一種設備掉電時的數(shù)據保存方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及存儲領域，尤其涉及一種設備掉電時的數(shù)據保存方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 固態(tài)硬盤（Solid State Drive，SSD)作為系統(tǒng)盤已應用的越來越廣泛。當電源斷 電時，系統(tǒng)盤還可以用來保存內存數(shù)據。
[0003] 現(xiàn)有技術中，系統(tǒng)盤通?？刹捎么笕萘?、高帶寬、性能穩(wěn)定的企業(yè)級SSD或者小容 量、高帶寬的mSATA(mini-SATA，迷你版本SATA)接口 SSD。二者的優(yōu)缺點比較可如表1所 示：
[0005] 表 1
[0006] 由于企業(yè)級SSD的成本較高，通常是mSATA接口 SSD成本的2-3倍，因此，實際應 用中，用戶通常使用小容量的mSATA接口 SSD替代大容量的企業(yè)級SSD，以降低硬件設計成 本和減小設計空間。
[0007] 但是，mSATA接口 SSD的寫性能波動大，寫入速度下降明顯。當電源斷電時，很難 保證能快速的將內存中的數(shù)據寫入mSATA接口 SSD中，有可能會導致內存數(shù)據丟失。

【發(fā)明內容】

[0008] 本發(fā)明實施例提供了一種設備掉電時的數(shù)據保存方法及裝置，當電源上電時，對 系統(tǒng)盤中的緩存區(qū)進行Trim操作，并通過順序寫的方式寫滿所述緩存區(qū)，可實現(xiàn)占用所述 系統(tǒng)盤內的大段的連續(xù)可寫空間；當電源斷電時，對寫滿的所述緩存區(qū)進行Trim操作，將 內存中的數(shù)據寫入所述緩存區(qū)，可實現(xiàn)將內存數(shù)據快速的寫入所述系統(tǒng)盤。
[0009] 第一方面，提供了一種設備掉電時的數(shù)據保存方法，包括：
[0010] 當檢測到設備的上電信號時，將系統(tǒng)盤的緩存區(qū)內的數(shù)據保存到第一備份位置； 所述系統(tǒng)盤是固態(tài)硬盤，包括：所述緩存區(qū)、操作系統(tǒng)存儲區(qū)和日志存儲區(qū)，其中，所述操作 系統(tǒng)存儲區(qū)用于存儲操作系統(tǒng)，所述日志存儲區(qū)用于存儲所述操作系統(tǒng)的系統(tǒng)日志；
[0011] 響應所述上電信號，對所述緩存區(qū)進行Trim操作，并通過順序寫的方式，利用預 設大小的數(shù)據塊寫滿所述緩存區(qū)；
[0012] 當檢測到所述設備的斷電信號時，對寫滿的所述緩存區(qū)進行Trim操作，將內存中 的數(shù)據寫入所述緩存區(qū)。
[0013] 結合第一方面，在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述系統(tǒng)盤還包括：預留區(qū)；在所述 對所述緩存區(qū)進行Trim操作時，還包括：對所述預留區(qū)進行Trim操作。
[0014] 結合第一方面，或者，結合第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實 現(xiàn)方式中，在所述對所述緩存區(qū)進行Trim操作時，所述方法還包括：對所述操作系統(tǒng)存儲 區(qū)和所述日志存儲區(qū)進行Trim操作；
[0015] 在所述對所述操作系統(tǒng)存儲區(qū)和所述日志存儲區(qū)進行Trim操作之前，還包括：
[0016] 將所述操作系統(tǒng)存儲區(qū)中的數(shù)據和所述日志存儲區(qū)中的數(shù)據保存到第二備份位 置；
[0017] 在所述通過順序寫的方式，利用預設大小的數(shù)據塊寫滿所述緩存區(qū)之后，還包括： 將保存到所述第二備份位置處的所述操作系統(tǒng)存儲區(qū)中的數(shù)據和所述日志存儲區(qū)中的數(shù) 據分別重新寫入所述操作系統(tǒng)存儲區(qū)和所述日志存儲區(qū)。
