CN104658611A - 一种对固态硬盘进行异常掉电测试的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于针对固态硬盘的掉电测试领域，提供了一种对固态硬盘进行异常掉电测试的方法及系统；上位机向在测固态硬盘发送数据，以将所述数据写入所述在测固态硬盘；所述掉电控制装置接收所述上位机发送的掉电指令，断开向所述在测固态硬盘的供电；所述掉电控制装置接收所述上位机发送的上电指令，接通向所述在测固态硬盘的供电；所述上位机从所述在测固态硬盘中读取已成功写入的数据；所述上位机对所述已成功写入的数据与所述上位机发送的数据进行校对，得到校对结果。从而，异常掉电测试的整个过程均无需人工干预，生成的校对结果也更加精确，更具参考性以及实用性。

Description

一种对固态硬盘进行异常掉电测试的方法及系统

技术领域

本发明属于针对固态硬盘的掉电测试领域，尤其涉及一种对固态硬盘进行异常掉电测试的方法及系统。

背景技术

近几年来，固态硬盘（Solid State Disk，SSD）的普及越来越广。因其抗震性好、数据存储速度快、功耗低、无噪音及宽温工作范围，备受某些特种行业青睐，如：军用、工控、车载及网络等领域。

SSD的主流接口为SATA II和SATA III，其带宽分别可达2.5Gbps和6Gbps。在SSD中，采用大容量缓存来提高存取效率。具体地，上位机向SSD发送的数据，SSD首先会将该数据写入其内部的缓存中，再由SSD主控将数据往Flash闪存中搬移。由于SSD中的缓存都是易失性存储器件，当SSD发生异常掉电时，缓存中的数据将无法保存至Flash闪存中，可能导致重要数据的丢失，将会带来巨大的损失。

现有技术中，有针对SSD的缓存在异常掉电时丢失数据的数据保护设计。比较普遍的设计是：在SSD中加入超级电容来储存电能，发生异常掉电时，通过超级电容储存的电能，支持SSD主控将缓存中的数据继续写入Flash闪存中，部分或全部实现异常掉电的数据保护。但是，针对SSD的缓存在异常掉电时丢失数据的数据保护设计，会受到工作场景的影响，进而影响异常掉电的数据保护；例如：使用超级电容作异常掉电的数据保护时，该超级电容容易受到工作电压、温度、时间等工作环境的影响，从而造成在异常掉电时只能实现对部分数据的保护，甚至不能实现数据保护。

因此，有必要对SSD进行异常掉电测试，来确定异常掉电时数据保护的有效性和稳定性。现有技术中，针对SSD的异常掉电测试，都是通过手动掉电模拟异常断电的场景。因此，现有技术提供的测试方法，不但耗时耗力，而且无法对异常掉电进行精确控制，进而无法精确判断掉电前后SSD中的数据差异。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种对固态硬盘进行异常掉电测试的方法及系统，旨在解决采用手动掉电的方式，无法精确判断掉电前后固态硬盘中的数据差异的问题。

一方面，一种对固态硬盘进行异常掉电测试的方法及系统，所述对固态硬盘进行异常掉电测试的方法包括：

上位机向在测固态硬盘发送数据，以将所述数据写入所述在测固态硬盘；

所述掉电控制装置接收所述上位机发送的掉电指令，断开向所述在测固态硬盘的供电；

所述掉电控制装置接收所述上位机发送的上电指令，接通向所述在测固态硬盘的供电；

所述上位机从所述在测固态硬盘中读取已成功写入的数据；

所述上位机对所述已成功写入的数据与所述上位机发送的数据进行校对，得到校对结果。

一方面，本发明另一目的在于提供一种对固态硬盘进行异常掉电测试的系统，所述固态硬盘进行异常掉电测试的系统包括：

上位机、掉电控制装置以及一个或多个固态硬盘；

所述上位机，与所述固态硬盘连接，用于接收用户的选择测试指令，根据所述选择测试指令从固态硬盘中选择出在测固态硬盘，向在测固态硬盘发送数据以将所述数据写入所述在测固态硬盘，向所述掉电控制装置发送掉电指令或上电指令，从所述在测固态硬盘中读取已成功写入的数据，对所述已成功写入的数据与所述上位机发送的数据进行校对，得到校对结果；

