CN110287062A - 一种硬件缓存管理数据备份和快速恢复的方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种硬件缓存管理数据备份和快速恢复的方法及其系统；其中，方法，包括：S1，接收主机传输数据；S2，将数据放入缓存管理中，同时将数据备份到DDR缓存中；S3，控制器将缓存管理数据写入NAND，并进行标记；S4，判断写数据是否成功；S5，完成写入操作；S6，获取写失败对应的数据标记号；S7，根据标记号捞取对应DDR缓存中的数据，控制器将对应标记的DDR缓存数据写入NAND；S8,判断写数据是否成功；S9,完成写入操作；S10,写入失败，并向缓存管理反馈失败状态。本发明实现了数据的备份和失败数据的快速查找，解决了无法对数据进行恢复的问题，提高了固态硬盘的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及固态硬盘缓存管理技术领域，更具体地说是指一种硬件缓存管理数据备份和快速恢复的方法及其系统。
背景技术
随着固态硬盘的快速发展，针对主机端传输数据的缓存，可以通过软件搬移DDR或者硬件放入缓存管理模块实现，针对固态硬盘性能要求的提高，固态硬盘越来越倾向于使用硬件模块缓存管理模块来搬移数据，缓存管理模块作为一个硬件模块，虽然能十分高效完成数据的搬运，可是当写入数据出现错误时并不能有效的缓存主机发来的数据而导致数据丢失，而丢失的数据再也找不回来，这样会降低固态硬盘的安全性和可靠性；因此，无法满足需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种硬件缓存管理数据备份和快速恢复的方法及其系统。
为实现上述目的，本发明采用于下技术方案：
一种硬件缓存管理数据备份和快速恢复的方法，包括以下步骤：
S1，接收主机传输数据；
S2，将数据放入缓存管理中，同时将数据备份到DDR缓存中；
S3，控制器将缓存管理数据写入NAND，并进行标记；
S4，判断写数据是否成功；若是，进入S5；若否，则进入S6；
S5，完成写入操作，并向缓存管理反馈成功状态；
S6，获取写失败对应的数据标记号；
S7，根据标记号捞取对应DDR缓存中的数据，控制器将对应标记的DDR缓存数据写入NAND；
S8,判断写数据是否成功；若是，进入S9；若否，则进入S10；
S9,完成写入操作，并向缓存管理反馈成功状态；
S10,写入失败，并向缓存管理反馈失败状态。
其进一步技术方案为：所述S1中，所述接收主机传输数据为硬件接收，所述硬件为固态硬盘。
其进一步技术方案为：所述S2之后，还包括：判断数据备份是否成功；若是，刷新DDR中的缓存；若否，则返回S2。
其进一步技术方案为：所述S3中，还包括：软件记录数据标记号，并与DDR中申请的备份缓存号进行动态绑定。
其进一步技术方案为：所述S7包括：
S71，根据标记号捞取对应DDR缓存中的数据；
S72，控制器将对应标记的DDR缓存数据写入NAND。
一种硬件缓存管理数据备份和快速恢复的系统，包括：接收单元，放入备份单元，写入标记单元，第一判断单元，第一反馈单元，获取单元，捞取写入单元，第二判断单元，第二部反馈单元，及第三反馈单元；
所述接收单元，用于接收主机传输数据；
所述放入备份单元，用于将数据放入缓存管理中，同时将数据备份到DDR缓存中；
所述写入标记单元，用于控制器将缓存管理数据写入NAND，并进行标记；
所述第一判断单元，用于判断写数据是否成功；
所述第一反馈单元，用于完成写入操作，并向缓存管理反馈成功状态；
所述获取单元，用于获取写失败对应的数据标记号；
所述捞取写入单元，用于根据标记号捞取对应DDR缓存中的数据，控制器将对应标记的DDR缓存数据写入NAND；
所述第二判断单元，用于判断写数据是否成功；
所述第二部反馈单元，用于完成写入操作，并向缓存管理反馈成功状态；
所述第三反馈单元，用于写入失败，并向缓存管理反馈失败状态。
其进一步技术方案为：所述接收单元中，所述接收主机传输数据为硬件接收，所述硬件为固态硬盘。
其进一步技术方案为：还包括：数据备份判断单元，用于判断数据备份是否成功。
其进一步技术方案为：所述写入标记单元中，软件记录数据标记号，并与DDR中申请的备份缓存号进行动态绑定。
其进一步技术方案为：所述捞取写入单元包括捞取模块和写入模块；
所述捞取模块，用于根据标记号捞取对应DDR缓存中的数据；
所述写入模块，用于控制器将对应标记的DDR缓存数据写入NAND。
