存储设备数据保护方法、装置、设备及存储介质与流程

本申请计算机技术领域，尤其涉及一种存储设备数据保护方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

针对智能卡嵌入式系统，文件的存储管理是最核心和复杂的功能之一。在实际应用中，智能卡的应用场景复杂多样，经常发生设备的电压不稳，或者突然失去供电电压的问题。出于经济性考虑，芯片设计时采用的非易失存储器(non-volatilememory，nvm)大多支持整页擦除然后按照字节写入，或者整页擦除整页写入的方式，这样所带来的问题是即便改写一个字节，也需要全页擦除的问题。

在进行数据写入的时候，对nvm旧数据进行字节保护和页保护，对热点页做损耗均衡处理，从而可以有效防止因为断电导致存储区中数据丢失。

技术实现要素：

本申请的多个方面提供一种存储设备数据保护方法、装置、设备及存储介质，用以减轻对非易失存储器造成的损害。

本申请实施例提供一种存储设备数据保护方法，所述方法包括：

接收针对nvm存储区的写入指令；

响应于所述写入指令，将数据写入到与所述nvm存储区具有映射关系的备份区；

根据断电map映射表中所述nvm存储区与所述备份区的映射关系，将所述备份区中的所述数据写入到所述nvm存储区。

可选地，将所述nvm存储区与所述备份区的映射关系写入到断电map映射表的map缓存区；若要提交响应于所述写入指令的事务，则将所述map缓存区中的所述映射关系写入到所述断电map映射表。

可选地，响应于所述写入指令，生成存储有新写入所述数据的所述nvm存储区；根据所述断电map映射表，将所述数据存储到所述备份区。

可选地，所述map映射表包括：第一字段，所述第一字段用于标识map映射表生效或者不生效；

所述将所述map缓存区中的所述映射关系写入到所述断电map映射表，包括：

修改所述断电map映射表中的第一字段标志位为有效标志位；

将所述断电map映射表的map缓存区中的所述映射关系写入到所述断电map映射表。

可选地，若不提交响应于所述写入指令的事务，则清除所述断电map映射表的map缓存区。

可选地，根据所述断电map映射表中存储区的源地址与备份区的目的地址的映射关系，将所述备份区中的所述数据写入到源地址。

可选地，清除所述断电map映射表的map缓存区和所述断电map映射表。

本申请实施例提供一种存储设备数据保护装置，所述装置包括：

接收模块，用于接收针对nvm存储区的写入指令；

响应模块，用于响应于所述写入指令，将数据写入到与所述nvm存储区具有映射关系的备份区；

写入模块，用于根据断电map映射表中所述nvm存储区与所述备份区的映射关系，将所述备份区中的所述数据写入到所述nvm存储区。

本申请实施例提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，致使所述一个或多个处理器执行包括以下的动作：

接收针对nvm存储区的写入指令；

响应于所述写入指令，将数据写入到与所述nvm存储区具有映射关系的备份区；

根据断电map映射表中所述nvm存储区与所述备份区的映射关系，将所述备份区中的所述数据写入到所述nvm存储区。

本申请实施例提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器，以及一个或多个存储计算机程序的存储器，以及传感器；

所述一个或多个处理器执行所述计算机程序，以用于：

接收针对nvm存储区的写入指令；

响应于所述写入指令，将数据写入到与所述nvm存储区具有映射关系的备份区；

根据断电map映射表中所述nvm存储区与所述备份区的映射关系，将所述备份区中的所述数据写入到所述nvm存储区。

在本申请的一些实施例中，在cos系统接收到读卡器针对指定nvm存储区的写入指令后，响应于该写入指令，将待写入数据写入到与该nvm存储区具有映射关系的备份区当中，进一步根据断电map映射表中预设的各nvm存储区与对应的备份区之间的映射关系，将备份区中的数据写入到对应的nvm存储区。通过先将针对nvm存储区写入数据写入到备份区，并将nvm存储区与备份区的映射关系存储到断电map映射表中，为nvm存储区提供事务保护和页保护，减少对备份区的损耗，防止因为断电导致数据丢失。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种存储设备数据保护方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种断电map映射表的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种备份块示意图；

图4为本发明实施例提供的一种映射关系写入方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种断电map映射表生成方法的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的一种存储设备数据保护断电流出示意图；

