CN105609141B - 一种用于自动校正访问存储装置数据的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种用于自动校正访问存储装置数据的装置及方法，涉及数据存储、数据校正等技术领域，该装置存储装置模块，用于存储数据，其中所述存储装置模块包括用于存储数据的区域与用于存储监督位的区域；编码器模块，用于获取数据，并根据所述数据生成对应的监督位；解码器模块，用于当所述存储装置模块读取所述数据时，所述解码器模块根据所述监督位检验所述数据的正确性，当发现所述数据中存在错误数据时，发送错误信号，同时将所述错误数据进行校正，并将校正后的数据发送给读写单元，读写单元将校正后数据重新写回存储装置，以避免数据错误增加。
Description
技术领域
本发明涉及数据存储、数据校正等技术领域，特别涉及一种用于自动校正访问存储装置数据的装置及方法。
背景技术
目前存储系统采用纠错码(error correction codes,ECC)来进行检测和校正出错的数据。通常，通过在一系列固定长度的数据位后添加若干位固定的监督位来实现。在检测8比特数据时，若随机定位错误的数量由变量p表示，已知位置的符号错误的数量由变量q表示，之后提供m个ECC的监督位，则m,p与q之间的关系为m＝2p+q。
虽然ECC能够对存储系统中读出的数据进行校正，存放于存储系统中的出错数据并没有被校正。所以存储系统中的数据错误会不断积累，导致错误的数量太多，出现校正失败的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种用于自动校正访问存储装置数据的装置，包括：
存储装置模块，用于存储数据，其中所述存储装置模块包括用于存储数据的区域与用于存储监督位的区域；
编码器模块，用于获取数据，并根据所述数据生成对应的监督位；
解码器模块，用于当所述存储装置模块读取所述数据时，所述解码器模块根据所述监督位检验所述数据的正确性，当发现所述数据中存在错误数据时，发送错误信号，同时将所述错误数据进行校正，并将校正后的数据发送给读写单元，读写单元将校正后数据重新写回存储装置，以避免数据错误增加。
所述的用于自动校正访问存储装置数据的装置，还包括读写单元模块，用于读写数据及读写与所述数据相对应的监督位。
所述的用于自动校正访问存储装置数据的装置，所述编码器模块包括监督位生成模块与合并模块；其中所述监督位生成模块用于根据所述数据生成监督位；所述合并模块用于将所述数据与所述监督位按特定顺序合并到一起，并将合并的数据输出。
所述的用于自动校正访问存储装置数据的装置，所述解码器模块包括校验子生成模块、数据解析模块、纠错码生成模块、数据纠错模块；其中所述校验子生成模块用于根据所述数据与所述监督位生成校验子，校验子用于生成纠错码；所述数据解析模块用于将所述数据与所述监督位分离，输出待校验数据；所述纠错码生成模块用于根据所述校验子生成纠错码与错误信息；所述数据纠错模块用于根据所述纠错码对所述待校验数据进行纠错。
本发明还提出一种用于自动校正访问存储装置数据的方法，包括：
步骤1，获取数据，并根据所述数据生成对应的监督位；
步骤2，当所述存储装置读取所述数据时，所述解码器根据所述监督位检验所述数据的正确性，当发现所述数据中存在错误数据时，发送错误信号，同时将所述错误数据进行校正，并将校正后的数据发送给读写单元，读写单元将校正后数据重新写回存储装置，以避免数据错误增加。
所述的用于自动校正访问存储装置数据的方法，还包括读写数据及读写与所述数据相对应的监督位。
所述的用于自动校正访问存储装置数据的方法，所述步骤1包括根据所述数据生成监督位；将所述数据与所述监督位按特定顺序合并到一起，并将合并的数据输出。
所述的用于自动校正访问存储装置数据的方法，所述步骤2包括根据所述数据与所述监督位生成校验子，校验子用于生成纠错码；将所述数据与所述监督位分离，输出待校验数据；根据所述校验子生成纠错码与错误信息；根据所述纠错码对所述待校验数据进行纠错。
由以上方案可知，本发明的优点在于：
本发明在遇到无法校正错误的时候返回错误信号，当出现可校正的错误时，则将校正后的数据重新写会存储装置，从而实现了数据自动校正的目的，避免了数据错误增多导致最后校正失败的情况。
附图说明
图1示出了本发明的概要构成图。
图2示出了本发明的编码器模块的概要构成图。
图3示出了本发明编码过程的流程图。
图4示出了本发明的解码器模块的概要构成图。
图5示出了本发明解码过程的流程图。
其中附图标记为：
步骤101、步骤102、步骤103、步骤104。
具体实施方式
本发明提出一种用于自动校正访问存储装置数据的装置，包括：
存储装置模块，用于存储数据，其中所述存储装置模块包括用于存储数据的区域与用于存储监督位的区域；
编码器模块，用于获取数据，并根据所述数据生成对应的监督位；
