CN101625624B

CN101625624B - 一种基于嵌入式系统的sata硬盘管理方法

Info

Publication number: CN101625624B
Application number: CN2008101331824A
Authority: CN
Inventors: 柴作朋; 丁元欣; 苗军; 谭笑; 丁鹏
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2008-07-09
Filing date: 2008-07-09
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2028-07-09
Also published as: CN101625624A

Abstract

本发明公开了一种基于嵌入式系统的串行高级技术附件(SATA)硬盘管理方法，其特征在于，该方法包括：系统启动时，先不对SATA硬盘上电，需要对SATA硬盘及SATA硬盘中的数据进行操作时，判断SATA硬盘是否上电及是否处于正常数据访问模式，如果没有上电，或上电但不处于正常数据访问模式，则对SATA硬盘上电，或调整到正常数据访问模式；结束对SATA硬盘及SATA硬盘中数据的操作后，控制SATA硬盘进入低功耗模式。采用本发明提出的方法，能够在主板不支持SATA硬盘热插拔的系统中，实现SATA硬盘热插拔，并且降低主板功耗，保障SATA硬盘中存储数据的安全，以及延长SATA硬盘使用寿命。

Description

一种基于嵌入式系统的SATA硬盘管理方法

技术领域

本发明涉及硬盘管理技术，具体涉及一种基于嵌入式系统的串行高级技术附件(SATA)硬盘管理方法。

背景技术

在pc机系统中，硬盘大多作为数据的存储媒介，以及负责系统引导，随着嵌入式系统的不断发展，硬盘正被逐步应用于嵌入式系统，作为数据存储的载体。

一般情况下，Windows系统和嵌入式系统都是通过USB接口来实现热插拔设备的接入和移除，这给系统支持多设备带来了便利。就USB接口的传输速率而言，USB1.1传输速率可达12Mb/s的频宽，USB2.0的规格根据传输速率可分成三种：低速设备传输速率可达1.5Mb/s；全速设备传输速率可达12Mb/s；高速设备传速率可达480Mb/s。可以看出，USB接口的传输速率较低，所以，USB接口不适用于大容量硬盘的数据传送或数据录制。

同时，随着SATA的发展，第二代SATA产品的传输速率达300Mb/s，第三代SATA产品的传输速率更是提高至600Mb/s，所以，跟USB接口相比，SATA接口具有明显的传输速率优势。但是，SATA接口却没有完全优于USB接口，因为，SATA接口不能很好地支持热插拔。目前SATA技术分为V1.0和V2.0两个版本，其中，V1.0不支持热插拔技术；V2.0虽然可以实现热插拔功能，但是需要主板的支持。对于不支持热插拔的主板如交互式网络电视(IPTV)主板，如果需要在IPTV系统启动后进行SATA硬盘的插拔，如SATA硬盘没有可用空间、或IPTV用户想随时将音视频数据存入SATA硬盘、或IPTV用户想随时从SATA硬盘导出音视频数据的情况下，只有先给主板断电才能对SATA硬盘进行插拔，这给IPTV用户带来诸多不便。

现有包含SATA硬盘的系统在引导成功后，会直接通过主板给SATA硬盘上电，SATA硬盘一直保持正常数据访问模式直到主板断电，即使SATA硬盘并没有进行数据访问。所以，主板功耗较大；并且，现有包含SATA硬盘的系统的主板断电时，会强制SATA硬盘立即断电，很容易导致数据或文件系统破坏；另外，即使没有用到SATA硬盘，主板的频繁启动及停止，也会导致SATA硬盘的频繁启动及停止，而SATA硬盘盘片处于高速旋转期间对其断电，或者盘片还没有停转就对其重新加电，会导致数据或文件系统破坏，影响SATA硬盘的寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于嵌入式系统的SATA硬盘管理方法，能够在主板不支持SATA硬盘热插拔的系统中，实现SATA硬盘热插拔，并且降低主板功耗，保障SATA硬盘中存储数据的安全，以及延长SATA硬盘使用寿命。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于嵌入式系统的串行高级技术附件SATA硬盘管理方法，系统启动时，先不对SATA硬盘上电，该方法包括：