本发明与现有技术相比的有益效果是：通过在缓存管理写入数据的同时，利用软件在DDR中申请多个缓存，并对申请缓存进行标号管理，将数据备份在DDR的每个标号缓存中，同时在写入NAND时，对写入数据进行与申请缓存标号进行动态绑定，当写入数据失败时，通过标号去DDR的缓存中捞取数据，写入NAND，实现了数据的备份和失败数据的快速查找，解决了无法对数据进行恢复的问题，提高了固态硬盘的安全性和可靠性，更好地满足需求。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为现有固态硬盘软件搬移示意框图；
图2为现有固态硬盘硬件搬移示意框图；
图3为现有固态硬盘的写入流程示意图；
图4为本发明一种硬件缓存管理数据备份和快速恢复的方法流程图；
图5为本发明中固态硬盘写入及备份的示意框图；
图6为本发明中固态硬盘数据备份及标记的示意框图；
图7为本发明一种硬件缓存管理数据备份和快速恢复的系统方框图。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
如图1到图7所示的具体实施例，其中，如图1至图3所示的现有技术，写入需要利用DDR搬移主机端发送的数据给NAND，硬件写入需要利用缓存管理模块(BM)，缓存管理模块是由硬件构成的，无需软件干预，可以由硬件自动完成搬移数据给NAND的工作。
其中，如图3所示，现有固态硬盘的写入流程如下：1、接收主机传输数据；2、将数据放入缓存管理模块模块/DDR中；3、控制器驱动缓存管理模块将数据/DDR数据写入NAND；4、判断写入数据是否成功；如果写入成功，则缓存管理模块返回完成状态；如果写入失败，则缓存管理模块返回错误状态。
其中，现在的固态硬盘大多采用DDR进行缓存数据，需要软件介入的方式完成数据写入的过程，而针对加入缓存管理模块的固态硬盘，利用了硬件自动搬移数据的特性大大提高了固态硬盘写入数据的性能，同时也产生了一些问题；针对该缓存管理模块写入流程，虽然可以高效的完成数据写入，可是当缓存管理模块写入数据失败时，而主机端又不能再次发送该数据，这笔数据只能丢失，再也找不回来，这样会降低固态硬盘的安全性和可靠性。
其中，如图4至图6所示，本发明公开了一种硬件缓存管理数据备份和快速恢复的方法，包括以下步骤：
S1，接收主机传输数据；
S2，将数据放入缓存管理中，同时将数据备份到DDR缓存中；
S3，控制器将缓存管理数据写入NAND，并进行标记；
S4，判断写数据是否成功；若是，进入S5；若否，则进入S6；
S5，完成写入操作，并向缓存管理反馈成功状态；
S6，获取写失败对应的数据标记号；
S7，根据标记号捞取对应DDR缓存中的数据，控制器将对应标记的DDR缓存数据写入NAND；
S8,判断写数据是否成功；若是，进入S9；若否，则进入S10；
S9,完成写入操作，并向缓存管理反馈成功状态；
S10,写入失败，并向缓存管理反馈失败状态。
其中，所述S1中，所述接收主机传输数据为硬件接收，所述硬件为固态硬盘。
其中，所述S2之后，还包括：判断数据备份是否成功；若是，刷新DDR中的缓存；若否，则返回S2。
其中，所述S3中，还包括：软件记录数据标记号，并与DDR中申请的备份缓存号进行动态绑定。
进一步地，所述S7包括：
S71，根据标记号捞取对应DDR缓存中的数据；
S72，控制器将对应标记的DDR缓存数据写入NAND。
其中，如图5所示，数据在缓存管理写入的同时备份到DDR中，通过软硬件结合的方式，当缓存管理写入失败时，可以实现从DDR中捞取对应数据进行数据恢复，保证固态硬盘的稳定性和安全性。
如图6所示，缓存管理通过硬件自动对写入数据进行标记，并记录标记号，软件记录数据标记号，并与DDR中申请的备份缓存号进行动态绑定，当遇到缓存管理模块硬件写入失败时，利用软件快速查询到DDR中备份缓存数据写入NAND。
如图7所示，本发明还公开了一种硬件缓存管理数据备份和快速恢复的系统，包括：接收单元10，放入备份单元20，写入标记单元40，第一判断单元50，第一反馈单元60，获取单元70，捞取写入单元80，第二判断单元90，第二部反馈单元100，及第三反馈单元110；
所述接收单元10，用于接收主机传输数据；
所述放入备份单元20，用于将数据放入缓存管理中，同时将数据备份到DDR缓存中；
所述写入标记单元40，用于控制器将缓存管理数据写入NAND，并进行标记；
所述第一判断单元50，用于判断写数据是否成功；
所述第一反馈单元60，用于完成写入操作，并向缓存管理反馈成功状态；
所述获取单元70，用于获取写失败对应的数据标记号；
所述捞取写入单元80，用于根据标记号捞取对应DDR缓存中的数据，控制器将对应标记的DDR缓存数据写入NAND；
所述第二判断单元90，用于判断写数据是否成功；
所述第二部反馈单元100，用于完成写入操作，并向缓存管理反馈成功状态；
