CN104375953B - 设备控制方法和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种设备控制方法及相应的电子设备。该设备控制方法应用于具有闪存存储盘的电子设备，所述方法包括：检测是否存在附加存储盘的插入；以及当检测到存在附加存储盘的插入时，检索所述闪存存储盘中满足预定数据块性能恶化条件的数据块，以及将满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块中的数据复制到所述附加盘中。通过本发明的设备控制方法可以改善具有闪存存储盘的电子设备的存储系统的整体性能和寿命。

Description

设备控制方法和电子设备

技术领域

本发明涉及一种设备控制方法及电子设备，并具体涉及应用于具有闪存存储盘的电子设备中的设备控制方法及相应的电子设备。

背景技术

目前，基于闪存（例如NAND FLASH）存储器的存储盘（下文简称为闪存存储盘，例如，固态硬盘）在诸如计算机的电子设备中得到了广泛的应用，其具有读取速度快，没有噪声等优点。然而，由于闪存存储介质存在寿命问题，所以随着闪存存储盘使用时间的增加，性能恶化的数据块或坏块的数量不断增加，这不仅导致实际存储容量的下降，而且还导致存储系统的可靠性和数据读写速度不断下降。

迄今为止，不论是存储盘控制器厂商还是闪存存储盘厂商都未能很好地解决上述问题，因此，为了进一步提高电子设备的寿命和性能，需要改善具有闪存存储盘的电子设备的存储系统的性能。

发明内容

鉴于现有技术的缺陷，本发明构思出一种通过添加附加的存储盘并将性能恶化的数据块的数据自动转移到新插入的附加存储盘上来改善具有闪存存储盘的电子设备的存储系统的性能的设备控制方法。根据本发明的设备控制方法会检索所述闪存存储盘中满足预定数据块性能恶化条件的数据块，并将满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块中的数据复制到所述附加盘中，以便改善电子设备的存储系统的整体性能。

根据本发明的第一方面，提供了一种设备控制方法，应用于具有闪存存储盘的电子设备，所述方法包括：检测是否存在附加存储盘的插入；以及当检测到存在附加存储盘的插入时，检索所述闪存存储盘中满足预定数据块性能恶化条件的数据块，以及将满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块中的数据复制到所述附加盘中。

利用上述设备控制方法，可以在闪存存储盘的性能恶化后提高存储系统的可靠性以及数据的读写速度，并可以扩展电子设备的存储容量，从而改善具有闪存存储盘的电子设备的存储系统的整体性能。

优选地，上述设备控制方法还包括：检测所述闪存存储盘的性能是否下降到满足预定整盘性能恶化条件；以及当检测到所述闪存存储盘的性能下降到满足所述预定整盘性能恶化条件时，提示用户插入所述附加存储盘。

通过上述优选步骤，电子设备可以在闪存存储盘的性能恶化到一定程度时提醒用户插入附加存储盘，以使得用户能够知道电子设备性能恶化的原因，并通过插入附加存储盘改善设备性能。

优选地，上述设备控制方法还包括利用所复制的数据在所述附加盘中的新地址替换所复制的数据在所述闪存存储盘中的原地址作为所复制的数据的寻址地址。通过该优选步骤可以使电子设备中运行的软件方便地找到数据移动后的新位置。

优选地，在上述设备控制方法中，所述预定整盘性能恶化条件包括：坏数据块的数目大于一预定值；单位时间内产生坏数据块的速度大于一预定值；满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块的数目大于一预定值；单位时间内产生满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块的速度大于一预定值；或者以上各项的任意组合。通过规定这些整盘性能恶化条件，可以使得用户能够在电子设备出现相应的性能恶化时插入附加存储盘来改善电子设备的性能。

优选地，在上述设备控制方法中，所述预定数据块性能恶化条件包括：数据块的读写速度低于一预定值；数据块中的错误位的数目大于一预定值；对数据块每次操作的平均重试次数大于一预定值；或者以上各项的任意组合。通过规定这些数据块性能恶化条件，可以使得电子设备在数据块出现相应的性能恶化时将对应数据块上的数据复制到附加存储盘上，以提高存储系统的可靠性和读写速度。