解码器模块，用于当所述存储装置模块读取所述数据时，所述解码器模块根据所述监督位检验所述数据的正确性，当发现所述数据中存在错误数据时，发送错误信号，同时将所述错误数据进行校正，并将校正后的数据发送给读写单元，读写单元将校正后数据重新写回存储装置，以避免数据错误增加。
还包括读写单元模块，用于读写数据及读写与所述数据相对应的监督位。
所述编码器模块包括监督位生成模块与合并模块；其中所述监督位生成模块用于根据所述数据生成监督位；所述合并模块用于将所述数据与所述监督位按特定顺序合并到一起，并将合并的数据输出。
所述解码器模块包括校验子生成模块、数据解析模块、纠错码生成模块、数据纠错模块；其中所述校验子生成模块用于根据所述数据与所述监督位生成校验子，校验子用于生成纠错码；所述数据解析模块用于将所述数据与所述监督位分离，输出待校验数据；所述纠错码生成模块用于根据所述校验子生成纠错码与错误信息；所述数据纠错模块用于根据所述纠错码对所述待校验数据进行纠错。
本发明还提出一种用于自动校正访问存储装置数据的方法，包括：
步骤1，获取数据，并根据所述数据生成对应的监督位；
步骤2，当所述存储装置读取所述数据时，所述解码器根据所述监督位检验所述数据的正确性，当发现所述数据中存在错误数据时，发送错误信号，同时将所述错误数据进行校正，并将校正后的数据发送给读写单元，读写单元将校正后数据重新写回存储装置，以避免数据错误增加。
还包括读写数据及读写与所述数据相对应的监督位。
所述步骤1包括根据所述数据生成监督位；将所述数据与所述监督位按特定顺序合并到一起，并将合并的数据输出。
所述步骤2包括根据所述数据与所述监督位生成校验子，校验子用于生成纠错码；将所述数据与所述监督位分离，输出待校验数据；根据所述校验子生成纠错码与错误信息；根据所述纠错码对所述待校验数据进行纠错。
以下为本发明实施例，如下所示：
本发明提供一种访问数据中监督位快速生成的方法并且在出现无法纠正的错误时返回错误信号并进行校正后重新写回存储装置，当出现可校正的错误时，将校正后的数据重新写回存储装置，达到自动校正的目的。
本发明的具体技术如下：
在使用ECC算法解码的过程中，同时生成错误信号，标志着数据中错误的个数和错误是否可修复信号，当出现可校正的错误时，则将校正后的数据重新写回存储装置。
本发明的原理是：在ECC解码的过程中，利用纠错码去检查是否出现了不可校正的错误。如果出现了不可校正的错误，ECC解码模块则输出一个错误信号，当出现可校正的错误时，则将校正后的数据重新写回存储装置。
通过本发明提供的监督位生成方法，使得在解码的过程中的发生的不可校正的数据错误可以及时的表现出来，并且当出现可校正的错误时，将校正后的数据重新写回存储装置，实现自动校正数据，避免了数据错误的增加最后导致校正失败的情况。
如图1所示，为本发明的结构图，在写数据时，ECC编码器根据写数据生成监督位，并将数据和监督位一同发送给读写单元；读写单元将数据和监督位一起写入到存储装置。在读数据时，读写单元将数据和监督位一起从存储装置读出并且发送给ECC解码器，ECC解码器根据数据监督位判断有没有出现错误，如果错误可校正，将校正后的数据和错误信号输出，如果错误不可校正，输出一个不可校正的错误信号，当出现可校正的错误时，则将校正后的数据发送给ECC编码器，ECC编码器将校正后的数据重新编码后，由读写单元重新写回到存储装置。
如图2所示，本发明中ECC编码器结构图和功能：
ECC编码器根据输入数据生成带监督位的输出数据，监督位生成模块根据输入数据生成监督位，合并模块将输入数据和监督按照特定顺序合并到一起，并将合并的数据输出。
ECC编码器子模块的功能：
1.监督位生成模块：根据输入数据生成监督位；
2.合并模块：合并模块将输入数据和监督位按特定顺序组合到一起。
如图3所示为本发明ECC编码流程图，步骤101，ECC编码器获得输入数据；步骤102，ECC编码器根据输入数据计算得到监督位；步骤103，ECC编码器将监督位和数据按照特定顺序组合；104，ECC编码器将组合后的数据和监督位输出到读写模块。
如图4所示，ECC解码器结构图和各个模块的功能：
ECC解码器根据输入的数据和监督位，对数据进行校正，各个模块的功能：
1.校验子生成模块：根据输入数据和监督位生成校验子，校验子用来生成纠错码。
2.数据解析模块：将输入的数据和监督位分离，输出待校验数据。
3.纠错码生成模块：根据校验子生成纠错码和错误信息。
4.数据纠错模块：根据纠错码对待校验数据进行纠正。
如图5所示，ECC解码流程，具体流程为：ECC解码器获得输入数据和监督位，ECC解码器根据数据和监督位生成校验子，同时ECC解码器根据数据和监督位生成待校验数据；ECC解码器根据校验子生成纠错码；ECC解码器根据纠错码校正待校验数据；ECC解码器输出错误信息和校正后的数据。