所述掉电控制装置，分别与所述上位机以及所述固态硬盘连接，用于接收所述上位机发送的掉电指令，断开向所述在测固态硬盘的供电，接收所述上位机发送的上电指令，接通向所述在测固态硬盘的供电。

本发明的有益效果是：对在测固态硬盘的异常掉电测试的过程中，上位机向所述掉电控制装置发送掉电指令，掉电控制装置断开向所述在测固态硬盘的供电，以模拟异常掉电的场景；然后，所述上位机从所述在测固态硬盘中读取已成功写入的数据，对所述已成功写入的数据与所述上位机发送的数据进行校对，得到纪录有数据差异的校对结果。从而，异常掉电测试的整个过程均无需人工干预，生成的校对结果也更加精确，更具参考性以及实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的对固态硬盘进行异常掉电测试的方法的实现流程图；

图2是本发明实施例而提供的对固态硬盘进行异常掉电测试的系统的系统架构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

图1示出了本实施例提供的第一种对固态硬盘进行异常掉电测试的方法及系统的实现流程，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

一种对固态硬盘进行异常掉电测试的方法及系统，所述对固态硬盘进行异常掉电测试的方法包括：

步骤S11，上位机向在测固态硬盘发送数据，以将所述数据写入所述在测固态硬盘。

需要说明的是，所述固态硬盘包括所述在测固态硬盘。

具体地，当确定对在测固态硬盘进行异常掉电测试时，上位机向在测固态硬盘发送数据；在测固态硬盘通过其缓存存储依次接收到的数据，将缓存中的数据依次写入Flash闪存中。优选的是，所述上位机为：个人计算机（PersonalComputer，PC）、笔记本、IPAD等具有向固态硬盘发送/接收数据的终端。优选的是，所述上位机通过SATA总线向在测固态硬盘发送数据。

作为本发明一实施例，所述上位机向在测固态硬盘发送数据，以将所述数据写入所述在测固态硬盘的步骤之前，所述对固态硬盘进行异常掉电测试的方法包括：

从至少两个待测的固态硬盘中，选择出所述在测固态硬盘。

作为本实施例一具体实施方式，需要测试的固态硬盘为多个，因此，上位机预先设定好多个固态硬盘的测试顺序，以按照测试顺序依次对单个固态硬盘进行异常掉电测试。因此，在进行异常掉电测试，上位机根据测试顺序，确定所述在测固态硬盘。

作为本实施例一具体实施方式，待测的固态硬盘为多个，从多个固态硬盘中选择出一个或多个在测固态硬盘；同时对选择出的在测固态硬盘进行异常掉电测试。待完成本次对选择出的在测固态硬盘的异常掉电测试后，从多个固态硬盘重新选择一个或多个在测固态硬盘，以对重新选择的在测固态硬盘（可能包括：已完成异常掉电测试的、但仍需重新进行异常掉电测试的固态硬盘）进行测试；以此类推，直到所有的该待测的固态硬盘均完成异常掉电测试。