特别地，所述闪存存储盘为固态硬盘；以及所述附加存储盘为固态硬盘、优盘、或磁硬盘等。

根据本发明的第二方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：闪存存储盘；接口单元，配置为检测是否存在附加存储盘的插入；以及数据检索与复制单元，配置为：当所述接口单元检测到存在附加存储盘的插入时，检索所述闪存存储盘中满足预定数据块性能恶化条件的数据块，以及将满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块中的数据复制到所述附加盘中。

优选地，所述电子设备还可以包括：存储盘检测单元，配置为检测所述闪存存储盘的性能是否下降到满足预定整盘性能恶化条件；以及提示单元，配置为：当所述存储盘检测单元检测到所述闪存存储盘的性能下降到满足所述预定整盘性能恶化条件时，提示用户插入所述附加存储盘。

优选地，所述电子设备还可以包括：地址替换单元，配置为利用所复制的数据在所述附加盘中的新地址替换所复制的数据在所述闪存存储盘中的原地址作为所复制的数据的寻址地址。

本发明的第一方面的上述优点以及优选实施方式也同样适用于第二方面。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。当然，以下描述的附图仅仅是本发明的示例性实施例。

图1示出了根据本发明的第一实施例的设备控制方法的流程图；

图2示出了用于说明本发明的实施例的示意图；

图3示出了根据本发明的第一实施例的设备控制方法的优选示例的流程图；

图4示出了根据本发明的第一实施例的设备控制方法的另一优选示例的流程图；

图5示出了根据本发明的第二实施例的电子设备的示意框图；

图6示出了根据本发明的第二实施例的电子设备的优选示例的示意框图；以及

图7示出了根据本发明的第二实施例的电子设备的另一优选示例的示意框图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，基本相同的步骤和元素用相同或相似的附图标记来表示，且对这些步骤和元素的重复说明将被省略。

在本发明的以下实施例中，电子设备是指任何具有闪存存储器的电子设备，其具体形式包括但不限于个人计算机、智能电视、平板电脑、移动电话、数码相机、个人数字助手、便携式计算机、游戏机等。电子设备的具体类型不构成对本发明的限定。

图1示出了根据本发明的第一实施例的设备控制方法100的流程图。该设备控制方法100应用于具有闪存存储盘的电子设备。这里，闪存存储盘是指包括闪存存储器（例如，NAND FLASH）的任何存储盘，例如固态硬盘SSD。设备控制方法100用于在例如闪存存储盘的性能出现下降时利用附加存储盘来提高存储系统的性能。

下面参照图1具体描述设备控制方法100的各个步骤。

在步骤S101中，检测是否存在附加存储盘的插入。这里，附加存储盘可以是任意非易失性存储介质盘，例如，固态硬盘、优盘、或磁硬盘等。根据电子设备和附加存储盘的类型，附加存储盘可以通过各种接口插入或附加到电子设备中，例如USB接口、SATA硬盘接口等。另外，电子设备检测附加存储盘的插入的具体方法可以使用本领域中常用的检测方法，诸如现有计算机系统中检测新硬盘或识别USB优盘的方法，这里不再累述。

接着，在步骤S102中，当检测到存在附加存储盘的插入时，检索所述闪存存储盘中满足预定数据块性能恶化条件的数据块；以及将满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块中的数据复制到所述附加盘中。为了改善电子设备的存储系统的性能，首先需要找到闪存存储盘中已经恶化而影响电子设备的存储性能的数据块，即满足预定数据块性能恶化条件的数据块。这里，该预定数据块性能恶化条件可以根据电子设备对存储器的具体要求而设定。例如，所述预定数据块性能恶化条件可以包括：数据块的读写速度低于一预定值；数据块中的错误位的数目大于一预定值；对数据块每次操作的平均重试次数大于一预定值；或者以上各项的任意组合。数据块性能的恶化通常包括下列情况：（1）闪存颗粒老化后，数据的读写速度会下降，因此，可以将数据块的读写速度低于某一预定值作为数据块性能恶化条件，每个数据块的读写速度可以在控制器中统计出来，单位是MB/s（兆字节每秒），该值越小，性能越差；（2）闪存颗粒老化后，容易出现错误位，这样就必须有纠错单元来纠错，甚至会需要非常复杂的纠错算法，因而会导致时间上的花费和性能的下降，因此，可以将据块中的错误位的数目大于某一预定值作为数据块性能恶化条件，对于每个数据块发生的错误位，可以通过位数来记录，单位是bit（位），该值越大，数据块的性能越差，越容易变坏块（坏块是指不能再进行读取操作的数据块）；（3）有些数据块经过一段时间后，对数据块中的数据进行操作的时候，总是需要重试，这严重影响存储盘的整体读写性能，因此可以将对数据块每次操作的平均重试次数大于一预定值作为数据块性能恶化条件，该指标可以通过平均每次操作的重试次数来衡量，例如，如果对某一数据块进行100次操作，产生10次重试操作，那么该数据块的平均重试次数是0.1，该值越大，数据块的性能越差，越容易变坏块。在上述数据块性能恶化条件中，具体预定值可以根据实际应用的需要而设定。当然，需要注意的是，虽然上面举例说明了几种具体的数据块性能恶化条件和检测相应性能参数的方法，但本公开并不限于此，针对不同的闪存存储盘和实际应用，可以设定不同数据块性能恶化条件，并且不同的闪存存储盘控制器也可以有不同的数据块性能检测方法。

