CN114816832A - 一种单片机的数据管理方法、装置以及系统 - Google Patents

一种单片机的数据管理方法、装置以及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单片机的数据管理方法、装置、计算机可读存储介质以及系统。该数据管理装置包括地址获取单元以及数据管理单元。通过对读取到的第一数据进行校验，并根据校验结果和备份扇区数据进行输出或更正，该数据管理方法、装置、计算机可读存储介质以及系统增强了单片机系统的数据安全性和数据稳定性；进一步地，本发明提供的一种单片机的数据管理方法、装置、计算机可读存储介质以及系统还通过新增数据回滚功能，增强了数据的灾难恢复的能力，从而进一步提升了数据稳定性。

Description

一种单片机的数据管理方法、装置以及系统
技术领域
本发明涉及单片机的flash数据管理技术领域，尤其涉及一种单片机的数据管理方法、装置、计算机可读存储接介质以及系统。
背景技术
单片机(Single-Chip Microcomputer)是一种集成电路芯片，在单片机中，FLASH作为闪存广泛使用。FLASH的全称是"Flash Memory"，一般简称为"Flash"，它属于内存器件的一种，是一种不挥发性(Non-Volatile)内存。闪存的物理特性与常见的内存有根本性的差异：目前各类DDR、SDRAM或者RDRAM都属于挥发性内存，只要停止电流供应内存中的数据便无法保持，因此每次电脑开机都需要把数据重新载入内存；闪存在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，其存储特性相当于硬盘，这项特性正是闪存得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基础。
在现有技术中，闪存通常根据逻辑扇区的划分和索引地址进行写入和存储，
但是，现有技术仍存在如下缺陷：功能局限于读写，缺乏数据安全管理功能，从而使得单片机的系统安全性不足。
因此，当前需要一种单片机的数据管理方法、装置、计算机可读存储接介质以及系统，从而克服现有技术中存在的上述缺陷。
发明内容
本发明实施例提供一种单片机的数据管理方法、装置、计算机可读存储接介质以及系统，从而提高系统的安全性。
本发明一实施例提供一种单片机的数据管理方法，所述数据管理方法包括：获取数据读取指令，根据扇区索引获取待读取的第一扇区，并根据所述第一扇区计算获取实际存储地址；所述数据读取指令包括所述扇区索引；根据所述实际存储地址，对应读取获得第一数据，并对所述第一数据进行校验，并根据校验结果进行相应数据管理。
作为上述方案的改进，根据所述实际存储地址，对应读取获得第一数据，并对所述第一数据进行校验，并根据校验结果进行相应数据管理，具体包括：根据所述实际存储地址对应读取第一数据；对所述第一数据进行CRC校验；当所述第一数据通过CRC校验时，将所述第一数据输出作为读取数据；当所述第二数据不通过CRC校验时，读取所述第一扇区对应的备份扇区的第二数据，并对所述第二数据进行CRC校验；当所述第二数据通过CRC校验时，将所述第二数据写入所述第一扇区；当所述第二数据未通过CRC校验时，向单片机系统发送数据错误信息。
作为上述方案的改进，将所述第二数据写入所述第一扇区，具体包括：判断所述第一扇区是否有数据；若有，将所述第一扇区的索引位置0，并向下一个扇区写入修改后的数据；若没有，则直接将所述第二数据写入所述第一扇区。
作为上述方案的改进，数据管理方法还包括：接收用户发送的数据回滚指令，解析所述数据回滚指令以确定回滚项目；当所述回滚项目为扇区时，获取历史最新扇区以及待用工作扇区，读取所述历史最新扇区的第三数据，将所述第三数据写入所述待用工作扇区，并将所述待用工作扇区标记为当前工作扇区；当所述回滚项目为数据条目时，获取历史最新数据条目，读取所述历史最新数据条目的第四数据，根据所述第四数据新增第一数据条目，并更新所述第一数据条目的数据索引扇区。
作为上述方案的改进，根据所述第四数据新增第一数据条目，具体包括：通过扇区索引确定待修改的第二扇区；通过在所述第二扇区内进行数据索引以确定所述第四数据即将存储的第一存储位置；将所述第四数据写入所述第一存储位置。