步骤S12，所述掉电控制装置接收所述上位机发送的掉电指令，断开向所述在测固态硬盘的供电。

需要说明的是，所述掉电控制装置，用于控制（断开或接通）电源向所述在测固态硬盘的供电。

具体地，在上位机向在测固态硬盘发送数据的期间，所述上位机向所述掉电控制装置发送掉电指令，所述掉电控制装置断开电源向所述在测固态硬盘的供电，模拟出异常掉电的场景。

作为本发明一实施例，所述掉电控制装置包括：处理器以及开关管；

与此同时，所述掉电控制装置接收所述上位机发送的掉电指令，断开向所述在测固态硬盘的供电的步骤，具体为：

所述处理器接收所述上位机发送的掉电指令，控制所述开关管截止以断开向所述在测固态硬盘的供电。

具体地，电源通过开关管与所述在测固态硬盘连接，当开关管接通时，电源正常向所述在测固态硬盘供电。当开关管截止时，断开电源向所述在测固态硬盘的供电。

从而，所述掉电控制装置包含的所述处理器接收到上位机发送的掉电指令时，控制所述开关管截止，断开电源向所述在测固态硬盘的供电，模拟出异常掉电的场景。

步骤S13，所述掉电控制装置接收所述上位机发送的上电指令，接通向所述在测固态硬盘的供电。

具体地，在上位机向在测固态硬盘发送数据的期间，所述上位机向所述掉电控制装置发送掉电指令，所述掉电控制装置断开电源向所述在测固态硬盘的供电；经过预设时间之后，所述上位机向所述掉电控制装置发送上电指令，所述掉电控制装置接通电源向所述在测固态硬盘的供电，执行步骤S14读取已成功写入的数据，进而实现对所述已成功写入的数据与所述上位机发送的数据进行校对。

需要说明的是，所述预设时间根据异常掉电测试的需要而定。

由于已针对固态硬盘的缓存在异常掉电时，提供了丢失数据的数据保护设计，所述预设时间应当大于该数据保护设计提供的继续向Flash闪存写数据的时间；进而能够检测出掉电后该数据保护设计能够继续向Flash闪存写数据的最大数据量。

优选的是，所述掉电控制装置接收所述上位机发送的上电指令，接通向所述在测固态硬盘的供电的步骤，具体为：

所述处理器接收所述上位机发送的上电指令，控制所述开关管导通以接通向所述在测固态硬盘的供电。

具体地，在所述掉电控制装置包含的所述处理器接收到上位机发送的掉电指令，通过所述开关管截止断开电源向所述在测固态硬盘的供电之后，经过预设时间，所述掉电控制装置包含的所述处理器接收到上位机发送的上电指令，控制所述开关管导通，接通电源向所述在测固态硬盘的供电。

步骤S14，所述上位机从所述在测固态硬盘中读取已成功写入的数据。

具体地，在异常掉电测试中，断开电源向所述在测固态硬盘的供电之后，经过预设时间，所述掉电控制装置接通电源向所述在测固态硬盘的供电；继而，上位机向所述在测固态硬盘发送数据的读取指令，以从所述在测固态硬盘中读取已成功写入的数据。

需要说明的是，所述已成功写入的数据为：从上位机向所述在测固态硬盘发送数据开始，到断电后从缓存中、继续成功写入Flash闪存的数据。

优选的是，由所述上位机包含的处理器从所述在测固态硬盘中读取已成功写入的数据。

步骤S15，所述上位机对所述已成功写入的数据与所述上位机发送的数据进行校对，得到校对结果。

具体地，执行步骤S14之后，上位机以获取到已成功写入Flash闪存的数据，上位机将掉电前向所述在测固态硬盘发送的数据与已成功写入Flash闪存的数据进行数据校对，得出校对结果，该校对结果记录了：掉电前上位机向所述在测固态硬盘发送的数据是否已全部写入Flash闪存中，若未全部写入Flash闪存中，则记录未写入Flash闪存中的数据量。当在测固态硬盘为多个时，针对每个在测固态硬盘，上位机将掉电前向一个所述在测固态硬盘发送的数据与已成功写入该个所述在测固态硬盘包含的Flash闪存的数据进行数据校对，得出该个在测固态硬盘的校对结果。

需要说明的是，所述上位机发送的数据为：从上位机向所述在测固态硬盘发送数据开始，到掉电前上位机向在测固态硬盘发送的数据。

优选的是，由所述上位机包含的处理器对所述已成功写入的数据与所述上位机发送的数据进行校对，得到校对结果。

实施例二：

图2示出了本发明第二实施例提供的第一种对固态硬盘进行异常掉电测试的系统的组成结构，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分。需要说明的是，实施例二提供的对固态硬盘进行异常掉电测试的系统与实施例一提供的对固态硬盘进行异常掉电测试的方法相互适用。

一种对固态硬盘进行异常掉电测试的系统，所述固态硬盘进行异常掉电测试的系统包括：

上位机1、掉电控制装置3以及一个或多个固态硬盘；

所述上位机1，与所述固态硬盘连接，用于接收用户的选择测试指令，根据所述选择测试指令从固态硬盘中选择出在测固态硬盘2，向在测固态硬盘2发送数据以将所述数据写入所述在测固态硬盘2，向所述掉电控制装置3发送掉电指令以及上电指令，从所述在测固态硬盘2中读取已成功写入的数据，对所述已成功写入的数据与所述上位机1发送的数据进行校对，得到校对结果；