在寻找到满足预定数据块性能恶化条件的数据块后，为了提高存储系统的性能，将满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块中的数据复制到所述附加盘中。根据以上对示例性的数据块性能恶化情况的分析可知，数据块性能恶化后，一方面数据读写速度下降，另一方面数据块变为坏块的概率增大，因此，为了避免数据块变为坏块而丢失数据，将性能恶化的数据块的数据复制到附加存储盘中，使得电子设备的存储系统更可靠。此外，在性能恶化的数据块上的数据被复制到附加存储盘后，电子设备可以直接读写附加存储盘上的对应数据，因而提高了存储系统的整体读写性能。

图2示出了用于说明本发明的实施例的示意图。在图2中，201示意性地表示闪存存储盘的存储空间，其中阴影方块为满足预定数据块性能恶化条件的数据块，202表示附加存储盘的存储空间。在控制器203的控制下，存储空间201中满足预定数据块性能恶化条件的数据块的数据自动复制到存储空间202的相应位置中。如上所述，通过该复制操作，可以提高电子设备的存储系统的可靠性和读写性能。

对于本发明的上述第一实施例，还可以进一步改进上述设备控制方法100。图3和图4示出了根据本发明的第一实施例的设备控制方法的两个改进的优选示例的流程图。

图3示出了设备控制方法300的流程图。设备控制方法300与设备控制方法100的区别仅在于增加了步骤S301和S302，而步骤S303与S304分别与设备控制方法100的步骤S101和S102完全一致。根据图3所示的示例，电子设备可以提示用户闪存存储盘的性能已经恶化而需要插入附加存储盘进行改善。在步骤S301中，检测所述闪存存储盘的性能是否下降到满足预定整盘性能恶化条件。电子设备可以通过相应的接口获取到闪存存储盘的整体性能，例如，诸如计算机的电子设备可以通过信息获取接口得到诸如固态硬盘的闪存存储盘的工作状态，诸如坏数据块的数量，性能评分等结果。示例性地，获取存储盘整体性能的具体操作可以是：计算机发送查询命令，固态硬盘控制器获取并解析查询命令，并进而将相关信息（例如坏数据块的数量，各个单独数据块的性能参数等）返回给计算机。当通过合适的方法获取到闪存存储盘的相关性能参数后，可以判断这些参数是否满足预定整盘性能恶化条件。至于具体采用闪存存储盘的哪些性能参数以及采用何种整盘性能恶化条件，可以根据具体应用的需要而设定。例如，所述预定整盘性能恶化条件可以包括：坏数据块的数目大于一预定值；单位时间内产生坏数据块的速度大于一预定值；满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块的数目大于一预定值；单位时间内产生满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块的速度大于一预定值；或者以上各项的任意组合。如上所述，这里所列举的各种整盘性能参数（坏数据块的数目、单位时间内产生坏数据块的速度、满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块的数目、单位时间内产生满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块的速度大于一预定值）都可以通过相应的接口直接或间接地得到。例如，可以从闪存存储盘控制器（诸如固态硬盘控制器）直接提取坏数据块的数目，通过在一定时间间隔上两次或多次提取坏数据块的数目可以计算得到单位时间内产生坏数据块的速度，通过上文说明的判断数据块满足预定数据块性能恶化条件的方法可以获得满足预定数据块性能恶化条件的数据块的数目，以及通过在一定时间间隔上两次或多次获取满足预定数据块性能恶化条件的数据块的数目可以计算得到单位时间内产生满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块的速度。需要说明的是，虽然上面举例说明了几种具体的整盘性能恶化条件和检测相应整盘性能参数的方法，但本公开并不限于此，针对不同的闪存存储盘和实际应用，可以设定不同的整盘性能恶化条件，并且不同的闪存存储盘控制器也可以有不同的整盘性能检测方法。