所述第三反馈单元110，用于写入失败，并向缓存管理反馈失败状态。
其中，所述接收单元10中，所述接收主机传输数据为硬件接收，所述硬件为固态硬盘。
其中，该系统还包括：数据备份判断单元30，用于判断数据备份是否成功。
其中，所述写入标记单元40中，软件记录数据标记号，并与DDR中申请的备份缓存号进行动态绑定。
进一步地，所述捞取写入单元80包括捞取模块81和写入模块82；
所述捞取模块81，用于根据标记号捞取对应DDR缓存中的数据；
所述写入模块82，用于控制器将对应标记的DDR缓存数据写入NAND。
本发明利用软硬件结合的方式，在缓存管理利用硬件自动写入数据，标记数据标记号的同时，利用软件在DDR中申请多个缓存，将硬件标记号与备份缓存号动态绑定，将数据备份在DDR的对应标记号的备份缓存中，当写入数据失败时，通过标记快速的去DDR中捞取数据，写入NAND，实现了数据的备份和失败数据的快速查找，解决了无法对数据进行恢复的问题，从而保障数据不会丢失，提高了固态硬盘的安全性和可靠性，更好地满足需求。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种硬件缓存管理数据备份和快速恢复的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，接收主机传输数据；
S2，将数据放入缓存管理中，同时将数据备份到DDR缓存中；
S3，控制器将缓存管理数据写入NAND，并进行标记；
S4，判断写数据是否成功；若是，进入S5；若否，则进入S6；
S5，完成写入操作，并向缓存管理反馈成功状态；
S6，获取写失败对应的数据标记号；
S7，根据标记号捞取对应DDR缓存中的数据，控制器将对应标记的DDR缓存数据写入NAND；
S8,判断写数据是否成功；若是，进入S9；若否，则进入S10；
S9,完成写入操作，并向缓存管理反馈成功状态；
S10,写入失败，并向缓存管理反馈失败状态。
2.根据权利要求1所述的一种硬件缓存管理数据备份和快速恢复的方法，其特征在于，所述S1中，所述接收主机传输数据为硬件接收，所述硬件为固态硬盘。
3.根据权利要求1所述的一种硬件缓存管理数据备份和快速恢复的方法，其特征在于，所述S2之后，还包括：判断数据备份是否成功；若是，刷新DDR中的缓存；若否，则返回S2。
4.根据权利要求3所述的一种硬件缓存管理数据备份和快速恢复的方法，其特征在于，所述S3中，还包括：软件记录数据标记号，并与DDR中申请的备份缓存号进行动态绑定。
5.根据权利要求1所述的一种硬件缓存管理数据备份和快速恢复的方法，其特征在于，所述S7包括：
S71，根据标记号捞取对应DDR缓存中的数据；
S72，控制器将对应标记的DDR缓存数据写入NAND。
6.一种硬件缓存管理数据备份和快速恢复的系统，其特征在于，包括：接收单元，放入备份单元，写入标记单元，第一判断单元，第一反馈单元，获取单元，捞取写入单元，第二判断单元，第二部反馈单元，及第三反馈单元；
所述接收单元，用于接收主机传输数据；
所述放入备份单元，用于将数据放入缓存管理中，同时将数据备份到DDR缓存中；
所述写入标记单元，用于控制器将缓存管理数据写入NAND，并进行标记；
所述第一判断单元，用于判断写数据是否成功；
所述第一反馈单元，用于完成写入操作，并向缓存管理反馈成功状态；
所述获取单元，用于获取写失败对应的数据标记号；
所述捞取写入单元，用于根据标记号捞取对应DDR缓存中的数据，控制器将对应标记的DDR缓存数据写入NAND；
所述第二判断单元，用于判断写数据是否成功；
所述第二部反馈单元，用于完成写入操作，并向缓存管理反馈成功状态；
所述第三反馈单元，用于写入失败，并向缓存管理反馈失败状态。
7.根据权利要求6所述的一种硬件缓存管理数据备份和快速恢复的系统，其特征在于，所述接收单元中，所述接收主机传输数据为硬件接收，所述硬件为固态硬盘。
8.根据权利要求6所述的一种硬件缓存管理数据备份和快速恢复的系统，其特征在于，还包括：数据备份判断单元，用于判断数据备份是否成功。
9.根据权利要求8所述的一种硬件缓存管理数据备份和快速恢复的系统，其特征在于，所述写入标记单元中，软件记录数据标记号，并与DDR中申请的备份缓存号进行动态绑定。
10.根据权利要求6所述的一种硬件缓存管理数据备份和快速恢复的系统，其特征在于，所述捞取写入单元包括捞取模块和写入模块；
所述捞取模块，用于根据标记号捞取对应DDR缓存中的数据；
所述写入模块，用于控制器将对应标记的DDR缓存数据写入NAND。
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