CN105808153A - 存储系统及其读写操作方法 - Google Patents
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Abstract
一种存储系统，包括一主存储模块、一从存储模块及一控制模块。所述控制模块连接所述主存储模块及所述从存储模块以控制所述主存储模块及所述从存储模块的读写模式。当主存储模块的数据错误时，所述存储系统读取从存储模块内的数据并用从存储模块内的数据恢复主存储模块的数据。提高了存储系统中数据的安全性。本发明还提供了一种存储系统的读写操作方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种存储系统及存储系统的读写操作方法。
背景技术
闪存(Flash)在日常生活中应用很普遍，用户经常在闪存上存储对于实现某些任务而言可能具有关键性的重要信息。但是，闪存内的数据经常会因为一些原因而遭到破坏，从而给用户带来很多麻烦，这些原因包括硬件故障、软件故障、以及操作应用程序时的简单错误等。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种存储系统及存储系统的读写操作方法，以保障存储系统中数据的安全性。
一种存储系统，包括：
一主存储模块；
一从存储模块；
一写操作模块，包括：
一写接收单元，用于接收一写指令；
一写开启单元，用于对所述主存储模块及所述从存储模块进行写开启；
一选择单元，用于选择所述主存储模块及所述从存储模块内所述写指令中需写入的地址；以及
一控制写入单元，控制所述主存储模块及所述从存储模块同时写入并存储需写入的数据；以及
一读操作模块，包括：
一读接收单元，用于接收一读指令；
一第一开启单元，用于对所述主存储模块进行读开启；
一读取单元，用于读取所述主存储模块内需读取的数据；
一检查纠正单元，用于对所述主存储模块内需读取的数据进行错误检查及纠正并输出结果；
一控制输出单元，用于当结果为数据正确时通过所述主存储模块的数据输入输出引脚输出所述主存储模块内需读取的数据；
一第二开启单元，用于当结果为纠错失败时对所述从存储模块进行读开启且对所述主存储模块进行写开启；
一控制读出单元，用于当所述从存储模块读开启后控制将所述从存储模块内需读取的数据从所述从存储模块的数据内读取并输出；以及
一控制恢复单元，用于当所述主存储模块写开启后将所述从存储模块内需读取的数据写入并存储于所述主存储模块，并将所述主存储模块内的错误的数据及所述从存储模块内的旧数据标记为无效。
一种包括一主存储模块及一从存储模块的存储系统的读写操作方法，包括一读操作方法及一写操作方法，所述写操作方法包括：
写接收步骤：接收一写指令；
写开启步骤：对所述主存储模块及所述从存储模块进行写开启；
选择步骤：选择所述主存储模块及所述从存储模块内所述写指令中需写入的地址；
控制写入步骤：控制所述主存储模块及所述从存储模块写入并存储需写入的数据；
所述读操作方法包括：
读接收步骤：接收一读指令；
第一开启步骤：对所述主存储模块进行读开启；
读取步骤：读取所述主存储模块内需读取的数据；
检查纠正步骤：对所述主存储模块内需读取的数据进行错误检查及纠正并输出结果；若结果为数据正确，执行控制输出步骤，若结构为纠错失败，执行第二开启步骤；
控制输出步骤：控制所述主存储模块通过所述主存储模块的数据输入输出引脚输出所述主存储模块内需读取的数据；
第二开启步骤：对所述从存储模块进行读开启且对所述主存储模块进行写开启，并执行控制读出步骤；
控制读出步骤：控制将所述从存储模块内的需读取的数据从所述从存储模块内读取并输出，并执行控制恢复步骤；
控制恢复步骤：控制将需读取的数据同时写入并存储于所述主存储模块及所述从存储模块内，并将所述主存储模块内的错误数据及所述从存储模块内的旧数据标记为无效。
一种存储系统，包括：
一主存储模块；
一与所述主存储模块相同的从存储模块；以及
一控制模块，连接所述主存储模块及所述从存储模块以控制所述主存储模块及所述从存储模块的读写操作模式；写操作模式时，所述控制模块接收一写指令并对所述主存储模块及所述从存储模块进行写开启，使得所述主存储模块及所述从存储模块的数据输入输出引脚接收并存储需写入的数据；读操作模式时，所述控制模块接收一读指令并对所述主存储模块进行读开启，使得所述主存储模块的数据输入输出引脚读出所述主存储模块内需读取的数据；当因需读取的数据错误而不能被读出时，所述控制模块对所述从存储模块进行读开启，使得所述从存储模块内需读取的数据通过所述从存储模块的数据输入输出引脚被读出。
上述存储系统通过增加一从存储模块，并在主存储模块数据错误时，所述存储系统读取从存储模块内的数据并用从存储模块内的数据恢复主存储模块的数据，从而提高存储系统中数据的安全性。
附图说明
图1是本发明存储系统的第一较佳实施方式的示意图。
图2是本发明存储系统的第二较佳实施方式的示意图。
图3是本发明存储系统的读写操作方法中写操作方法的较佳实施方式的流程图。
图4是本发明存储系统的读写操作方法中读操作方法的较佳实施方式的流程图。
主要元件符号说明
| 存储系统 | 100 |
| 主存储模块 | 20、60 |
| 从存储模块 | 30、70 |
| 写操作模块 | 80 |
| 读操作模块 | 90 |
| 写接收单元 | 81 |
| 写开启单元 | 82 |
| 选择单元 | 84 |
| 控制写入单元 | 85 |
| 读接收单元 | 91 |
| 第一开启单元 | 92 |
| 读取单元 | 93 |
| 检查纠正单元 | 94 |
| 控制输出单元 | 95 |
| 第二开启单元 | 96 |
| 控制读出单元 | 97 |
| 控制恢复单元 | 98 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述：
请参考图1，本发明存储系统100的第一较佳实施方式包括一控制模块10、一主存储模块20及一从存储模块30。所述存储系统100通过所述控制模块10控制所述主存储模块20及所述从存储模块30的读写操作。
所述控制模块10连接所述主存储模块20及所述从存储模块30。当所述存储系统100进行写操作时，所述控制模块10接收一写指令，进而选中所述主存储模块20的片选引脚及写引脚并激活所述主存储模块20的数据输入输出引脚。同时，所述控制模块10选中所述从存储模块30的片选引脚及写引脚并激活所述从存储模块30的数据输入输出引脚。此时，所述主存储模块20及所述从存储模块30均处于写开启状态，所述控制模块10选择所述主存储模块20及所述从存储模块30内所述写指令的写入地址，进而所述主存储模块20及所述从存储模块30通过各自的数据输入输出引脚同时接收需写入的数据并同时存储于所述主存储模块20及所述从存储模块30内所述写指令的写入地址处。
当所述存储系统100进行读操作时，所述控制模块10接收一读指令，进而选中所述主存储模块20的片选引脚及读引脚并激活所述主存储模块20的数据输入输出引脚，使得所述主存储模块20处于读开启状态，所述从存储模块30处于读保护状态。所述控制模块10将所述主存储模块20内需读取的数据进行一ECC（ErrorCorrectingCode，错误检查和纠正工具）校验，当所述ECC校验的结果为数据正确，即，所述主存储模块20内需读取的数据无误或所述主存储模块20内需读取的数据经所述ECC校验后数据正确，所述主存储模块20内的需读取的数据通过其数据输入输出引脚被读出。
