专利名称：计算机、外存储器以及处理外存储器中数据信息的方法
技术领域：
本发明涉及计算才几体系结构，具体而言，涉及一种计算4几、外 存储器、以及处理外存储器中凄t据信息的方法。
背景技术：
自从冯.诺依曼博士提出现代计算机的冯诺依曼式结构以来，尽 管集成电路制造工艺发生了迅猛的进步，但这种计算机结构还没有 发生根本的变化。
图1示出了根据现有技术的计算机体系结构，包括运算器10、 控制器20、内存储器30、外存储器40、输入i殳备50、输出i殳备60、 以及地址总线72 、控制总线74和数据总线76 。
内存储器30简称内存，通常用RAM (随机存取存储器)来实 现。进一步的，随着集成电^各工艺的进步，出现了各种RAM用作 内存，例如DRAM (动态随机存取存储器)、SDRAM (异步动态随 机存取存储器)、DDR SDRAM (两倍数据速率异步动态随机存取存 储器)等。
外存储器60简称外存，常用硬盘驱动器HD (Hard Drive,简 称硬盘)来实现。为了满足一些特定的需求，也有采用EPROM (可擦可编程只读存储器)等芯片组成的电子盘或光盘等构成外存储器60。
通常，运算器10和控制器20集成在中央运算处理器CPU内。 地址总线72、控制总线74、数据总线76—起构成计算机总线，通 常布置于计算4几主纟反上。
CPU、内存储器30、外存储器60和计算机总线一起构成了计
算机主机。
输入设备40包括键盘、鼠标、扫描仪等设备；输出设备50包 括显示器、打印机、扬声器等设备。输入设备40和输出设备50统 称为外围i殳备。它们与计算才几总线通过IO (输入输出)4妄口连才姿。 常见的IO接口包括串口、并口、 USB (通用串行总线)接口等。
在以上的计算机结构中，外存储器60通常是存储容量大、廉价、 永久保存，但存取速度较慢的存储介质，例如磁性介质；而内存储 器30通常是存取速度很快，但存储容量较小、较昂贵、且断电会丢 失数据的存储介质，例如RAM芯片。因此，通常将外存储器60用 作保存介质，将内存储器30用作工作空间(work space )。当CPU 执行特定的计算机程序时，首先从保存介质外存储器60上读取数据 和程序到工作空间内存储器30中，然后在工作空间中进行运算处 理。
然而，当需要在大容量的外存储器60上执行针对特定数据的扫 描任务时，由于外存储器60容量大且存取速度较慢，所以导致扫描 任务耗时较长。例如，目前许多商务机器上驻留的杀毒软件每周会 定期扫描病毒，因为每次都需要全盘扫描/查找，将硬盘内容通过计 算机总线读入内存后才能进行处理，所以非常耗时。同样，在查找特定内容的文件时，需要全盘地逐一将所有文件的内容读入内存， 然后再查找，所以也库€时非常大。
发明内容
本发明旨在提供一种计算机、外存储器、以及处理外存储器中 数据信息的方法，能够解决上述扫描外存储器耗时较长的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种计算机，包括处理器， 用于处理^:据；系统总线，与处理器相连；管理单元，与系统总线 连接；外存储器，通过管理单元与系统总线连接，其中，外存储器 包括缓存器，用于缓存数据；存储区域，与緩存器相连，用于存 储数据；管理单元用于，接收来自系统总线由处理器发出的指令， 指令对应操作；从存储区域中读取数据信息到緩存器；对数据信息 进行至少一个操作。
在上述的实施例中，通过对外存储器增加智能处理能力，节省 了系统总线传输时间，并且减轻了处理器负担，从而可以用较短的 时间扫描较大容量的外存储器。
根据本发明的另一实施例，提供了一种外存储器，可与数据处 理系统中的数据传输线路进行数据的交互，包括管理单元，与数 据传输线路连接；緩存器，与管理单元连接，用于纟爰存凄t据；存储 区域，与緩存器相连，用于存储数据；其中，管理单元用于，接收 指令，指令对应操作；从存储区域中读取数据信息到緩存器；对数 据信息进行至少一个操作。
在上述的实施例中，外存储器中的内容直接传输到外存储器的 緩存器中，并且查找操作直接由外存储器的管理单元来执行。这样， 存储区域上保存的数据不再需要通过数据传输线路传输到计算装置的内存储器中，并且查找操作不再由计算装置来执行。因此，节省 了数据传输线^各传输时间，并且减轻了计算装置负担，从而以用4交 短的时间扫描较大容量的外存储器。