a、需要对SATA硬盘及SATA硬盘中的数据进行操作时，判断SATA硬盘是否上电，如果是，执行步骤b；否则，对SATA硬盘上电后，执行步骤b；

b、加载SATA硬盘的设备驱动程序后，判断硬盘是否分区并格式化，如果是，执行步骤c；

c、判断SATA硬盘是否处于正常数据访问模式，如果是，对SATA硬盘及SATA硬盘中的数据进行操作；否则，将SATA硬盘调整到正常数据访问模式后，对SATA硬盘及SATA硬盘中的数据进行操作；

d、结束对SATA硬盘及SATA硬盘中数据的操作后，用户通过用户界面控制SATA硬盘进入低功耗模式。

所述低功耗模式为低转速模式、或待机模式、或断电模式、或低转速切换待机模式、或低转速切换断电模式、或低转速切换待机再切换断电模式。

主板在对SATA硬盘及SATA硬盘中的数据进行操作的过程中进行断电操作时，先对SATA硬盘及SATA硬盘中的数据进行保护性处理。

所述系统为交互式网络电视IPTV网络机顶盒、所述对SATA硬盘及SATA硬盘中的数据进行操作为收看个人数字录像机PVR节目，则所述保护性处理为：停止PVR节目播放进程，并卸载文件系统。

所述系统为IPTV网络机顶盒、所述对SATA硬盘及SATA硬盘中的数据进行操作为录制电视节目，则所述保护性处理为：对SATA硬盘进行数据同步，并卸载文件系统。

本发明基于嵌入式系统的SATA硬盘管理方法，系统启动时，先不对SATA硬盘上电，需要对SATA硬盘及SATA硬盘中的数据进行操作时，主板再对SATA硬盘上电，在结束对SATA硬盘及SATA硬盘中数据的操作后，用户可以通过用户界面控制SATA硬盘进入低功耗模式，如低转速状态、或待机状态、或直接卸载文件系统给SATA硬盘断电，所以，本发明基于嵌入式系统的SATA硬盘管理方法能够降低主板功耗、延长SATA硬盘使用寿命，并且，卸载文件系统给SATA硬盘断电后，便可以更换SATA硬盘，而不用对主板断电，从而实现了SATA硬盘的热插拔；主板彻底断电前，先对SATA硬盘及SATA硬盘中的数据进行保护性处理，保障了SATA硬盘中存储数据的安全。

附图说明

图1为通过IPTV网络机顶盒收看PVR节目时，本发明基于嵌入式系统的SATA硬盘管理方法流程图；

图2为通过IPTV网络机项盒录制电视节目时，本发明基于嵌入式系统的SATA硬盘管理方法流程图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：系统启动时，先不对SATA硬盘上电，需要对SATA硬盘及SATA硬盘中的数据进行操作时，主板再对SATA硬盘上电，在结束对SATA硬盘及SATA硬盘中数据的操作后，用户可以通过用户界面控制SATA硬盘进入低功耗模式，并且，主板彻底断电前，先对SATA硬盘及SATA硬盘中的数据进行保护性处理。下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步详细说明。

随着用户对音视频的要求的不断提高，以及高清节目源的不断丰富，在基于嵌入式系统的IPTV网络机顶盒系统中，可录制音视频数据这一功能正逐渐为广大用户所接受，而SATA硬盘由于具有高效的传输速率、大容量的存储空间、以及能够满足高清视频一路或多路数据传送，成为媒体数据存储的首选。

一般情况下，IPTV网络机顶盒通过IPTV主控制器处理由网络传入的音视频数据，然后输出到多媒体终端，SATA硬盘作为IPTV网络机顶盒的外围设备，主要用于实现IPTV网络机顶盒的个人数字录像机(PVR)功能，IPTV网络机顶盒启动后，用户可以通过用户界面完成对SATA硬盘的控制和访问，并且，将感兴趣的音视频数据录制到SATA硬盘，在本发明中，用户还可以通过驱动层提供的用户接口来完成对硬盘工作模式的控制。