作为上述方案的改进，所述数据管理方法还包括：在数据索引后，对所述数据索引内容进行校验。
作为上述方案的改进，对所述数据索引内容进行校验，具体包括：遍历数据索引内容；根据预设的设计规则，判断所述数据索引内容是否合法；若合法，则根据所述数据索引内容判断各个数据是否存在；如果存在，则通过校验。
本发明另一实施例对应提供了一种单片机的数据管理装置，所述数据管理装置包括地址获取单元以及数据管理单元，其中，所述地址获取单元用于获取数据读取指令，根据扇区索引获取待读取的第一扇区，并根据所述第一扇区计算获取实际存储地址；所述数据读取指令包括所述扇区索引；所述数据管理单元用于根据所述实际存储地址，对应读取获得第一数据，并对所述第一数据进行校验，并根据校验结果进行相应数据管理。
作为上述方案的改进，所述数据管理单元还用于：根据所述实际存储地址对应读取第一数据；对所述第一数据进行CRC校验；当所述第一数据通过CRC校验时，将所述第一数据输出作为读取数据；当所述第二数据不通过CRC校验时，读取所述第一扇区对应的备份扇区的第二数据，并对所述第二数据进行CRC校验；当所述第二数据通过CRC校验时，将所述第二数据写入所述第一扇区；当所述第二数据未通过CRC校验时，向单片机系统发送数据错误信息。
作为上述方案的改进，所述数据管理单元还用于：判断所述第一扇区是否有数据；若有，将所述第一扇区的索引位置0，并向下一个扇区写入修改后的数据；若没有，则直接将所述第二数据写入所述第一扇区。
作为上述方案的改进，数据管理装置还包括数据回滚单元，所述数据回滚单元用于：接收用户发送的数据回滚指令，解析所述数据回滚指令以确定回滚项目；当所述回滚项目为扇区时，获取历史最新扇区以及待用工作扇区，读取所述历史最新扇区的第三数据，将所述第三数据写入所述待用工作扇区，并将所述待用工作扇区标记为当前工作扇区；当所述回滚项目为数据条目时，获取历史最新数据条目，读取所述历史最新数据条目的第四数据，根据所述第四数据新增第一数据条目，并更新所述第一数据条目的数据索引扇区。
作为上述方案的改进，所述数据回滚单元还用于：通过扇区索引确定待修改的第二扇区；通过在所述第二扇区内进行数据索引以确定所述第四数据即将存储的第一存储位置；将所述第四数据写入所述第一存储位置。
作为上述方案的改进，所述数据管理方法还包括索引校验单元，所述索引校验单元用于：在数据索引后，对所述数据索引内容进行校验。
作为上述方案的改进，所述索引校验单元还用于：遍历数据索引内容；根据预设的设计规则，判断所述数据索引内容是否合法；若合法，则根据所述数据索引内容判断各个数据是否存在；如果存在，则通过校验。
本发明另一实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如前所述的单片机的数据管理方法。
本发明另一实施例提供了一种单片机的数据管理系统，所述数据管理系统包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前所述的单片机的数据管理方法。
与现有技术相比，本技术方案存在如下有益效果：
本发明提供了一种单片机的数据管理方法、装置、计算机可读存储介质以及系统，通过对读取到的第一数据进行校验，并根据校验结果和备份扇区数据进行输出或更正，该数据管理方法、装置、计算机可读存储介质以及系统增强了单片机系统的数据安全性和数据稳定性。
进一步地，本发明提供的一种单片机的数据管理方法、装置、计算机可读存储介质以及系统还通过新增数据回滚功能，增强了数据的灾难恢复的能力，从而进一步提升了数据稳定性。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种单片机的数据管理方法的流程示意图；
图2是本发明一实施例提供的一种单片机的数据管理装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
具体实施例一
本发明实施例首先描述了一种单片机的数据管理方法。参见图1，是本发明一实施例提供的一种单片机的数据管理方法的流程示意图。