然后，在步骤S302中，当检测到所述闪存存储盘的性能下降到满足所述预定整盘性能恶化条件时，提示用户插入所述附加存储盘。通过步骤S302，电子设备可以在闪存存储盘的性能恶化到一定程度时提醒用户插入附加存储盘，以使得用户能够知道电子设备性能恶化的原因，并通过插入附加存储盘来改善设备性能。需要说明的是，虽然在图3中，步骤S303和S304位于步骤S301和S302之后，但并不意味着它们之间必然存在先后关系，例如，在未检测到闪存存储盘的整盘性能恶化时也可以检测是否插入了附加存储盘，即步骤S303和S304相对于步骤S301和S302在时间顺序上是独立的，并不一定存在先后关系。当然，也可以设定步骤S303必须在S302之后执行，这样的方案也涵盖在本公开的范围中。

图4示出了根据本发明的第一实施例的另一优选示例的设备控制方法400的流程图。设备控制方法400与设备控制方法100的区别仅在于增加了步骤S403，而步骤S401和S402分别与设备控制方法100的步骤S101和S102完全一致。根据图4所示的示例，在S402中将满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块中的数据复制到所述附加盘中，还在S403中利用所复制的数据在所述附加盘中的新地址替换所复制的数据在所述闪存存储盘中的原地址作为所复制的数据的寻址地址。步骤S403可以通过修改电子设备的地址映射表等方式来实现。通过步骤S403可以使电子设备的应用软件方便地找到数据移动后的新位置。需要说明的是，图3和图4所示的示例可以组合使用，即，同时包含图3和图4的步骤的技术方案也涵盖在本公开的范围内。

下面参照图5对根据本发明的第二实施例的电子设备500进行说明。以下所描述的电子设备中的相关单元所执行的功能与以上实施例的设备控制方法相对应，关于设备控制方法所描述的各个方面同样适用于这里的电子设备，因此，不再对其详细说明。

图5示出了根据本发明的第二实施例的电子设备500的示意框图。如上所述，电子设备500是指任何具有闪存存储器的电子设备，其具体形式包括但不限于个人计算机、智能电视、平板电脑、移动电话、数码相机、个人数字助手、便携式计算机、游戏机等。电子设备的具体类型不构成对本发明的限定。电子设备500包括：闪存存储盘501；接口单元502，配置为检测是否存在附加存储盘的插入；以及数据检索与复制单元503，配置为：当所述接口单元检测到存在附加存储盘的插入时，检索所述闪存存储盘中满足预定数据块性能恶化条件的数据块，以及将满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块中的数据复制到所述附加盘中。

本领域的技术人员可以理解，上述实施例的电子设备500的接口单元502和数据检索与复制单元503可以是独立的单元，也可以是与其它单元一起形成的组合单元。并且，图5所示出的单元可以仅是电子设备500的部分单元，电子设备500还可能包括其它单元，例如中央处理单元、存储单元，等等。

优选地，上述电子设备500还可以包括：存储盘检测单元604，配置为检测所述闪存存储盘的性能是否下降到满足预定整盘性能恶化条件；以及提示单元605，配置为：当所述存储盘检测单元检测到所述闪存存储盘的性能下降到满足所述预定整盘性能恶化条件时，提示用户插入所述附加存储盘。电子设备500的该优选示例表示在图6中。

优选地，上述电子设备500还可以包括：地址替换单元706，配置为利用所复制的数据在所述附加盘中的新地址替换所复制的数据在所述闪存存储盘中的原地址作为所复制的数据的寻址地址。电子设备500的该优选示例表示在图7中。此外，电子设备500还可以同时包括存储盘检测单元604、提示单元605和地址替换单元706。