所述掉电控制装置3，分别与所述上位机1以及所述固态硬盘连接，用于接收所述上位机1发送的掉电指令，断开向所述在测固态硬盘2的供电，接收所述上位机1发送的上电指令，接通向所述在测固态硬盘2的供电。

具体地，在进行异常掉电测试之前，上位机1接收用户的选择测试指令，并根据所述选择测试指令确定在测固态硬盘2；将在测固态硬盘2作为当前进行异常掉电测试的固态硬盘。

在对在测固态硬盘2的异常掉电测试中，上位机1向在测固态硬盘2发送数据；在测固态硬盘2通过其缓存存储依次接收到的数据，以将缓存中的数据依次写入Flash闪存中。然后，上位机1向掉电控制装置3发送掉电指令，掉电控制装置3断开电源向所述在测固态硬盘2的供电；由于已针对在测固态硬盘2的缓存在异常掉电时，提供了丢失数据的数据保护设计，支持在测固态硬盘2中的缓存继续一定时间（小于预设时间）向Flash闪存中写入数据。然后，从掉电后经过预设时间，上位机1向掉电控制装置3发送上电指令，掉电控制装置3接通电源向所述在测固态硬盘2的供电；上位机1从所述在测固态硬盘2中读取已成功写入的数据，并对所述已成功写入的数据与所述上位机1发送的数据进行校对，得到校对结果，该校对结果的记录包括：掉电前上位机1向所述在测固态硬盘2发送的数据是否已全部写入Flash闪存中，若未全部写入Flash闪存中，则记录未写入Flash闪存中的数据量。

优选的是，在进行异常掉电测试之前，上位机1接收用户的选择测试指令，并根据所述选择测试指令确定一个或多个在测固态硬盘2；将在测固态硬盘2作为当前需要同时进行异常掉电测试的固态硬盘。

从而，待测的固态硬盘为多个时，从多个固态硬盘中选择出一个或多个在测固态硬盘2；同时对选择出的在测固态硬盘2进行异常掉电测试。待完成本次对选择出的在测固态硬盘2的异常掉电测试后，根据重新生成的所述选择测试指令从多个固态硬盘重新选择一个或多个所述在测固态硬盘2，以对重新选择的在测固态硬盘2（可能包括：已完成异常掉电测试的、但仍需重新进行异常掉电测试的固态硬盘）进行测试；以此类推，直到所有的该待测的固态硬盘均完成异常掉电测试。

需要说明的是，当在测固态硬盘为多个时，针对每个在测固态硬盘，上位机将掉电前向一个所述在测固态硬盘发送的数据与已成功写入该个所述在测固态硬盘包含的Flash闪存的数据进行数据校对，得出该个在测固态硬盘的校对结果。

作为本发明一实施例，所述掉电控制装置3包括：处理器31以及开关管32；

所述处理器31，通过GPIO接口控制所述开关管32的截止或导通；

所述开关管32，用于连接所述在测固态硬盘2的电源接口与电源，截止时断开所述电源向所述在测固态硬盘2的电源接口供电，导通时接通所述电源向所述在测固态硬盘2的电源接口供电。

优选的是，所述开关管32为MOS管或三极管。MOS管或三极管均具有开关作用。

具体地，处理器31控制向MOS管的栅极输出的电压，以控制MOS管的导通或截止，进而控制电源向在测固态硬盘2供电或不供电。相应地，处理器31控制向三极管的基极输出的电压，以控制三极管的导通或截止，进而控制电源向在测固态硬盘2供电或不供电。

优选的是，所述处理器31为ARM处理器、单片机或可编程逻辑器件。所述可编程逻辑器件包括：现场可编程门阵列（Field－Programmable Gate Array，FPGA）、复杂可编程逻辑器件（Complex Programmable Logic Device，CPLD）等。