以8比特数据，检测2处随机错误，并校正一处错误为例，则由上面描述可知，随机错误p＝2,校正错误数量q＝1，ECC监督位m＝2*p+q＝5。
下面操作的符号说明：
^:异或操作
！：取反操作
|：或操作
&：与操作
<<：左移操作
编码：
在ECC编码器中，监督位生成模块根据输入数据d[8]生成5位的监督码c[5]，生成规则如下：
c[0]＝d[0]^d[1]^d[3]^d[4]^d[6]；
c[1]＝d[0]^d[2]^d[3]^d[5]^d[6]；
c[2]＝d[1]^d[2]^d[3]^d[7]；
c[3]＝d[4]^d[5]^d[6]^d[7]；
c[4]＝d[0]^d[1]^d[2]^d[4]^d[5]^d[7]；
在ECC的合并模块中，合并模块将数据和监督位按照特定顺序组合到一起，按照上面的例子，组合之后的结果为：
c[0],c[1],d[0],[c2],d[1],d[2],d[3],c[7],d[4],d[5],d[6],d[7],[c4]
组合之后的结果会被存入到存储装置中，组合后的数据用e[13]表示。
解码：
校验子生成模块：校验子生成模块会根据13位带监督位的数据e[13]生成5位校验子s[5],规则如下：
s[0]＝e[0]^e[2]^e[4]^e[6]^e[8]^e[10]；
s[1]＝e[1]^e[2]^e[5]^e[6]^e[9]^e[10]；
s[2]＝e[3]^e[4]^e[5]^e[6]^e[11]^0；
s[3]＝e[7]^e[8]^e[9]^e[10]^e[11]^0；
s[4]＝e[0]^e[1]^e[2]^e[3]^e[4]^e[5]^
e[6]^e[7]^e[8]^e[9]^e[10]^e[11]^e[12]；
数据解析模块按照ECC编码器合并模块的规则，将对应的待校正数据解析出来。
纠错码生成模块根据校验子生成错误信息和出错数据的位置。
出错位置为location＝(！s[4])<<4+s[3:0]；
不可校正的错误标志fatal＝(|s[3:0])&！s[4]；
对于数据出错标志error，如果错误位置是在待校验数据的位置则返回1，否则0；
数据纠错模块根据纠错码生成的出错位置对数据进行校正，即根据出错位置对相应的数据取反：
d[location]＝！d[location]；
到此解码结束，如果数据出错标志为1，则出现了可以校正的错误，ECC解码器将校正后的数据发送给ECC编码器，然后重新编码后写回到存储装置。
Claims (6)
1.一种用于自动校正访问存储装置数据的装置，其特征在于，包括：
存储装置模块，用于存储数据，其中所述存储装置模块包括用于存储数据的区域与用于存储监督位的区域；
编码器模块，用于获取数据，并根据所述数据生成对应的监督位；
解码器模块，用于当所述存储装置模块读取所述数据时，所述解码器模块根据所述监督位检验所读取的所述数据的正确性，当发现所读取的所述数据中存在错误数据时，发送错误信号，同时将所述错误数据进行校正，并将校正后的数据发送给读写单元，读写单元将校正后数据重新写回存储装置模块，以避免错误数据增加；
其中所述监督位为m个，m＝2p+q，p为随机错误数量，q为矫正错误数量，p、q均为正整数。
2.如权利要求1所述的用于自动校正访问存储装置数据的装置，其特征在于，还包括读写单元模块，用于读写数据及读写与所述数据相对应的监督位。
3.如权利要求1所述的用于自动校正访问存储装置数据的装置，其特征在于，所述编码器模块包括监督位生成模块与合并模块；其中所述监督位生成模块用于根据所述数据生成监督位；所述合并模块用于将所述数据与所述监督位按特定顺序合并到一起，并将合并的数据输出。
4.如权利要求1所述的用于自动校正访问存储装置数据的装置，其特征在于，所述解码器模块包括校验子生成模块、数据解析模块、纠错码生成模块、数据纠错模块；其中所述校验子生成模块用于根据所述数据与所述监督位生成校验子，校验子用于生成纠错码；所述数据解析模块用于将所述数据与所述监督位分离，输出待校验数据；所述纠错码生成模块用于根据所述校验子生成纠错码与错误信息；所述数据纠错模块用于根据所述纠错码对所述待校验数据进行纠错。
5.一种用于自动校正访问存储装置数据的方法，其特征在于，包括：
步骤1，获取数据，并根据所述数据生成对应的监督位；
步骤2，当读取所述数据时，根据所述监督位检验所述数据的正确性，当发现所述数据中存在错误数据时，发送错误信号，同时将所述错误数据进行校正，并将校正后的数据重新写回存储装置，以避免错误数据增加；
其中所述监督位为m个，m＝2p+q，p为随机错误数量，q为矫正错误数量，p、q均为正整数。
6.如权利要求5所述的用于自动校正访问存储装置数据的方法，其特征在于，还包括读写数据及读写与所述数据相对应的监督位。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |