CN116301614A - 存储器数据存取方法、系统、设备和存储介质 - Google Patents

存储器数据存取方法、系统、设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种存储器数据存取方法、系统、设备和存储介质，该方法包括：构造待存储数据；通过判断第一地址指针所指向的内容，在存储器中查找空闲区域，其中，第一地址指针确定空闲区域的起始地址；若查找出空闲区域，则将待存储数据写入空闲区域。本发明通过判断第一地址指针所指向的内容，查找出空闲区域就写入待存储数据。另外，读取数据时则定位到邻接空闲区域的存储位置来读取。通过这种读写方式，不再将数据保存到固定区域，而是根据目前存储区域的存储状态，动态调整数据的存储位置，避免出现某些存储单元被集中频繁写入擦除，充分利用存储资源，提高了存储器乃至整个设备的寿命，以及设备整体工作的稳定性、可靠性。

Description

存储器数据存取方法、系统、设备和存储介质
技术领域
本发明涉及数据存储技术领域，尤其涉及一种存储器数据存取方法、系统、设备和存储介质。
背景技术
在各种电子电器的控制中，经常需要保存一些数据到EEPROM/Flash中，例如校正参数、用户喜好选项、累计工作时长等等。这些数据通常数目不大，远远小于MCU内置或外置存储芯片的容量，却对设备的正常工作非常重要。如果这些数据固定保存于EEPROM/Flash中的地址，会导致这些存储单元被集中频繁写入、擦除而快速失效报废，从而影响整个存储器的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中在数据保存时存储器的部分存储单元被频繁写入擦除的问题，提供一种存储器数据存取方法、系统、设备和存储介质，根据目前存储区域的存储状态，动态调整数据的存储位置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种存储器数据存取方法，所述方法包括以下步骤：
构造待存储数据；
通过判断第一地址指针所指向的内容，在存储器中查找空闲区域，其中，所述第一地址指针确定所述空闲区域的起始地址；
若查找出所述空闲区域，则将所述待存储数据写入所述空闲区域。
可选地，所述若查找出所述空闲区域，则将所述待存储数据写入所述空闲区域的步骤之前，还包括：
构建用于保存所述待存储数据的数据结构，确定所述待存储数据的大小；
根据所述待存储数据的大小，逻辑上将所述存储区域划分为多个存储块，每个所述存储块可存放一套所述待存储数据。
可选地，所述第一地址指针指向所述存储器的起始地址或者指定地址。
可选地，所述通过判断第一地址指针所指向的内容，查找空闲区域的步骤包括：
通过所述第一地址指针，在所述存储器中从预设的起始地址查找所述空闲区域；
若当前第一地址指针所指并非所述空闲区域，则更新所述第一地址指针，继续在所述存储器中查找所述空闲区域。
可选地，所述更新所述第一地址指针包括：
根据所述第一地址指针与待存储数据的大小对所述第一地址指针进行更新。
可选地，所述方法还包括：
若查找不到所述空闲区域，则对所述存储器中的全部存储区域执行擦除操作以获得所述空闲区域；
在获得所述空闲区域后，第一地址指针更新为所述空闲区域起始地址，将所述待存储数据写入所述空闲区域。
可选地，所述方法还包括：
通过第二地址指针，在所述存储器中查找空闲区域，其中，所述第二地址指针用于数据读取时指向所在存储区域的起始地址；
若查找出所述空闲区域，则读取所述空闲区域前一个与待读取数据大小对应的存储块中的内容；
若查找不出所述空闲区域，则读取所在存储区域最后一个与所述待读取数据大小对应的存储块的内容。
本发明还提供一种存储器数据存取系统，所述系统包括：
数据构造模块，用于构造待存储数据；
空闲区域查找模块，用于通过判断第一地址指针所指向的内容，在存储器中查找空闲区域，其中，所述第一地址指针确定所述空闲区域的起始地址；
数据写入模块，用于若查找出所述空闲区域，将所述待存储数据写入所述空闲区域。
本发明还提出了一种计算机设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的存储器数据存取的程序，所述存储器数据存取的程序配置为实现上述存储器数据存取方法的步骤。
本发明还提出了一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有存储器数据存取的程序，所述存储器数据存取的程序被处理器执行时实现上述存储器数据存取方法的步骤。
实施本发明的存储器数据存取方法、系统、设备和存储介质，具有以下有益效果：通过判断第一地址指针所指向的内容，查找出空闲区域就写入待存储数据。另外，读取数据时则定位到邻接空闲区域的存储位置来读取。通过这种读写方式，不再将数据保存到固定区域，而是根据目前存储区域的存储状态，动态调整数据的存储位置，避免出现某些存储单元被集中频繁写入擦除，充分利用存储资源，从而提高存储器乃至整个设备的寿命，以及设备整体工作的稳定性、可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
其中：
图1为一个实施例中存储器数据存取方法的流程示意图之一；
图2为一个实施例中的更新第一地址指针的流程示意图；
图3为一个实施例中存储器数据存放方法的流程示意图之二；
图4为一个实施例中存储器数据存放方法的流程示意图之三；
图5为一个实施例中的更新第二地址指针的流程示意图；
图6为一个实施例中存储器数据存取系统的结构框图；
图7为一个实施例中计算机设备的结构框图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”、“包含”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。在本发明的权利要求书、说明书以及说明书附图中的术语，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体/操作/对象与另一个实体/操作/对象区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体/操作/对象之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
参阅图1，本发明提供了一种存储器数据存取方法，该方法可以应用于嵌入式系统的设备，本实施例以应用于嵌入式系统举例说明；当然，该方法也可以单独适用于其它计算机系统。本实施例的存储器可以是EEPROM(Electronic Erasable Programmable ReadOnly Memory，电子可擦除可编程只读存储器)或FLASH(Flash Memory，闪存)。
本发明的存储器数据存取方法具体包括以下步骤：
S1：构造待存储数据。
其中，待存储数据是需要频繁写入存储器中的数据。可选地，待存储数据包括但不限于电器控制的校正参数、电器的累计工作时长等数据，此处不做限制。
S2：通过判断第一地址指针所指向的内容，在存储器中查找空闲区域，其中，第一地址指针确定空闲区域的起始地址。
具体而言，存储器中的存储区域分为空闲区域和非空闲区域，空闲区域是存储器内尚未存放数据的存储区域。存储器内具有很多存储区域，这些存储区域各自有一个或多个存储单元，每个存储单元占用一个存储地址。有些存储区域在前期就已写入数据，故可通过第一地址指针从这个起始地址开始查找空闲区域。
存储器中的存储区域分为空闲区域或非空闲区域。通过判断第一地址指针所指向的内容查找空闲区域，若是空闲，第一地址指针指向的是空闲区域的起始地址；若为非空闲区域，则更新第一地址指针继续查找。
S3：若查找出空闲区域，则将待存储数据写入空闲区域。
本实施例通过判断第一地址指针所指向的内容查找空闲区域，查找出空闲区域就写入待存储数据，不再将数据保存到固定区域，而是根据目前存储区域的存储状态，动态调整数据的存储位置，避免出现某些存储单元被集中频繁写入擦除，充分利用存储资源，从而提高存储器乃至整个设备的寿命，以及设备整体工作的稳定性、可靠性。
在一个实施例中，若查找出空闲区域，则将待存储数据写入空闲区域的步骤之前，还包括：
S21：构建用于保存待存储数据的数据结构，确定待存储数据的大小。
具体而言，数据结构的类型包括但不限于集合、线性结构、树形结构、图状结构，此处不做限制。根据实际应用场景，构建适合的数据结构，提高数据的存储效率。例如，可以构建联合体(union)，在一个“联合体”内既方便定义多种不同的数据类型，又方便数据写入串行化及数据读取解析内容。
若在实际应用场景中，待存储数据的数据量或者数据类型单一，则不需要构建复杂的数据结构。例如，字符串等不定长数据可拟出最大允许长度，在构建数据结构时为其预留空间。另外，构建数据结构需要避免数据结构的字段与空闲区域一样，否则会误认为已保存数据的区域是空闲区域。例如字段为1表示空闲，数据结构的字段为1，空闲区域的字段也为1，那么可以在构建数据的同时加入额外字段，将额外字段设置为非全1，以此区别数据结构和空闲区域。
在前面的步骤中，构建出数据结构就能算出该数据结构所占据的存储区域大小。例如，构建出的数据结构所占据存储器的大小为N字节，其中N值可定为2的指数次方，或2的指数次方的整数倍。构建好数据结构，待存储数据的大小就能确定，程序按照这个大小进行后续操作即可，不需要每次都确定待存储数据的大小。
S23：根据待存储数据的大小，逻辑上将存储区域划分为多个存储块，每个存储块可存放一套待存储数据。
存储单元是存储器的基础单位，一般一个存储单元的容量为1字节，每个存储块中具有一个或多个存储单元。例如，当待存储数据的大小为N字节，可将待存储数据占用的N个存储单元看成“一个存储块”，若当前地址不空闲，则第一地址指针要移动“一个存储块”，即移动N个存储单元量，来查找下一存储块的存储单元是否空闲。
本实施例通过先定义应用场景中频繁读写的数据结构，以确定待存储数据的大小，从而将存储区域划分为多个可存放待存储数据的存储块，节省存储资源。
在一个实施例中，第一地址指针指向存储器的起始地址或者指定地址。
其中，存储器包括固定数据区域和常用读写区域。固定数据区域为存储器中已存储数据且这些数据不经常变更的存储区域，不在本发明讨论范围内。常用读写区域为存储器中经常读取或写入数据的存储区域。起始地址是常用读写区域的起始位置，指定地址是软件根据应用需要，指定的常用读写区域里的某一地址。
在一个实施例中，通过第一地址指针，在存储器中查找空闲区域的步骤包括：
S22：通过第一地址指针，在存储器中从预设的起始地址查找空闲区域。
具体而言，第一地址指针指向预设区域内的哪个位置，就从哪个位置开始查找。存储器的预设区域可以为存储器的部分区域，也可以为存储器的全部区域，根据实际需求划分存储器的存储区域范围。
S24：若当前第一地址指针所指并非空闲区域，则更新第一地址指针，继续在存储器中查找空闲区域。
具体而言，第一地址指针初值可以理解为设定的起始地址，从预设的起始地址进行空闲区域的查找，当前未指向空闲区域时，需要更新第一地址指针，继续查找空闲区域。
在一个实施例中，更新第一地址指针包括：
通过第一地址指针与待存储数据的大小对第一地址指针进行更新。
具体而言，当前第一地址指针指向并非空闲区域，此时就需要重新确定第一地址指针，以便继续查找空闲区域。通过第一地址指针和待存储数据的大小对第一地址指针进行更新，可以是第一地址指针和待存储数据的大小相加得到更新的第一地址指针。例如，参阅图2，此处第一地址指针A为3，指向起始地址3，也就是从存储器的存储单元3开始查找，待存储数据的大小为4，则需要从存储区域中读取的字节数N为4。从存储单元3开始读取4字节数据，此处每个存储单元可存放1字节大小的数据，判断存储单元3、存储单元4、存储单元5、存储单元6是否为空闲单元，若是空闲单元，则将待存储数据写入存储单元3、存储单元4、存储单元5、存储单元6，若不是空闲单元，将第一地址指针A进行更新，在本举例中，采取的更新第一地址指针A的方式是将第一地址指针A和待存储数据的大小相加，也就是A＝A+N，得到最新的第一地址指针A为7，从存储单元7继续查找，若存储单元7、存储单元8、存储单元9、存储单元10满足写入待存储数据，则该第一地址指针A所指向的存储单元7为空闲区域的起始位置。
参阅图3，在一个实施例中，存储器数据存取方法还包括：
S4：若查找不到空闲区域，则对存储器中的全部存储区域执行擦除操作以获得空闲区域；