当所述ECC校验的结果纠错失败，即，所述ECC校验失败，所述控制模块选中所述从存储模块30的片选引脚及读引脚并激活所述从存储模块30的数据输入输出引脚，使得所述从存储模块30处于读开启状态，进而所述从存储模块30根据所述读指令的读取地址取出需读取的数据并通过其数据输入输出引脚被读出。同时，所述控制模块10选中所述主存储模块20的写引脚，并控制所述主存储模块20通过其数据输入输出引脚写入及存储所述从存储模块30内的需读取的数据，同时，所述控制模块10控制将需读取的数据同时写入所述从存储模块30内，并将所述主存储模块20内的错误数据及所述从存储模块30内的旧数据标记为无效。从而所述主存储模块20的错误数据被恢复。
本实施方式中，所述写操作包括更新所述主存储模块20及所述从存储模块30的索引映射表。另外，所述写操作还包括将一缓存区的数据写入所述主存储模块20及所述从存储模块30。所述读操作包括对所述调用所述存储系统100内的管理信息，当所述主存储模块20内的管理信息错误时，所述控制模块10控制所述主存储模块20通过其数据输入输出引脚写入及存储所述从存储模块30内的管理信息，以对所述主存储模块20的管理信息进行恢复。其中，所述管理信息包括存储系统100内的逻辑地址到物理地址的映射信息、存储系统100内物理空间使用信息及算法表格。
本实施方式中，所述主存储模块20及所述从存储模块30分别是由单片或者多片闪存（Flash）组成的。
请参考图2，本发明存储系统100的第二较佳实施方式包括一主存储模块60、一从存储模块70、一写操作模块80以及一读操作模块90。所述写操作模块80及所述读操作模块90用于对所述主存储模块60及所述从存储模块70进行读写操作。
所述写操作模块80包括一写接收单元81、一写开启单元82、一选择单元84以及一控制写入单元85。所述写接收单元81用于接收一写指令，所述写开启单元82用于选中所述主存储模块60的片选引脚及写引脚并激活所述主存储模块60的数据输入输出引脚。同时，所述写开启单元82还用于选中所述从存储模块70的片选引脚及写引脚并激活所述从存储模块70的数据输入输出引脚。所述选择单元84用于选中所述主存储模块60及所述从存储模块70内所述写指令中需写入的地址。所述控制写入单元85用于控制将需写入的数据分别通过所述主存储模块60及所述从存储模块70的数据输入输出引脚接收并同时存储于所述主存储模块60及所述从存储模块70内所述写指令的写入地址处。
所述读操作模块90包括一读接收单元91、一第一开启单元92、一读取单元93、一检查纠正单元94、一控制输出单元95、一第二开启单元96、一控制读出单元97以及一控制恢复单元98。所述读接收单元91用于接收一读指令，所述第一开启单元92用于选中所述主存储模块60的片选引脚及读引脚并激活所述主存储模块60的数据输入输出引脚。所述读取单元93用于读取所述主存储模块60内需读取的数据。所述检查纠正单元94用于对所述主存储模块60内需读取的数据进行错误检查及纠正并输出结果。所述控制输出单元95用于通过所述主存储模块60的数据输入输出引脚输出所述主存储模块60内需读取的数据。所述第二开启单元96用于选中所述从存储模块70的片选引脚及读引脚并激活所述从存储模块70的数据输入输出引脚，所述第二开启单元96还用于选中所述主存储模块60的写引脚。所述控制读出单元97用于读取所述从存储模块70内需读取的数据并通过所述从存储模块70的数据输入输出引脚输出。所述控制恢复单元98用于控制所述从存储模块70内需读取的数据同时写入所述主存储模块60及所述从存储模块70内，所述控制恢复单元98还用于将所述主存储模块60内的错误的数据及所述从存储模块70内的旧数据标记为无效。
当结果为数据正确时，所述控制输出单元95开始工作，当结果为所述检查纠正单元94纠错失败时，所述第二开启单元96、所述控制读出单元97以及所述控制恢复单元98工作。
