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一種設備掉電時的數(shù)據保存方法及裝置的制造方法

文檔序號:9506137閱讀:230來源:國知局
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
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