如图1所示，所述数据管理方法包括：
S1:获取数据读取指令，根据扇区索引获取待读取的第一扇区，并根据所述第一扇区计算获取实际存储地址。
在现有技术中，单片机系统对于flash数据往往仅进行读写，没有进行对应的数据安全管理，从而使得单片机系统存在数据安全隐患，进而影响到单片机系统的安全性和稳定性。对此，本发明实施例以对读取数据进行先校验后管理为基础，设计一整套对于flash数据的安全管理方法，从而克服现有技术中存在的种种缺陷。
为了实现上述目的，本发明实施例首先根据获取到的数据读取指令，计算待读取数据的实际存储地址。具体地，先通过扇区索引定位该待读取数据(下文中描述为第一数据)所在的第一扇区，再进一步通过在第一扇区中进行数据索引以计算第一数据的实际存储地址。
例如，要读取第二条数据，通过判断扇区索引，选择最新的数据。假设扇区索引为0b1111 1110，则最新的数据存在扇区1，扇区编号从0开始。
S2:根据所述实际存储地址，对应读取获得第一数据，并对所述第一数据进行校验，并根据校验结果进行相应数据管理。
为了防止读取到的数据为被非法篡改的数据，并能及时对相关数据进行修正，本发明实施例在读取第一数据后，还会先对第一数据进行CRC校验，并只在校验通过时完成读取，而在校验不通过时进行修正。
具体地，在一个实施例中，本步骤具体包括：根据所述实际存储地址对应读取第一数据；对所述第一数据进行CRC校验；当所述第一数据通过CRC校验时，将所述第一数据输出作为读取数据；当所述第二数据不通过CRC校验时，读取所述第一扇区对应的备份扇区的第二数据，并对所述第二数据进行CRC校验；当所述第二数据通过CRC校验时，将所述第二数据写入所述第一扇区；当所述第二数据未通过CRC校验时，向单片机系统发送数据错误信息。
其中，为了在修正数据过程中提升执行效率，在一个实施例中，将所述第二数据写入所述第一扇区，具体包括：判断所述第一扇区是否有数据；若有，将所述第一扇区的索引位置0，并向下一个扇区写入修改后的数据；若没有，则直接将所述第二数据写入所述第一扇区。
由于单片机系统的数据库会有遭受灾难的风险，如果不对该风险进行管理，其带来的数据安全隐患是巨大的，对此，本发明实施例新增数据回滚功能，从而在数据库遭受灾难时通过数据回滚直接恢复到灾难前的数据状态，从而增强数据稳定性，进而增强系统稳定性。
具体地，在一个实施例中，数据管理方法还包括：接收用户发送的数据回滚指令，解析所述数据回滚指令以确定回滚项目；当所述回滚项目为扇区时，获取历史最新扇区以及待用工作扇区，读取所述历史最新扇区的第三数据，将所述第三数据写入所述待用工作扇区，并将所述待用工作扇区标记为当前工作扇区；当所述回滚项目为数据条目时，获取历史最新数据条目，读取所述历史最新数据条目的第四数据，根据所述第四数据新增第一数据条目，并更新所述第一数据条目的数据索引扇区。
在一个实施例中，根据所述第四数据新增第一数据条目，具体包括：通过扇区索引确定待修改的第二扇区；通过在所述第二扇区内进行数据索引以确定所述第四数据即将存储的第一存储位置；将所述第四数据写入所述第一存储位置。
在上述基础上，为了进一步增加数据安全性并防止系统数据被篡改，本发明实施例还引入了数据索引校验功能，从而通过先验证索引内容是否合法，再验证数据是否对应存在的方式，实现该目的。
具体地，在一个实施例中，所述数据管理方法还包括：在数据索引后，对所述数据索引内容进行校验。具体地，在一个实施例中，对所述数据索引内容进行校验，具体包括：遍历数据索引内容；根据预设的设计规则，判断所述数据索引内容是否合法；若合法，则根据所述数据索引内容判断各个数据是否存在；如果存在，则通过校验。
在一个实施例中，如果在数据索引校验过程中，虽然索引内容合法，但各个数据没有对应存在，那么此时判断为数据索引出错，应当重新建立新的索引。
本发明实施例描述了一种单片机的数据管理方法，通过对读取到的第一数据进行校验，并根据校验结果和备份扇区数据进行输出或更正，该数据管理方法、装置、计算机可读存储介质以及系统增强了单片机系统的数据安全性和数据稳定性；进一步地，本发明实施例描述的一种单片机的数据管理方法还通过新增数据回滚功能，增强了数据的灾难恢复的能力，从而进一步提升了数据稳定性。