图7为本发明实施例提供的存储设备数据保护的装置结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

在本申请中，以非易失存储器为例进行说明。在实际应用中，由于

如图1所示为本发明实施例提供的一种存储设备数据保护方法的流程示意图。该方法包括如下步骤：

101：接收针对存储区的写入指令。

102：响应于所述写入指令，将数据写入到与所述nvm存储区具有映射关系的备份区。

103：根据断电map映射表中所述nvm存储区与所述备份区的映射关系，将所述备份区中的所述数据写入到所述nvm存储区。

在ram当中分配断电map映射表和对应的map缓存区，初始化断电map映射表的map缓存区，在初始化的时候flag标志位为无效。在接收到应用协议数据单元(applicationprotocoldataunit，apdu)指令之后，进一步通过片上操作系统(chipoperatingsystem，cos)调用nvm写入函数。

响应于针对存储区的写入指令，确定与该存储区具有映射关系的备份区，然后将待写入的数据写入到备份区当中。在实际应用中，一项事务操作需要针对多个页进行数据写入操作，在确定需要对事务进行提交之后，将备份区中的数据写入到对应的存储区当中。从而，可以有效防止在事务进行当中断电导致数据丢失等问题。

为了便于理解，下面具体举例说明。假设断电map映射表为map。如图2为本发明实施例提供的一种map映射表的示意图。从图中可以看到，map包括多个字段，其中，第一字段(flag)用于标识map表生效或者不生效，当cflag＝0xaa时生效，其他则不生效。第二字段num用于表示新旧page页映射个数，比如，map的映射个数为1，也可以为2。第三字段data用于表示存储区地址saddr和备用区地址daddr之间的映射关系，映射关系个数与num是对应的。第四字段用于表示前面所有数据的校验和。

如图3为本发明实施例提供的一种存储区示意图。在该存储区中可以看到，包含一页map映射表和对应的预留备份页。也就是，在存储区中分配有1+n的预留空间，这里的1页用来存储管理断电的存储区的map映射表，剩下的n页作为备份页。具体n的多少，需要根据存储区剩余空间的大小来确定。容易理解的是，用户还可以根据实际使用情况调整map映射表的页数，比如，可以将map映射表的页数增加到3页或者4页，并且将这些map映射表交替使用。从而有利于延长非易失存储器的使用寿命。

下面针对步骤102具体展开说明。如图4为本发明实施例提供的一种断电map映射表建立方法的流程示意图。包括以下步骤：

401：将所述nvm存储区与所述备份区的映射关系写入到断电map映射表的map缓存区。

402：若要提交响应于所述写入指令的事务，则将所述map缓存区中的所述映射关系写入到所述断电map映射表。

为了防止在指令执行过程中断电导致数据丢失的问题出现，在确定存储区与备份区之间的映射关系之后，先将映射关系存储到该断电map映射表的map缓存区当中，而不是直接存储到断电map映射表中。这样即便发生断电的问题，也可以确保断电map映射表和map缓存区中分别存储有相关的映射关系。

作为一种可选实施例，在将存储区中的数据写入到断电map映射表的map缓存区之后，还包括：响应于所述写入指令，生成存储有新写入所述数据的所述nvm存储区；根据所述断电map映射表，将所述数据存储到所述备份区。

在完成映射关系的建立之后，将用户想要写入的数据写入到存储区当中，若有多页需要写入数据，则需要完成所有页的数据写入。在写入数据的同时，根据断电map映射表中存储的存储区与备份区之间的映射关系，将新写入到存储区中的数据备份到对应的备份区中。

需要注意的是，在对新写入的数据进行备份的时候，要确保备份区具有充足的存储空间能够存储新写入的数据。为了确保能够顺利地对新写入数据进行备份，在开始的时候可以先检测预留备份区的大小；当然，也可以直接进行数据备份，在数据写入的过程中若发现备份区空间存满无法备份的时候，向用户发送无法备份的提示，从而实现对部分先写入的数据的备份。

为了便于理解，下面针对步骤402将映射关系写入到断电map映射表进行举例说明。如图5为本发明实施例提供的一种断电map映射表生成方法的流程示意图。该方法主要包括如下步骤：

