数据切换至通过第一级寄存器431和第二级寄存器432存储所述传输数据；当存储控制器42根据判断结果确认传输数据的逻辑地址由具有连续性变为不具有连续性时，由通过第一级寄存器431和第二级寄存器432存储所述传输数据切换至通过第一级寄存器431存储所述传输数据。
另外，存储控制器42还用于设定上述阈值，所述阈值的设定根据存储介质的特性而定，所述阈值具体为数据逻辑地址连续的次数。
需要说明的是，本发明实施例中的数据接口41不局限于是何种数据接口以及寄存器43是何种存储介质，数据接口41可以是任何数据接口，寄存器43可以是任何非易失性介质。
上述模块可以分布于一个装置，也可以分布于多个装置。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
通过本发明实施例，在数据传输过程中能根据传输数据地址的大小判断启用寄存器级数并实现自动切换，使寄存器在传输具有连续性的大数据时提高整体性能，也可以在传输不具有连续性的随机数据时保持最优的传输性能。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种存储数据的方法，其特征在于，包括：
根据预先设定的阈值判断传输数据的逻辑地址是否具有连续性，包括：比较所述传输数据的逻辑地址连续的次数与所述阈值的大小，当所述传输数据的逻辑地址连续的次数小于或等于所述阈值时，确认所述传输数据的逻辑地址不具有连续性；当所述传输数据的逻辑地址连续的次数大于所述阈值时，确认所述传输数据的逻辑地址具有连续性；所述预先设定的阈值，是根据存储介质的特性而定的特定参数的阈值，具体为数据逻辑地址连续的次数；
根据判断结果确定启用寄存器的级数进行所述传输数据的存储，包括：
当确认所述传输数据的逻辑地址不具有连续性时，确定启用所述寄存器的第一级寄存器进行所述传输数据的存储；
当确认所述传输数据的逻辑地址具有连续性时，确定启用所述第一级寄存器和所述寄存器的第二级寄存器进行所述传输数据的存储。
2.如权利要求1所述存储数据的方法，其特征在于，还包括：
当确认所述传输数据的逻辑地址由不具有连续性变为具有连续性时，由通过所述第一级寄存器存储所述传输数据切换至通过所述第一级寄存器和所述第二级寄存器存储所述传输数据；
当确认所述传输数据的逻辑地址由具有连续性变为不具有连续性时，由通过所述第一级寄存器和所述第二级寄存器存储所述传输数据切换至通过所述第一级寄存器存储所述传输数据。
3.一种存储数据的设备，其特征在于，包括：
判断模块，用于根据预先设定的阈值判断传输数据的逻辑地址是否具有连续性；
设置模块，用于设定所述阈值，所述阈值的设定根据存储介质的特性而定，所述阈值具体为数据逻辑地址连续的次数；
处理模块，用于根据所述判断模块的判断结果确定启用寄存器的级数进行所述传输数据的存储，包括：
当确认所述传输数据的逻辑地址不具有连续性时，确定启用所述寄存器 的第一级寄存器进行所述传输数据的存储；
当确认所述传输数据的逻辑地址具有连续性时，确定启用所述第一级寄存器和所述寄存器的第二级寄存器进行所述传输数据的存储；
所述判断模块包括：
比较子模块，用于比较所述传输数据的逻辑地址连续的次数与预先设定的所述阈值的大小；
确认子模块，用于根据所述比较子模块得到的结果确认所述传输数据的逻辑地址是否具有连续性。
4.如权利要求3所述存储数据的设备，其特征在于，所述处理模块还用于，当确认所述传输数据的逻辑地址的连续性发生变化时，切换采用所述寄存器的级数进行所述传输数据的存储。
5.如权利要求3所述存储数据的设备，其特征在于，所述设备具体为存储控制器。
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