这里，以通过IPTV网络机顶盒收看PVR节目和录制电视节目作为具体实施例说明本发明基于嵌入式系统的SATA硬盘管理方法。

具体实施例1：

图1为通过IPTV网络机顶盒收看PVR节目时，本发明基于嵌入式系统的SATA硬盘管理方法流程图，如图1所示，通过IPTV网络机顶盒收看PVR节目时，本发明基于嵌入式系统的SATA硬盘管理方法主要包括以下步骤：

步骤101：启动IPTV网络机顶盒。

启动IPTV网络机顶盒时，首先从flash中执行系统启动指令，然后跳转到内存运行，解压内核并引导内核后，再挂载文件系统并逐步启动应用程序，IPTV网络机顶盒启动成功后会进入用户界面，以便用户进行选择及操作。在IPTV网络机顶盒系统中，用户进行选择及操作包括：收看PVR节目、收看电视节目及录制正在播放的电视节目等。

步骤102～步骤104：用户选择收看PVR节目时，判断SATA硬盘是否上电，如果是，直接执行步骤105；否则，给SATA硬盘上电后，执行步骤105。

SATA硬盘是由主板供电的，而本发明IPTV网络机顶盒系统在默认情况下，主板上电时先不对SATA硬盘上电。

步骤105～步骤106：加载SATA硬盘的设备驱动程序后，判断硬盘是否分区并格式化，如果是，执行步骤107：否则，执行步骤114，收看PVR节目失败。

在IPTV网络机顶盒系统中，为了便于管理PVR节目，一般将PVR节目存放于SATA硬盘的特定文件系统中，而SATA硬盘没有分区则说明SATA硬盘内没有存储PVR数据，所以，SATA硬盘分区并格式化成特定的文件系统后，才可以对其进行访问。

步骤107：判断SATA硬盘是否处于正常数据访问模式，如果是，直接执行步骤109；否则，将SATA硬盘调整到正常数据访问模式后，执行步骤109。

这里，正常数据访问模式即指SATA硬盘处于高转速状态，通过调整主板对SATA硬盘的供电模式便可以调整SATA硬盘的工作模式。

步骤109～步骤111：挂载文件系统后，判断SATA硬盘中是否有可供播放的PVR节目，如果是，播放PVR节目；否则，执行步骤114，收看PVR节目失败。

SATA硬盘分区只是说明SATA硬盘中可能存在可供播放的PVR节目，所以，这里还需要进一步进行判断。

本发明中，主板在播放PVR节目的过程中进行断电操作时，主板的开关按键并不能真正给主板断电，它只是把开关按键的状态传递给IPTV主控制器，这里，IPTV主控制器的驱动程序会周期性地获取开关按键的状态，如果获取的按键状态为关主板电源，则通知应用层停止PVR节目播放进程后，卸载文件系统，最后由应用层通过用户接口真正关闭主板电源。

步骤112～步骤113：用户退出PVR节目播放后，通过用户界面控制SATA硬盘进入低功耗模式。

用户退出PVR节目播放后，可以选择自动跳转到电视节目播放，也可以不作任何操作。

另外，为了降低IPTV网络机顶盒的主板功耗，用户可以主动控制SATA硬盘进入低功耗模式，这里，所述低功耗模式一般为低转速模式、或待机模式、或断电模式，低转速模式是指主板对SATA硬盘低转速供电；待机模式是指SATA硬盘盘片不旋转，但主板并不对其断电；断电模式是指卸载文件系统后，主板对SATA硬盘断电。在断电模式下，便可以对SATA硬盘进行移除及更换，即实现了SATA硬盘的热插拔。虽然，低转速模式、待机模式、断电模式的省电能力是依次增强的，不过要恢复对SATA硬盘的访问，这三种模式下，用户等待SATA硬盘进入正常数据访问模式的时间也是依次增大的。