其中，结果为数据正确包括所述主存储模块60内需读取的数据正确和检查纠正单元94纠错成功。
本实施方式中，所述主存储模块60及所述从存储模块70分别是由单片或者多片闪存（Flash）组成的。其中，需写入的数据及需读取的数据包括所述存储系统100的管理信息。
本发明包括一主存储模块及一从存储模块的存储系统100的读写操作方法包括一读操作方法及一写操作方法。请参考图3，所述写操作方法包括以下步骤：
S311：接收一写指令；
S312：选中所述主存储模块的片选引脚及写引脚并激活所述主存储模块的数据输入输出引脚，及选中所述从存储模块的片选引脚及写引脚并激活所述从存储模块的数据输入输出引脚；
S313：选择所述主存储模块及所述从存储模块内所述写指令中需写入的地址；
S314：控制将需写入的数据同时通过所述主存储模块及所述从存储模块的数据输入输出引脚接收并存储于所述写指令中需写入的地址处。
请参考图4，所述读操作方法包括以下步骤：
S411：接收一读指令；
S412：选中所述主存储模块的片选引脚及读引脚并激活所述主存储模块的数据输入输出引脚；
S413：读取所述主存储模块内需读取的数据；
S414：对所述主存储模块内需读取的数据进行错误检查及纠正并输出结果；当结果为数据正确时，执行步骤S415，当结果为纠错失败时，执行步骤S416；
S415：通过所述主存储模块的数据输入输出引脚输出所述主存储模块内需读取的数据；
S416：选中所述从存储模块的片选引脚及读引脚并激活所述从存储模块的数据输入输出引脚，并选中所述主存储模块的写引脚，并执行步骤S417；
S417：读取所述从存储模块内需读取的数据并通过所述从存储模块的数据输入输出引脚输出，并执行步骤S418；
S418：控制将所述从存储模块内需读取的数据同时写入所述主存储模块及所述从存储模块内，并将所述主存储模块内的错误数据及所述从存储模块内的旧数据标记为无效。
其中，结果为数据正确包括所述主存储模块内需读取的数据正确及检查纠正单元纠错成功。
本发明存储系统及存储系统的读写操作方法通过增加所述从存储模块，以在当主存储模块内数据错误时，所述存储系统读取从存储模块内的数据并用从存储模块内的数据恢复主存储模块的数据，从而提高存储系统中数据的安全性。
Claims (10)
1.一种存储系统，包括：
一主存储模块；
至少一从存储模块；
一写操作模块，包括：
一写接收单元，用于接收一写指令；
一写开启单元，用于对所述主存储模块及所述从存储模块进行写开启；
一选择单元，用于选择所述主存储模块及所述从存储模块内所述写指令中需写入的地址；以及
一控制写入单元，控制所述主存储模块及所述从存储模块同时写入并存储需写入的数据；以及
一读操作模块，包括：
一读接收单元，用于接收一读指令；
一第一开启单元，用于对所述主存储模块进行读开启；
一读取单元，用于读取所述主存储模块内需读取的数据；
一检查纠正单元，用于对所述主存储模块内需读取的数据进行错误检查及纠正并输出结果；
一控制输出单元，用于当结果为数据正确时通过所述主存储模块的数据输入输出引脚输出所述主存储模块内需读取的数据；
一第二开启单元，用于当结果为纠错失败时对所述从存储模块进行读开启且对所述主存储模块进行写开启；
一控制读出单元，用于当所述从存储模块读开启后控制将所述从存储模块内需读取的数据从所述从存储模块的数据内读取并输出；以及
一控制恢复单元，用于当所述主存储模块写开启后将所述从存储模块内需读取的数据写入并存储于所述主存储模块，并将所述主存储模块内的错误的数据及所述从存储模块内的旧数据标记为无效。
2.如权利要求1所述的存储系统，其特征在于：所述结果为数据正确包括所述主存储模块内需读取的数据正确和检查纠正单元纠错成功。