[0018] 結合第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述第二 備份位置是所述內存。
[0019] 結合第一方面，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，在所述將系統(tǒng)盤的緩存區(qū)內的數(shù)據 保存到第一備份位置之前，所述方法還包括：對所述系統(tǒng)盤進行邏輯分區(qū)，分區(qū)后的所述系 統(tǒng)盤包括：所述緩存區(qū)、所述操作系統(tǒng)存儲區(qū)和所述日志存儲區(qū)。
[0020] 第二方面，提供了一種數(shù)據保存裝置，包括：
[0021] 第一保存單元，用于當檢測到設備的上電信號時，將系統(tǒng)盤的緩存區(qū)內的數(shù)據保 存到第一備份位置；所述系統(tǒng)盤是固態(tài)硬盤，包括：所述緩存區(qū)、操作系統(tǒng)存儲區(qū)和日志存 儲區(qū)，其中，所述操作系統(tǒng)存儲區(qū)用于存儲操作系統(tǒng)，所述日志存儲區(qū)用于存儲所述操作系 統(tǒng)的系統(tǒng)日志；
[0022] 第一 Trim單元，用于響應所述上電信號，對所述緩存區(qū)進行Trim操作；
[0023] 第一寫單元，用于在所述第一 Trim單元對所述緩存區(qū)進行Trim操作之后，通過順 序寫的方式，利用預設大小的數(shù)據塊寫滿所述緩存區(qū)；
[0024] 第二Trim單元，用于當檢測到所述設備的斷電信號時，對寫滿的所述緩存區(qū)進行 Trim操作；
[0025] 第二寫單元，用于當所述第二Trim單元對寫滿的所述緩存區(qū)進行Trim操作之后， 將內存中的數(shù)據寫入所述緩存區(qū)。
[0026] 結合第二方面，在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述系統(tǒng)盤還包括：預留區(qū)；所述第 一 Trim單元還用于：在所述對所述緩存區(qū)進行Trim操作時，對所述預留區(qū)進行Trim操作。
[0027] 結合第二方面，或者，結合第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實 現(xiàn)方式中，所述第一 Trim單元還用于：在所述對所述緩存區(qū)進行Trim操作時，對所述操作 系統(tǒng)存儲區(qū)和所述日志存儲區(qū)進行Trim操作；
[0028] 所述裝置還包括：第二保存單元和第三寫單元，其中：
[0029] 所述第二保存單元，用于在所述第一 Trim單元對所述操作系統(tǒng)存儲區(qū)和所述日 志存儲區(qū)進行Trim操作之前，將所述操作系統(tǒng)存儲區(qū)中的數(shù)據和所述日志存儲區(qū)中的數(shù) 據保存到第二備份位置；
[0030] 所述第三寫單元，用于在所述第一寫單元通過順序寫的方式，利用預設大小的數(shù) 據塊寫滿所述緩存區(qū)之后，將保存到所述第二備份位置處的所述操作系統(tǒng)存儲區(qū)中的數(shù)據 和所述日志存儲區(qū)中的數(shù)據分別重新寫入所述操作系統(tǒng)存儲區(qū)和所述日志存儲區(qū)。
[0031] 結合第二方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述第 二備份位置是所述內存。
[0032] 結合第二方面，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述裝置還包括：分區(qū)單元，用于在 所述第一保存單元將系統(tǒng)盤的緩存區(qū)內的數(shù)據保存到第一備份位置之前，對所述系統(tǒng)盤進 行邏輯分區(qū)，分區(qū)后的所述系統(tǒng)盤包括：所述緩存區(qū)、所述操作系統(tǒng)存儲區(qū)和所述日志存儲 區(qū)。