优选地，所述预定整盘性能恶化条件包括：坏数据块的数目大于一预定值；单位时间内产生坏数据块的速度大于一预定值；满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块的数目大于一预定值；单位时间内产生满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块的速度大于一预定值；或者以上各项的任意组合。

优选地，所述预定数据块性能恶化条件包括：数据块的读写速度低于一预定值；数据块中的错误位的数目大于一预定值；对数据块每次操作的平均重试次数大于一预定值；或者以上各项的任意组合。

通过本发明的第二实施例的电子设备500可以在闪存存储盘的性能恶化后提高存储系统的可靠性以及数据的读写速度，并可以扩展电子设备的存储容量，从而改善具有闪存存储盘的电子设备的存储系统的整体性能。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现。并且软件模块可以置于任意形式的计算机存储介质中。为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本领域技术人员应该理解，可依赖于设计需求和其它因素对本发明进行各种修改、组合、部分组合和替换，只要它们在所附权利要求或其等同的范围内。

Claims (9)

1.一种设备控制方法，应用于具有闪存存储盘的电子设备，所述方法包括：

检测所述闪存存储盘的性能是否下降到满足预定整盘性能恶化条件；

当检测到所述闪存存储盘的性能下降到满足所述预定整盘性能恶化条件时，提示用户插入附加存储盘；

检测是否存在所述附加存储盘的插入；以及

当检测到存在所述附加存储盘的插入时，

检索所述闪存存储盘中满足预定数据块性能恶化条件的数据块；以及

将满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块中的数据复制到所述附加存储盘中。

2.如权利要求1所述的设备控制方法，还包括：

利用所复制的数据在所述附加存储盘中的新地址替换所复制的数据在所述闪存存储盘中的原地址作为所复制的数据的寻址地址。

3.如权利要求1所述的设备控制方法，其中所述预定整盘性能恶化条件包括：

坏数据块的数目大于一预定值；

单位时间内产生坏数据块的速度大于一预定值；

满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块的数目大于一预定值；

单位时间内产生满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块的速度大于一预定值；或者

以上各项的任意组合。

4.如权利要求1所述的设备控制方法，其中所述预定数据块性能恶化条件包括：

数据块的读写速度低于一预定值；

数据块中的错误位的数目大于一预定值；

对数据块每次操作的平均重试次数大于一预定值；或者

以上各项的任意组合。

5.如权利要求1所述的设备控制方法，其中

所述闪存存储盘为固态硬盘；以及

所述附加存储盘为固态硬盘、优盘或磁硬盘。

6.一种电子设备，所述电子设备包括：

闪存存储盘；

接口单元，配置为检测是否存在附加存储盘的插入；

数据检索与复制单元，配置为：当所述接口单元检测到存在附加存储盘的插入时，检索所述闪存存储盘中满足预定数据块性能恶化条件的数据块，以及将满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块中的数据复制到所述附加存储盘中；

存储盘检测单元，配置为检测所述闪存存储盘的性能是否下降到满足预定整盘性能恶化条件；以及

提示单元，配置为：当所述存储盘检测单元检测到所述闪存存储盘的性能下降到满足所述预定整盘性能恶化条件时，提示用户插入所述附加存储盘。

7.如权利要求6所述的电子设备，还包括：

地址替换单元，配置为利用所复制的数据在所述附加存储盘中的新地址替换所复制的数据在所述闪存存储盘中的原地址作为所复制的数据的寻址地址。

8.如权利要求6所述的电子设备，其中所述预定整盘性能恶化条件包括：

坏数据块的数目大于一预定值；

单位时间内产生坏数据块的速度大于一预定值；

满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块的数目大于一预定值；

单位时间内产生满足所述预定数据块性能恶化条件的数据块的速度大于一预定值；或者

以上各项的任意组合。

9.如权利要求6所述的电子设备，其中所述预定数据块性能恶化条件包括：

数据块的读写速度低于一预定值；

数据块中的错误位的数目大于一预定值；

对数据块每次操作的平均重试次数大于一预定值；或者

以上各项的任意组合。