其中，擦除操作是将已存储数据的存储区域恢复为无存储数据的状态，举例来说，未存储数据的存储位全为1，已存储数据的存储区域内容字段有0，对存储区域执行擦除操作，也就是将所有存储位从0恢复为1。
S5：在获得空闲区域后，第一地址指针更新为空闲区域起始地址，将待存储数据写入空闲区域。
本实施例考虑到存储器中不存在空闲区域的情况，通过对存储区域全部擦除以获得空闲区域，并将第一地址指针更新为空闲区域起始地址，从而不影响最新数据写入存储器，提升存储器的资源利用率，并且在存储器内完全没有空闲区域的情况下才进行擦除操作，提高了存储器的使用寿命。
参阅图4，在一个实施例中，存储器数据存取方法还包括：
S6：通过第二地址指针，在所述存储器中查找空闲区域，其中，所述第二地址指针用于数据读取时指向所在存储区域的起始地址。
具体而言，由于写入的待存储数据的数据结构固定，则可确定待读取数据的大小，从而确定在存储器中需要查找多大的存储区域(存储块)。例如，存储数据为电器的累计工作时长，若想读取电器的累计工作时长，则需要在存储器中查找出最新保存电器的累计工作时长的存储块。可以理解的是，第二地址指针可以为待存储数据写入时所用的第一地址指针。
S7：若查找出所述空闲区域，则读取其前一个与待读取数据大小对应的存储块中的内容。
S8：若查找不出所述空闲区域，则读取最后一个与待读取数据大小对应的存储块的内容。
具体而言，与待读取数据大小对应的存储块内存在数据，将数据读取出并赋值到数据结构里的各字段，就能成功读取之前写入的最新内容。由于不是在固定的存储区域内存储数据，最新数据所在的存储区域的地址是可变的。在与待读取数据大小对应的存储块内存在数据且其下一个存储块空闲，该存储块内的这些数据即为最新数据。考虑到数据写入时，存储区域内只剩一个空闲的存储块，最新数据可存放在这个最后的存储块中，故当查找不出空闲区域，读取所在存储区域内最末的与待读取数据大小对应的存储块的数据，这个存储块内的数据即为最新数据。
在数据读取过程中，要找到待读取的存储块。若所在存储区域的下个存储块并非空闲区域，可对第二地址指针进行更新。例如，参阅图5，此处第二地址指针B为3，指向起始地址3，也就是从存储单元3开始查找。待读取数据的大小为4，从存储单元3开始读取4字节数据，此处每个存储单元可存放1字节大小的数据，判断该存储块(存储单元3、存储单元4、存储单元5、存储单元6)是否为空闲，若该存储块不是空闲，且其相邻的下一个存储块(存储单元7、存储单元8、存储单元9、存储单元10)空闲，则将存储单元3、存储单元4、存储单元5、存储单元6内的数据读取，这些数据为最新数据；若该存储块和其相邻的下一个存储块都不空闲，对第二地址指针进行更新，在本举例中，采取的更新第二地址指针B的方式是将第二地址指针B和待读取数据的大小相加，也就是B＝B+N，得到最新的第二地址指针B为7，从存储单元7继续查找。
本发明还提供了一种存储器数据存取系统，所述系统包括：
数据构造模块200，用于构造待存储数据；
空闲区域查找模块202，用于通过判断第一地址指针所指向的内容，在存储器中查找空闲区域，其中，第一地址指针确定空闲区域的起始地址；
数据写入模块204，用于若查找出空闲区域，则将待存储数据写入空闲区域。
参阅图6，本发明提供的存储器数据存取系统，还包括：
数据读取模块206，用于通过第二地址指针，在存储器中查找空闲区域，其中，第二地址指针用于数据读取时指向所在存储区域的起始地址；
若查找出空闲区域，则读取空闲区域前一个与待读取数据大小对应的存储块中的内容；
若查找不出空闲区域，则读取所在存储区域最后一个与待读取数据大小对应的存储块的内容。
存储单元擦除模块208，用于当没有空闲区域存储新数据时，执行擦除操作，将存储器的部分或全部存储单元恢复成空闲状态。
图7示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是嵌入式系统，也可以是计算机。如图7所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现适用于存储器数据存取方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行适用于存储器数据存取方法。本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提出了一种计算机设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的存储器数据存取的程序，所述存储器数据存取的程序配置为实现上述存储器数据存取方法的步骤。
