CN109976678A - 存储方法及设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供的存储方法及设备，该存储设备包括NAND Flash和NOR Flash，该NAND Flash被配置成数据存储区，该NOR Flash被配置成存储文件系统的文件存储区。若获取到目标数据，则将该目标数据存储写入NAND Flash中的空闲区域，并更新该系统存储区中文件系统的相应字段。如此，将需要反复读写的系统存储区和高温下只能写入数据的数据存储区分开，大大提高了存储设备在高温下的工作寿命和稳定性。

Description

存储方法及设备

技术领域

本申请涉及存储领域，具体而言，涉及一种存储方法及设备。

背景技术

在很多工业设备中，我们经常需要对测量信号进行高速采集并进行存储，最后PC机将数据下载后做分析处理。NAND Flash是近些年流行和发展起来适合用于数据存储的存储介质。具有容量大、尺寸小和同等容量价格低等优点。因此，NAND Flash被用于制作常规的U盘。虽然NAND Flash在常温下具有较好的擦除寿命，但是在高温环境下，NAND Flash的寿命急剧下。因此常规的U盘或者常规的存储设备不适合在高温环境下使用。

发明内容

为了克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种存储方法，应用于存储设备，所述存储设备包括NAND Flash和NOR Flash，所述NAND Flash配置成数据存储区，所述NOR Flash配置成存储文件系统的系统存储区；所述方法包括：

获取目标数据，并将所述目标数据追加写入所述数据存储区的空闲区域；

根据写入的所述目标数据，更新所述系统存储区中的文件系统的相应字段，以使根据所述文件系统中的数据能够读取所述数据存储区中的目标数据。

可选地，所述存储设备还包括EEPROM(EEPROM，Electrically ErasableProgrammable read only memory)，所述方法还包括：

若所述存储设备在工作过程中，需要在所述NAND Flash中新建文件，将所述NANDFlash中所存储文件的目录信息写入所述EEPROM。

可选地，所述文件系统为FAT文件系统，所述相应字段为FSInfo字段和根目录字段。

可选地，所述NAND Flash为高温NAND Flash，所述NOR Flash为高温NOR Flash，所述EEPROM为高温EEPROM。

可选地，所述NOR Flash还用于存储所述存储设备运行的程序。

本申请的另一目的在于提供一种存储设备，包括存储器、处理器和存储于所述存储器并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述存储器包括NAND Flash和NOR Flash，所述NAND Flash配置成数据存储区，所述NOR Flash配置成存储文件系统的系统存储区，所述计算机程序在所述处理器上运行时实现本申请提供的存储方法。

本申请实施例的另一目的在于提供一种存储方法，应用于存储设备，所述存储设备包括NAND Flash，所述NAND Flash划分成数据存储区和系统存储区，所述系统存储区预存有不可更改的文件系统，所述文件系统用于使得所述数据存储区中的数据能够被读取，所述方法包括：

获取目标数据，并将所述目标数据写入所述数据存储区。

可选地，所述存储设备还包括EEPROM，所述方法还包括：

若所述存储设备在工作过程中，需要在所述NAND Flash中新建文件，将所述NANDFlash中所存储文件的目录信息写入所述EEPROM。

可选地，所述文件系统为FAT文件系统。

本申请实施例的另一目的在于提供一种存储方法，应用于存储设备，所述存储设备包括NAND Flash和NOR Flash，所述NOR Flash预存有不可更改的文件系统，所述文件用于使得所述数据存储区中的数据能够被读取，所述方法包括：

获取目标数据，并将所述目标数据追加写入所述NAND Flash的空闲区域。

相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：

本申请实施例提供的存储方法及设备，该存储设备包括NAND Flash和NOR Flash，该NAND Flash被配置成数据存储区，该NOR Flash被配置成存储文件系统的文件存储区。若获取到目标数据，则将该目标数据存储写入NAND Flash中的空闲区域，并更新该系统存储区中文件系统的相应字段。如此，将需要反复读写的系统存储区和高温下只能写入数据的数据存储区分开，大大提高了存储设备在高温下的工作寿命和稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的存储设备的硬件结构图之一；