所以，选择哪种低功耗模式，具体由用户根据实际情况进行确定。例如，如果用户在相当长一段时间内将不会再对SATA硬盘及SATA硬盘中的数据进行操作时，可以选择进入断电模式；如果用户对SATA硬盘及SATA硬盘中的数据操作较频繁时，可以选择低转速模式，以便较快地恢复对SATA硬盘的访问，另外，用户也可以设置系统自动进入低功耗模式，例如，设置IPTV网络机顶盒退出PVR节目播放30分钟后，系统自动转入低转速模式。

低转速模式、待机模式、断电模式还可以相互切换，形成低转速切换待机模式、或低转速切换断电模式、或低转速切换待机再切换断电模式，以达到降低功耗的目的。例如，所述低转速切换待机模式可以为：用户退出PVR节目播放30分钟后，系统自动转入低转速模式，低转速模式持续60分钟还没有恢复正常数据访问模式时，则系统自动转入待机模式。具体采用哪种低功耗模式由用户根据实际情况确定。

步骤114：收看PVR节目失败。

在收看PVR节目失败的情况下，系统可以根据用户需求选择多种处理方式，例如，系统可以选择自动跳转到电视节目播放，也可以仅向用户返回失败信息。

具体实施例2：图2为通过IPTV网络机顶盒录制电视节目时，本发明基于嵌入式系统的SATA硬盘管理方法流程图，如图2所示，通过IPTV网络机顶盒录制电视节目时，本发明基于嵌入式系统的SATA硬盘管理方法主要包括以下步骤：

步骤201：启动IPTV网络机顶盒。

这里，IPTV网络机顶盒的启动流程同步骤101所述IPTV网络机顶盒的启动流程。

步骤202～步骤205：用户选择收看电视节目，则开始播放电视节目，播放电视节目的过程中，如果用户选择录制电视节目，则判断SATA硬盘是否上电，如果是，直接执行步骤206；否则，给SATA硬盘上电后，执行步骤206。

步骤206～步骤208：加载SATA硬盘的设备驱动程序后，判断SATA硬盘是否分区，如果分区，直接执行步骤209；否则，创建分区后，执行步骤209。

步骤209～步骤210：判断SATA硬盘是否格式化，如果是，直接执行步骤211；否则，格式化文件系统后，执行步骤211。

这里，只有保证SATA硬盘分区并格式化成特定的文件系统后，才可以对其进行访问。

步骤211～步骤213：判断SATA硬盘是否处于正常数据访问模式，如果是，挂载文件系统后，录制电视节目；否则，调整到正常数据访问模式后，再挂载文件系统，以及录制电视节目。

本发明中，主板在播放PVR节目的过程中进行断电操作时，主板的开关按键并不能真正给主板断电，它只是把开关按键的状态传递给IPTV主控制器，这里，IPTV主控制器的驱动程序会周期性地获取按键的状态，如果获取的按键状态为关主板电源，则通知应用层对SATA硬盘进行数据同步，即将缓存中的数据写到SATA硬盘后，卸载文件系统，最后由应用层通过用户接口真正关闭主板电源。由于真正关闭主板电源前进行硬盘数据同步，所以保障了SATA硬盘中存储数据的安全。

步骤214～步骤215：退出录制后，通过用户界面控制SATA硬盘进入低功耗模式。

这里，所述低功耗模式同具体实施例1所述的低功耗模式。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims

1.一种基于嵌入式系统的串行高级技术附件SATA硬盘管理方法，其特征在于，系统启动时，先不对SATA硬盘上电，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低功耗模式为低转速模式、或待机模式、或断电模式、或低转速切换待机模式、或低转速切换断电模式、或低转速切换待机再切换断电模式。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，主板在对SATA硬盘及SATA硬盘中的数据进行操作的过程中进行断电操作时，先对SATA硬盘及SATA硬盘中的数据进行保护性处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述系统为交互式网络电视IPTV网络机顶盒、所述对SATA硬盘及SATA硬盘中的数据进行操作为收看个人数字录像机PVR节目，则所述保护性处理为：停止PVR节目播放进程，并卸载文件系统。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述系统为IPTV网络机顶盒、所述对SATA硬盘及SATA硬盘中的数据进行操作为录制电视节目，则所述保护性处理为：对SATA硬盘进行数据同步，并卸载文件系统。