501：修改所述断电map映射表中的第一字段标志位为有效标志位。

502：将所述断电map映射表的map缓存区中的所述映射关系写入到所述断电map映射表。

如图2所示可以看出，在map映射表中包括：第一字段，所述第一字段用于标识map映射表生效或者不生效。在执行完成写入指令后，该事务所包含的所有页都已完成数据的写入和备份。进一步，修改断电map映射表中flag标识位，比如使得falg＝0xaa，则表示该断电map映射表有效。

在确认断电map映射表有效之后，将断电map映射表对应的map缓存区中的映射关系，写入到断电map映射表当中。如图2所示可知，在该断电map映射表中可能同时包含多组映射关系，但是需要注意的是，map映射表中的每个映射关系，都要有对应的备份区(备份页)。

作为一种可选实施例，如果确定不提交响应于写入指令的事务，则需要将断电map映射表对应的map缓存区清除，然后继续监听是否接收到新的事务。

作为一种可选实施例，根据所述断电map映射表中存储区的源地址与备份区的目的地址的映射关系，将所述备份区中的所述数据写入到源地址。

在完成上述的将备份区中的数据写入到存储区之后，清除所述断电map映射表的map缓存区和所述断电map映射表。

为了便于理解，本申请将通过具体实施例进行说明。如图6为本发明实施例提供的一种存储设备数据断电保护流程图。

在cos系统上电后，首先初始化断电map缓存，此时map表暂时置为无效状态。然后cos系统接收读卡器发送的应用协议数据单元(applicationprotocoldataunit，apdu)指令，如果有涉及写入nvm页或者字节的操作，则将目的地址的整页原始数据读到ram中并进行改写，然后将新数据备份到备份区，此时置断电map缓存区为有效(注：如果指令执行期间有读该目的页数据的操作，则需从备份区取新数据)。apdu指令可能需要写多页，直到所有数据写完成。之后，判断是否提交事务，如果为否，则进行事务回滚，即将断电map缓存区清空，并置为无效map映射表即可，如果确认提交，则将断电map缓存区写入nvm中的断电map表中，开始执行数据的从备份地址到目的地址的更新操作。

基于同样的思路，本发明实施例还提供一种存储设备数据保护装置，如图6为本发明实施例提供的存储设备数据保护的装置结构示意图。该装置包括：

接收模块61，用于接收针对nvm存储区的写入指令；

响应模块62，用于响应于所述写入指令，将数据写入到与所述nvm存储区具有映射关系的备份区；

写入模块63，用于根据断电map映射表中所述nvm存储区与所述备份区的映射关系，将所述备份区中的所述数据写入到所述nvm存储区。

可选地，将所述nvm存储区与所述备份区的映射关系写入到断电map映射表的map缓存区；若要提交响应于所述写入指令的事务，则将所述map缓存区中的所述映射关系写入到所述断电map映射表。

可选地，响应于所述写入指令，生成存储有新写入所述数据的所述nvm存储区；根据所述断电map映射表，将所述数据存储到所述备份区。

可选地，所述map映射表包括：第一字段，所述第一字段用于标识map映射表生效或者不生效；

所述将所述map缓存区中的所述映射关系写入到所述断电map映射表，包括：修改所述断电map映射表中的第一字段标志位为有效标志位；将所述断电map映射表的map缓存区中的所述映射关系写入到所述断电map映射表。

可选地，若不提交响应于所述写入指令的事务，则清除所述断电map映射表的map缓存区。

可选地，根据所述断电map映射表中存储区的源地址与备份区的目的地址的映射关系，将所述备份区中的所述数据写入到源地址。

可选地，清除所述断电map映射表的map缓存区和所述断电map映射表。

基于同样的思路，本发明实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，致使所述一个或多个处理器执行包括以下的动作：

接收针对存储区的写入指令；

响应于所述写入指令，将数据写入到与所述nvm存储区具有映射关系的备份区；

根据断电map映射表中所述nvm存储区与所述备份区的映射关系，将所述备份区中的所述数据写入到所述nvm存储区。

基于同样的思路，本发明实施例还提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器，以及一个或多个存储计算机程序的存储器，以及传感器；

所述一个或多个处理器执行所述计算机程序，以用于：

接收针对存储区的写入指令；

响应于所述写入指令，将数据写入到与所述nvm存储区具有映射关系的备份区；

根据断电map映射表中所述nvm存储区与所述备份区的映射关系，将所述备份区中的所述数据写入到所述nvm存储区。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flashram)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪存储体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。