具体实施例二
除上述方法外，本发明实施例还公开了一种单片机的数据管理装置。参见图2，是本发明一实施例提供的一种单片机的数据管理装置的结构示意图。
如图2所示，所述数据管理装置包括地址获取单元11以及数据管理单元12。
其中，地址获取单元11用于获取数据读取指令，根据扇区索引获取待读取的第一扇区，并根据所述第一扇区计算获取实际存储地址。所述数据读取指令包括所述扇区索引。
数据管理单元12用于根据所述实际存储地址，对应读取获得第一数据，并对所述第一数据进行校验，并根据校验结果进行相应数据管理。
在一个实施例中，所述数据管理单元12还用于：根据所述实际存储地址对应读取第一数据；对所述第一数据进行CRC校验；当所述第一数据通过CRC校验时，将所述第一数据输出作为读取数据；当所述第二数据不通过CRC校验时，读取所述第一扇区对应的备份扇区的第二数据，并对所述第二数据进行CRC校验；当所述第二数据通过CRC校验时，将所述第二数据写入所述第一扇区；当所述第二数据未通过CRC校验时，向单片机系统发送数据错误信息。
在一个实施例中，所述数据管理单元11还用于：判断所述第一扇区是否有数据；若有，将所述第一扇区的索引位置0，并向下一个扇区写入修改后的数据；若没有，则直接将所述第二数据写入所述第一扇区。
在一个实施例中，数据管理装置还包括数据回滚单元，所述数据回滚单元用于：接收用户发送的数据回滚指令，解析所述数据回滚指令以确定回滚项目；当所述回滚项目为扇区时，获取历史最新扇区以及待用工作扇区，读取所述历史最新扇区的第三数据，将所述第三数据写入所述待用工作扇区，并将所述待用工作扇区标记为当前工作扇区；当所述回滚项目为数据条目时，获取历史最新数据条目，读取所述历史最新数据条目的第四数据，根据所述第四数据新增第一数据条目，并更新所述第一数据条目的数据索引扇区。
在一个实施例中，所述数据回滚单元还用于：通过扇区索引确定待修改的第二扇区；通过在所述第二扇区内进行数据索引以确定所述第四数据即将存储的第一存储位置；将所述第四数据写入所述第一存储位置。
在一个实施例中，所述数据管理方法还包括索引校验单元，所述索引校验单元用于：在数据索引后，对所述数据索引内容进行校验。
在一个实施例中，所述索引校验单元还用于：遍历数据索引内容；根据预设的设计规则，判断所述数据索引内容是否合法；若合法，则根据所述数据索引内容判断各个数据是否存在；如果存在，则通过校验。
其中，所述数据管理装置集成的单元如果以软件功能单元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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，单元之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
本发明实施例描述了一种单片机的数据管理装置以及计算机可读存储介质，通过对读取到的第一数据进行校验，并根据校验结果和备份扇区数据进行输出或更正，该数据管理装置以及计算机可读存储介质增强了单片机系统的数据安全性和数据稳定性；进一步地，本发明实施例描述的一种单片机的数据管理装置以及计算机可读存储介质还通过新增数据回滚功能，增强了数据的灾难恢复的能力，从而进一步提升了数据稳定性。
具体实施例三
除上述方法和装置外，本发明实施例还描述了一种单片机的数据管理系统。
所述数据管理系统包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前所述的flash数据的数据管理方法。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。