图2为本申请实施例提供的存储方法的步骤流程图；

图3为本申请实施例提供的存储设备的硬件结构图之二；

图4为本申请实施例提供的存储设备的硬件结构图之三

图5为本申请实施例提供的NAND Flash的区域结构图；

图6为本申请实施例提供的MBR字段中的数据；

图7为本申请实施例提供的DBR字段中的数据；

图8为本申请实施例提供的FSInfo字段中的数据；

图9为本申请实施例提供的FAT表字段中的数据a；

图10为本申请实施例提供的FAT表字段中的数据b；

图11为本申请实施例提供的FAT表字段中的数据c；

图12为本申请实施例提供的FAT表字段中的数据d。

图标：100-存储设备；130-处理器；140-NAND Flash；120-NOR Flash；150-EEPROM；1401-系统存储区；1402-数据存储区。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的一种具体的实施例中，一般的存储设备只会包含一种NAND Flash存存储介质，文件系统和存储数据都是都存放在该NAND Flash存储介质中，每次更改其中的数据会频繁的擦写文件系统所在的存储区域。在高温的工作环境中进行对NAND Flash进行这种反复擦写操作会导致存储设备寿命急剧下降。尤其是在石油勘探设备中，对高温性能有特殊的要求，一般要求设备耐温等级达到150℃和175℃两个等级，该温度等级远远高于一般的工业设备。目前能够耐受上述高温的存储介质有EEPROM和NOR Flash，但是EEPROM和NOR Flash本身的存储容量较小，无法适应大容量的应用场景。

有鉴于此，请参照图1，图1是本申请实施例提供的存储设备100的硬件结构图。该存储设备100包括处理器130、NANDFlash 140和NOR Flash120。该NANDFlash 140配置成数据存储区，该NOR Flash 120配置成存储文件系统的系统存储区1401。该处理器130、NANDFlash 140和NOR Flash120各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。

所述存储设备100的操作系统可以是，但不限于，安卓(Android)系统、IOS(iPhoneoperating system)系统、Windows phone系统、Windows系统等。

所述处理器130可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

请参照图2，图2为本申请实施例提供的应用于图1所示的存储设备100的存储方法的步骤流程图。下面就该存储方法的各个步骤进行详细阐述。

步骤S100，获取目标数据，并将所述目标数据追加写入所述数据存储区的空闲区域。

可选地，NANDFlash 140是近些年流行和发展起来的存储介质，适合于大容量的的存储场景。但是NANDFlash 140产生位反转的几率比其他存储介质大，尤其在高温的环境下工作，进行反复擦除的操作时，位反转的现象更加严重。为了避免本申请实施例提供的存储设备100在高温环境下工作时，对存储区域进行反复擦除，将原本存放于NANDFlash 140中的文件系统存放到NOR Flash 120中。该存储设备100获取到目标数据，将该目标数据写入NANDFlash 140的空闲区域。由于NANDFlash 140在写入数据之前，需要对待写入数据的存储区域进行擦除，然后再把数据写入。为了避免擦除动作可能会导致位反转，在写入数据时尽量将数据写入NANDFlash 140空闲区域。

步骤S200，根据写入的所述目标数据，更新所述系统存储区1401中的文件系统的相应字段，以使根据所述文件系统中的数据能够读取所述数据存储区中的目标数据。

相应的，存储设备100根据写入的目标数据，对NOR Flash 120中的文件系统的相应字段做相应的更新，以使根据所述文件系统中的数据能够读取所述数据存储区中的目标数据。可选地，该文件系统为FAT文件系统，FAT文件系统包括FAT12文件系统、FAT16文件系统和FAT32文件系统，例如，本申请实施例使用的是FAT32文件系统，其中，FAT32文件系统中该相应字段为FSInfo和根目录字段，该FSInfo字段用于记录文件系统中空闲簇的数量以及下一个可用簇的位置信息，该根目录字段用于存储存储介质中文件的目录信息。