在一个实施例中，提出了一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有存储器数据存取的程序，所述存储器数据存取的程序被处理器执行时实现上述存储器数据存取方法的步骤。
可以理解的是，上述存储器数据存取方法、系统、计算机设备以及计算机可读存储介质属于一个总的发明构思，实施例可相互适用。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种存储器数据存取方法，其特征在于，所述方法包括：
构造待存储数据；
通过判断第一地址指针所指向的内容，在存储器中查找空闲区域，其中，所述第一地址指针确定所述空闲区域的起始地址；
若查找出所述空闲区域，则将所述待存储数据写入所述空闲区域。
2.根据权利要求1所述的存储器数据存取方法，其特征在于，所述若查找出所述空闲区域，则将所述待存储数据写入所述空闲区域的步骤之前，还包括：
构建用于保存所述待存储数据的数据结构，确定所述待存储数据的大小；
根据所述待存储数据的大小，逻辑上将存储区域划分为多个存储块，每个所述存储块可存放一套所述待存储数据。
3.根据权利要求1所述的存储器数据存取方法，其特征在于，所述第一地址指针指向所述存储器的起始地址或者指定地址。
4.根据权利要求1所述的存储器数据存取方法，其特征在于，所述通过判断第一地址指针所指向的内容，在存储器中查找空闲区域的步骤包括：
通过所述第一地址指针，在所述存储器中从预设的起始地址查找所述空闲区域；
若当前第一地址指针所指并非所述空闲区域，则更新所述第一地址指针，继续在所述存储器中查找所述空闲区域。
5.根据权利要求4所述的存储器数据存取方法，其特征在于，所述更新所述第一地址指针包括：
根据所述第一地址指针与待存储数据的大小对所述第一地址指针进行更新。
6.根据权利要求1所述的存储器数据存取方法，其特征在于，所述方法还包括：
若查找不到所述空闲区域，则对所述存储器中的全部存储区域执行擦除操作以获得所述空闲区域；
在获得所述空闲区域后，第一地址指针更新为所述空闲区域起始地址，将所述待存储数据写入所述空闲区域。
7.根据权利要求1所述的存储器数据存取方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过第二地址指针，在所述存储器中查找空闲区域，其中，所述第二地址指针用于数据读取时指向所在存储区域的起始地址；
若查找出所述空闲区域，则读取所述空闲区域前一个与待读取数据大小对应的存储块中的内容；
若查找不出所述空闲区域，则读取所在存储区域最后一个与所述待读取数据大小对应的存储块的内容。
8.一种存储器数据存取系统，其特征在于，所述系统包括：
数据构造模块，用于构造待存储数据；
空闲区域查找模块，用于通过判断第一地址指针所指向的内容，在存储器中查找空闲区域，其中，所述第一地址指针确定所述空闲区域的起始地址；
数据写入模块，用于若查找出所述空闲区域，则将所述待存储数据写入所述空闲区域。
9.一种设备，其特征在于，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的存储器数据存取的程序，所述存储器数据存取的程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的存储器数据存取方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有存储器数据存取的程序，所述存储器数据存取的程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的存储器数据存取方法的步骤。
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