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，所述处理器是所述数据管理装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个数据管理装置的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述数据管理装置的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本发明实施例描述了一种单片机的数据管理系统，通过对读取到的第一数据进行校验，并根据校验结果和备份扇区数据进行输出或更正，该数据管理系统增强了单片机系统的数据安全性和数据稳定性；进一步地，本发明实施例描述的一种单片机的数据管理系统还通过新增数据回滚功能，增强了数据的灾难恢复的能力，从而进一步提升了数据稳定性。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种单片机的数据管理方法，其特征在于，所述数据管理方法包括：
获取数据读取指令，根据扇区索引获取待读取的第一扇区，并根据所述第一扇区计算获取实际存储地址；所述数据读取指令包括所述扇区索引；
根据所述实际存储地址，对应读取获得第一数据，并对所述第一数据进行校验，并根据校验结果进行相应数据管理。
2.根据权利要求1所述的单片机的数据管理方法，其特征在于，根据所述实际存储地址，对应读取获得第一数据，并对所述第一数据进行校验，并根据校验结果进行相应数据管理，具体包括：
根据所述实际存储地址对应读取第一数据；
对所述第一数据进行CRC校验；
当所述第一数据通过CRC校验时，将所述第一数据输出作为读取数据；
当所述第一数据不通过CRC校验时，读取所述第一扇区对应的备份扇区的第二数据，并对所述第二数据进行CRC校验；
当所述第二数据通过CRC校验时，将所述第二数据写入所述第一扇区；
当所述第二数据未通过CRC校验时，向单片机系统发送数据错误信息。
3.根据权利要求2所述的单片机的数据管理方法，其特征在于，将所述第二数据写入所述第一扇区，具体包括：
判断所述第一扇区是否有数据；
若有，将所述第一扇区的索引位置0，并向下一个扇区写入修改后的数据；
若没有，则直接将所述第二数据写入所述第一扇区。
4.根据权利要求3所述的单片机的数据管理方法，其特征在于，数据管理方法还包括：
接收用户发送的数据回滚指令，解析所述数据回滚指令以确定回滚项目；
当所述回滚项目为扇区时，获取历史最新扇区以及待用工作扇区，读取所述历史最新扇区的第三数据，将所述第三数据写入所述待用工作扇区，并将所述待用工作扇区标记为当前工作扇区；
当所述回滚项目为数据条目时，获取历史最新数据条目，读取所述历史最新数据条目的第四数据，根据所述第四数据新增第一数据条目，并更新所述第一数据条目的数据索引扇区。
5.根据权利要求4所述的单片机的数据管理方法，其特征在于，根据所述第四数据新增第一数据条目，具体包括：
通过扇区索引确定待修改的第二扇区；
通过在所述第二扇区内进行数据索引以确定所述第四数据即将存储的第一存储位置；
将所述第四数据写入所述第一存储位置。
6.根据权利要求1-5任一项所述的单片机的数据管理方法，其特征在于，所述数据管理方法还包括：
在数据索引后，对所述数据索引内容进行校验。
7.根据权利要求6所述的单片机的数据管理方法，其特征在于，对所述数据索引内容进行校验，具体包括：
遍历数据索引内容；
根据预设的设计规则，判断所述数据索引内容是否合法；
若合法，则根据所述数据索引内容判断各个数据是否存在；
如果存在，则通过校验。
8.一种单片机的数据管理装置，其特征在于，所述数据管理装置包括地址获取单元以及数据管理单元，其中，
所述地址获取单元用于获取数据读取指令，根据扇区索引获取待读取的第一扇区，并根据所述第一扇区计算获取实际存储地址；所述数据读取指令包括所述扇区索引；
所述数据管理单元用于根据所述实际存储地址，对应读取获得第一数据，并对所述第一数据进行校验，并根据校验结果进行相应数据管理。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的单片机的数据管理方法。
10.一种单片机的数据管理系统，其特征在于，所述数据管理系统包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的单片机的数据管理方法。
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