可选地，请参照图3，该存储设备100还包括EEPROM 150，若需要在该NAND Flash140中保存多个文件，将该NAND Flash 140中所存储文件的目录信息写入该EEPROM 150。在FAT32文件系统中，一个目录占用32Byte的存储空间，而NANDFlash 140的最小擦除单位一般为4KB、8KB、16KB、32KB……1M，进行相应的擦除之后，被擦除区域的都为被重置为1；而NOR Flash 120的最小擦除单元为2KB。所以，NANDFlash 140和NOR Flash 120中的存储单元远远大于FAT32文件系统中单个目录信息的存储空间。

若通过NOR Flash 120存储目录信息，该存储设备100首先将NOR Flash 120中用于存储目录的2K大小的存储区域的数据读取到内存的缓冲区中，然后将新增目录的32Byte数据增加到该缓冲区中的数据末尾，然后将NOR Flash 120中用户存储目录信息的2K存储区域进行擦除操作，最后将内容缓冲的数据重新写入该NOR Flash 120。

为了避免更新目录信息时反复进行擦除，使用EEPROM 150存储目录信息。由于EEPROM 150写入数据时，无需先擦除，就可以直接写入数据，而且最小支持字节级别的操作。因而，通过EEPROM 150存储目录信息，可以减少反复擦除的频率。

可选地，该NANDFlash 140为高温NAND Flash；该NOR Flash 120为高温NORFlash；该EEPROM 150为高温EEPROM。其中，NANDFlash 140的型号为LHDS4GA；NOR Flash120的型号为STM32L496ZG；EEPROM150的型号为AT25256。

可选地，该NOR Flash 120中还存储有该存储设备100运行的程序。

本申请实施例还提供一种存储方法，应用于存储设备100。请参照图4所示的存储设备100的硬件结构图，该存储设备100包括NANDFlash 140，请参照图5，图5为该NANDFlash140的区域结构图，该NANDFlash 140划分成数据存储区1402和系统存储区1401，该系统存储区1401预存有不可更改的文件系统，该文件系统用于使得所述数据存储区1402中的数据能够被读取。该存储设备100获取目标数据，并将该目标数据写入该数据存储区1402。

可选地，该文件系统为FAT文件系统，FAT文件系统包括FAT12文件系统、FAT16文件系统和FAT32文件系统。例如，本申请实施例使用的是FAT32文件系统。经发明人经过大量的实验发现将FAT32文件系统中的数据固定不变，即使部分FAT32文件系统不满足FAT32的文件格式，Windows操作系统也能识别该存储设备100中的数据，因此，将该FAT32文件系统存放在NANDFlash 140中的预设系统区域，且不可更改，减少了对系统区域的反复擦除。该存储设备100获取目标数据时，只需将获取到的目标数据写入该NANDFlash 140中的数据存储区1402的空闲区域。

由于不知道Windows系统中对FAT32文件系统的具体实现细节，且这些技术细节或者内幕都不是公开的，发明人经过大量实验找到了相应的数据内容，将这些数据内容作为该存储设备100的FAT32文件系统，使得包括Windows XP、Window7和Windows10在内的操作系统能够识别该存储设备100中存储的数据。

基于上述原因，本申请实施例还提供一种存储方法，应用于存储设备100。请再次参照图1，该存储设备包括NAND Flash和NOR Flash，该NOR Flash预存有不可更改的文件系统，该文件系统使得该NAND Flash中存储的数据能够被读取。通过NOR Flash在高温下的稳定性，进一步地地保证该存储设备在高温下正常工作。针对该NAND Flash，由于该NANDFlash存储容量很大，因此，该存储设备获取目标数据，并将该目标数据追加写入该NnadFlashd的空闲区域。

其中，FAT32的文件系统包括MBR字段、DBR字段、FSInfo字段和FAT表字段。其中，MBR字段共512个字节，前面446个字节为启动代码，后面64字节包含4个存储分区，每个存储分区包含16个字节，每个16字节指向一个分区，MBR最后两个字节固定为0x55aa；DBR字段大小为512个字节，用于存放DOS引导代码和一些参数信息；FSInfo字段用以记录文件系统中空闲簇的数量以及下一可用簇的簇号等信息；FAT表字段用于存储FAT表项，FAT表项里的内容表示下一个数据存放的簇号。