3.如权利要求1所述的存储系统，其特征在于：所述主存储模块及所述从存储模块分别是由单片或者多片闪存组成的，所述需写入的数据及所述需读取的数据包括所述存储系统的管理信息，所述管理信息包括所述存储系统内逻辑地址到物理地址的映射信息、物理空间使用信息及算法表格。
4.一种包括一主存储模块及至少一从存储模块的存储系统的读写操作方法，包括一读操作方法及一写操作方法，所述写操作方法包括：
写接收步骤：接收一写指令；
写开启步骤：对所述主存储模块及所述从存储模块进行写开启；
选择步骤：选择所述主存储模块及所述从存储模块内所述写指令中需写入的地址；
控制写入步骤：控制所述主存储模块及所述从存储模块写入并存储需写入的数据；
所述读操作方法包括：
读接收步骤：接收一读指令；
第一开启步骤：对所述主存储模块进行读开启；
读取步骤：读取所述主存储模块内需读取的数据；
检查纠正步骤：对所述主存储模块内需读取的数据进行错误检查及纠正并输出结果；若结果为数据正确，执行控制输出步骤，若结构为纠错失败，执行第二开启步骤；
控制输出步骤：控制所述主存储模块通过所述主存储模块的数据输入输出引脚输出所述主存储模块内需读取的数据；
第二开启步骤：对所述从存储模块进行读开启且对所述主存储模块进行写开启，并执行控制读出步骤；
控制读出步骤：控制将所述从存储模块内的需读取的数据从所述从存储模块内读取并输出，并执行控制恢复步骤；
控制恢复步骤：控制将需读取的数据同时写入并存储于所述主存储模块及所述从存储模块内，并将所述主存储模块内的错误数据及所述从存储模块内的旧数据标记为无效。
5.如权利要求4所述的存储系统的读写操作方法，其特征在于：所述结果为数据正确包括所述主存储模块内需读取的数据正确和检查纠正单元纠错成功。
6.如权利要求4所述的存储系统的读写操作方法，其特征在于：所述主存储模块及所述从存储模块分别是由单片或者多片闪存组成的，所述需写入的数据及所述需读取的数据包括所述存储系统的管理信息，所述管理信息包括所述存储系统内逻辑地址到物理地址的映射信息、物理空间使用信息及算法表格。
7.一种存储系统，包括：
一主存储模块；
至少一与所述主存储模块相同的从存储模块；以及
一控制模块，连接所述主存储模块及所述从存储模块以控制所述主存储模块及所述从存储模块的读写操作模式；写操作模式时，所述控制模块接收一写指令并对所述主存储模块及所述从存储模块进行写开启，使得所述主存储模块及所述从存储模块的数据输入输出引脚接收并存储需写入的数据；读操作模式时，所述控制模块接收一读指令并对所述主存储模块进行读开启，使得所述主存储模块的数据输入输出引脚读出所述主存储模块内需读取的数据；当因需读取的数据错误而不能被读出时，所述控制模块对所述从存储模块进行读开启，使得所述从存储模块内需读取的数据通过所述从存储模块的数据输入输出引脚被读出。
8.如权利要求7所述的存储系统，其特征在于：所述存储系统还用于更新所述主存储模块及所述从存储模块的索引映射表和/或将一缓存区的数据写入所述主存储模块及所述从存储模块内。
9.如权利要求7所述的存储系统，其特征在于：所述控制单元还用于当因需读取的数据错误而不能被读出时对所述主存储模块进行写开启，并将所述从存储模块内需读取的数据同时写入并存储于所述主存储模块及所述从存储模块内，同时，将所述主存储模块内的错误数据及所述从存储模块内的旧数据标记为无效。
10.如权利要求7所述的存储系统，其特征在于：所述主存储模块及所述从存储模块分别是由单片或者多片闪存组成的，所述需写入的数据及所述需读取的数据包括所述存储系统的管理信息，所述管理信息包括所述存储系统内逻辑地址到物理地址的映射信息、物理空间使用信息及算法表格。
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