优选的是，所述上位机1通过USB总线与所述处理器31连接。

优选的是，所述上位机1通过SATA总线与所述固态硬盘连接。

在本发明实施例中，对在测固态硬盘的异常掉电测试的过程中，上位机向所述掉电控制装置发送掉电指令，所述掉电控制装置断开向所述在测固态硬盘的供电，模拟出异常掉电的场景；继而，所述上位机从所述在测固态硬盘中读取已成功写入的数据，对所述已成功写入的数据与所述上位机发送的数据进行校对，得到纪录有数据差异的校对结果。从而，异常掉电测试的整个过程均无需人工干预，生成的校对结果也更加精确，更具参考性以及实用性。

本领域普通技术人员还可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，包括ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种对固态硬盘进行异常掉电测试的方法，其特征在于，所述对固态硬盘进行异常掉电测试的方法包括：

上位机向在测固态硬盘发送数据，以将所述数据写入所述在测固态硬盘；

掉电控制装置接收所述上位机发送的掉电指令，断开向所述在测固态硬盘的供电；

所述掉电控制装置接收所述上位机发送的上电指令，接通向所述在测固态硬盘的供电；

所述上位机从所述在测固态硬盘中读取已成功写入的数据；

所述上位机对所述已成功写入的数据与所述上位机发送的数据进行校对，得到校对结果。

2.如权利要求1所述的对固态硬盘进行异常掉电测试的方法，其特征在于，所述掉电控制装置包括：处理器和开关管；

所述掉电控制装置接收所述上位机发送的掉电指令，断开向所述在测固态硬盘的供电的步骤，具体为：

所述处理器接收所述上位机发送的掉电指令，控制所述开关管截止以断开向所述在测固态硬盘的供电。

3.如权利要求2所述的对固态硬盘进行异常掉电测试的方法，其特征在于，所述掉电控制装置接收所述上位机发送的上电指令，接通向所述在测固态硬盘的供电的步骤，具体为：

所述处理器接收所述上位机发送的上电指令，控制所述开关管导通以接通向所述在测固态硬盘的供电。

4.如权利要求1所述的对固态硬盘进行异常掉电测试的方法，其特征在于，所述上位机向在测固态硬盘发送数据，以将所述数据写入所述在测固态硬盘的步骤之前，所述对固态硬盘进行异常掉电测试的方法还包括以下步骤：

从至少两个待测的固态硬盘中，选择出所述在测固态硬盘。

5.一种对固态硬盘进行异常掉电测试的系统，其特征在于，所述固态硬盘进行异常掉电测试的系统包括：

上位机、掉电控制装置以及一个或多个固态硬盘；

所述上位机，与所述固态硬盘连接，用于接收用户的选择测试指令，根据所述选择测试指令从固态硬盘中选择出在测固态硬盘，向在测固态硬盘发送数据以将所述数据写入所述在测固态硬盘，向所述掉电控制装置发送掉电指令或上电指令，从所述在测固态硬盘中读取已成功写入的数据，对所述已成功写入的数据与所述上位机发送的数据进行校对，得到校对结果；

所述掉电控制装置，分别与所述上位机以及所述固态硬盘连接，用于接收所述上位机发送的掉电指令，断开向所述在测固态硬盘的供电，接收所述上位机发送的上电指令，接通向所述在测固态硬盘的供电。

6.如权利要求5所述的对固态硬盘进行异常掉电测试的系统，其特征在于，所述掉电控制装置包括：处理器以及开关管；

所述处理器，通过GPIO接口控制所述开关管的截止或导通；

所述开关管，用于连接所述在测固态硬盘的电源接口与电源，截止时断开所述电源向所述在测固态硬盘的电源接口供电，导通时接通所述电源向所述在测固态硬盘的电源接口供电。

7.如权利要求6所述的对固态硬盘进行异常掉电测试的系统，其特征在于，所述开关管为MOS管或三极管。

8.如权利要求6所述的对固态硬盘进行异常掉电测试的系统，其特征在于，所述处理器为ARM处理器、单片机或可编程逻辑器件。

9.如权利要求6所述的对固态硬盘进行异常掉电测试的系统，其特征在于，

所述上位机通过USB总线与所述处理器连接。

10.如权利要求5所述的对固态硬盘进行异常掉电测试的系统，其特征在于，所述上位机通过SATA总线与所述固态硬盘连接。