[0033] 實施本發(fā)明實施例，當電源上電時，對系統(tǒng)盤中的緩存區(qū)進行Trim操作，并通過 順序寫的方式寫滿所述緩存區(qū)，可實現(xiàn)占用所述系統(tǒng)盤內的大段的連續(xù)可寫空間；當電源 斷電時，對寫滿的所述緩存區(qū)進行Trim操作，為內存中的數(shù)據騰出所述大段的連續(xù)可寫空 間，可實現(xiàn)將內存數(shù)據快速的寫入所述系統(tǒng)盤，最終實現(xiàn)對內存中的數(shù)據進行有效保存。
【附圖說明】
[0034] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹。
[0035] 圖1是本發(fā)明實施例提供的一種應用場景的示意圖；
[0036] 圖2A是本發(fā)明實施例涉及的第一種寫性能問題的測試示意圖；
[0037] 圖2B是本發(fā)明實施例涉及的第二種寫性能問題的測試示意圖；
[0038] 圖3是本發(fā)明實施例提供的一種設備掉電時的數(shù)據保存方法的流程示意圖；
[0039] 圖4是本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)盤的分區(qū)示意圖；
[0040] 圖5A是本發(fā)明實施例提供的解決上述第一種寫性能問題的測試示意圖；
[0041] 圖5B是本發(fā)明實施例提供的解決上述第二種寫性能問題的測試示意圖；
[0042] 圖6是本發(fā)明實施例提供的另一種設備掉電時的數(shù)據保存方法的流程示意圖；
[0043] 圖7是本發(fā)明實施例提供的一種數(shù)據保存裝置的結構示意圖；
[0044] 圖8是本發(fā)明實施例提供的一種存儲陣列的結構示意圖；
[0045] 圖9是本發(fā)明實施例提供的圖8所示存儲陣列涉及的應用場景。
【具體實施方式】
[0046] 下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚地描 述。顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中 的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例， 都屬于本發(fā)明保護的范圍。實施例中涉及到多個術語。
[0047] 本發(fā)明實施例提供了一種設備掉電時的數(shù)據保存方法及裝置，當電源上電時，對 系統(tǒng)盤中的緩存區(qū)進行Trim操作，并通過順序寫的方式寫滿所述緩存區(qū)，可實現(xiàn)占用所述 系統(tǒng)盤內的大段的連續(xù)可寫空間；當電源斷電時，對寫滿的所述緩存區(qū)進行Trim操作，為 內存中的數(shù)據騰出所述大段的連續(xù)可寫空間，可實現(xiàn)將內存數(shù)據快速的寫入所述系統(tǒng)盤。
[0048] 應當理解的，由于SSD與傳統(tǒng)的硬盤不同，不支持數(shù)據的直接覆蓋。SSD只支持對 空白數(shù)據塊的執(zhí)行直接寫入操作，而對于非空白數(shù)據塊需要先進行擦除操作之后才能執(zhí)行 寫入操作。為了解決前述的數(shù)據擦除問題，SSD支持Trim操作。具體的，操作系統(tǒng)在擦除 數(shù)據時可以通過向SSD發(fā)送Trim命令告訴SSD哪些數(shù)據塊中的數(shù)據已經不再使用了。SSD 在收到Trim命令后，通常會在定期的垃圾收集操作中重新組織這些數(shù)據塊，使得這些數(shù)據 塊可寫，為將來寫入數(shù)據做好準備。
[0049] 為了便于理解本發(fā)明實施例，下面先詳細介紹本發(fā)明實施例涉及的應用場景以及 所述應用場景存在的技術問題。
[0050] 由于企業(yè)級SSD的成本較高，通常是mSATA接口 SSD成本的2-3倍，因此，本發(fā)明 實施例采用小容量的mSATA接口 SSD替代大容量的企業(yè)級SSD，以降低硬件設計成本和減小 設計空間。
[0051] 圖1示出了磁盤陣列中的單板，該單板上設置有CPU、內存（DDR3)以及用作系統(tǒng) 盤的mSATA接口 SSD，其中，所述系統(tǒng)盤可用于引導啟動操作系統(tǒng)。當電源斷電時，BBU可以 提供一段時