请参照图6，图6为MBR字段中的数据。

请参照图7，图7为DBR字段中的数据。

请参照图8，图8为FSInfo字段中的数据。

请参照图9到图12，图9到图12为FAT表字段中的数据，由发明人经过大量实验获得，其中，图9为FAT表字段中的数据中的第一部分，图10为FAT表字段中的数据中的第二部分，图11为FAT表字段中的数据中的第三部分，图12为FAT表字段中的数据中的第四部分。

可选地，该存储设备100还包括EEPROM 150。若该存储设备在工作过程中，需要在所述NANDFlash 140的数据存储区1402新建多个文件，为了避免对NAND Flash 140进行反复擦写，将文件的目录信息单独存放到EERPROM 150中。

可选地，该NANDFlash 140为高温NAND Flash，该EEPROM 150为高温EEPROM。其中，NANDFlash 140的型号为LHDS4GA，EEPROM 150的型号为AT25256。

综上所述，本申请实施例提供的存储方法及设备，该存储设备包括NAND Flash和NOR Flash，该NAND Flash被配置成数据存储区，该NOR Flash被配置成存储文件系统的文件存储区。若获取到目标数据，则将该目标数据存储写入NAND Flash中的空闲区域，并更新该系统存储区中文件系统的相应字段。如此，将需要反复读写的系统存储区和高温下只能写入数据的数据存储区分开，大大提高了存储设备在高温下的工作寿命和稳定性。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本申请的各种实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种存储方法，其特征在于，应用于存储设备，所述存储设备包括NAND Flash和NORFlash，所述NAND Flash配置成数据存储区，所述NOR Flash配置成存储文件系统的系统存储区；所述方法包括：

获取目标数据，并将所述目标数据追加写入所述数据存储区的空闲区域；

根据写入的所述目标数据，更新所述系统存储区中的文件系统的相应字段，以使根据所述文件系统中的数据能够读取所述数据存储区中的目标数据。

2.根据权利要求1所述的存储方法，其特征在于，所述存储设备还包括带电可擦可编程只读存储器EEPROM，所述方法还包括：

若所述存储设备在工作过程中，需要在所述NAND Flash中新建文件，将所述NANDFlash中所存储文件的目录信息写入所述EEPROM。

3.根据权利要求1所述的存储方法，其特征在于，所述文件系统为FAT文件系统，所述相应字段为FSInfo字段和根目录字段。

4.根据权利要求1-3任一项所述的存储方法，其特征在于，所述NAND Flash为高温NANDFlash，所述NOR Flash为高温NOR Flash，所述EEPROM为高温EEPROM。

5.根据权利要求1所述的存储方法，其特征在于，所述NOR Flash还用于存储所述存储设备运行的程序。

6.一种存储设备，其特征在于，包括存储器、处理器和存储于所述存储器并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述存储器包括NAND Flash和NOR Flash，所述NAND Flash配置成数据存储区，所述NOR Flash配置成存储文件系统的系统存储区，所述计算机程序在所述处理器上运行时实现权利要求1-4任意一项所述的存储方法。

7.一种存储方法，其特征在于，应用于存储设备，所述存储设备包括NAND Flash，所述NAND Flash划分成数据存储区和系统存储区，所述系统存储区预存有不可更改的文件系统，所述文件系统用于使得所述数据存储区中的数据能够被读取，所述方法包括：

获取目标数据，并将所述目标数据追加写入所述数据存储区的空闲区域。

8.根据权利要求7所述存储方法，其特征在于，所述存储设备还包括EEPROM，所述方法还包括：

若需要存储设备在工作过程中，需要在所述NAND Flash的数据存储区新建多个文件，将所述NAND Flash中所存储文件的目录信息写入所述EEPROM。

9.根据权利要求7所述的存储方法，其特征在于，所述文件系统为FAT文件系统。

10.一种存储方法，其特征在于，应用于存储设备，所述存储设备包括NAND Flash和NORFlash，所述NOR Flash预存有不可更改的文件系统，所述文件用于使得所述数据存储区中的数据能够被读取，所述方法包括：

获取目标数据，并将所述目标数据追加写入所述NAND Flash的空闲区域。