根据本发明的又一 实施例，提供了 一种处理外存储器中数据信
息的方法，外存储器包括緩存器，用于緩存数据；存储区域，与緩 存器相连，用于存储数据，包括以下步骤接收指令，指令对应操 作；从至少一个存储区域中读取数据信息到緩存器；对数据信息进 4亍至少一个^喿^f乍。
在上述的方法中，存储区域上保存的数据不再需要通过系统总 线传输到内存储器中，并且查找操作不再由CPU来执行。因此，节
省了系统总线^专车lr时间，并且减專圣了 cpu负4旦，,人而以用4交4豆的时 间扫描较大容量的外存储器。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申 请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并
不构成对本发明的不当限定。在附图中
图1示出了根据现有技术的计算机体系结构；
图2示出了4艮据本发明一个实施例的外存4诸器的方框图3示出了才艮据本发明一个实施例的处理外存储器中lt据信息 的方法的流程图4示出了才艮据本发明一个实施例的计算才几体系结构。
具体实施例方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细i兌明本发明。
图2示出了才艮据本发明一个实施例的外存^f诸器100的方框图。 该外存储器可与数据处理系统中的数据传输线路进行数据的交互， 包括管理单元120、与数据传输线路连接；緩存器IIO,与管理单 元连接，用于緩存数据；和存储区域130，与緩存器相连，用于存 储数据。其中，管理单元120用于接收来自系统总线的指令，指令 对应操作；从存储区域中读取数据信息到緩存器；对数据信息进行 至少一个"t喿作。
在上述的实施例中，外存储器中的内容直接传输到外存储器的 緩存器中，并且查找操作直接由外存储器的管理单元来执行。这样， 存储区域上保存的数据不再需要通过数据传输线^各传输到计算装置 的内存储器中，并且查找操作不再由计算装置来执行。因此，节省 了数据传输线^各传输时间，并且减轻了计算装置负担，乂人而以用较 短的时间扫描较大容量的外存储器。
在一个实施例当中，管理单元120可包4舌
启动模块202,用于接收指令，指令中包括有关键字信息和至 少 一个操作所对应的至少 一个存储区域的信息；
扫描模块204,用于读取至少一个存储区域的数据信息到緩存 器中，每个至少一个存储区域的容量大小小于緩存器的容量；以及
查找模块206，用于查找緩存器中的数据信息，找出与关键字 信息匹配的数据信息。在上述的实施例中，关键字可以是字符串。当查找方式是文件 时，关4建字也可以是文件的大小范围、生成时间范围、{奮改时间范 围、文件扩展名范围等信息。
之所以设置每段的大小小于緩存器110的大小，是因为緩存器 110通常是比较昂贵的部件，所以容量往往较小。通过从开始到结 束逐段地读取外存储器上的这些存储区域，就完成了对这些存储区 域的扫描。
在上述的管理单元中，管理单元120可以是外存4渚器100的外 存储器接口 ，可以用firmware (固件)来实现。显然，管理单元120 还可以用微处理器配合特定的ROM (只读存储器)来实现，本领域 技术人员可以想到，管理单元120还可以有别的实现方式，这些都 应该属于本发明的精神范围。
上述的外存储器100可以是以下至少一种硬盘驱动器、存储 芯片构成的电子盘、光盘驱动器。显然，别的介质形式的外存储器 也可以采用上述的管理单元120，这些都应该属于本发明的精神范围。
才艮据外存储器100的种类不同，存储区域可以分布在不同介质
上，例如磁性介质、存储芯片、光盘等。
图3示出了根据本发明一个实施例的处理外存储器中数据信息 的方法的流程图，外存储器包括緩存器，用于緩存数据；存储区域， 与緩存器相连，用于存储凄t据，本方法包括以下步骤
步骤SIO，接收指令，该指令对应操作；
步骤S20,从至少一个存储区域中读取数据信息到緩存器；以
及步骤S30，对数据信息进行至少 一个操作。
在上述的方法中，存储区域上保存的数据不再需要通过系统总
线传输到内存储器中，并且查找操作不再由CPU来执行。因此，节 省了系统总线传l命时间，并且减轻了 CPU负4旦，乂人而以用4交4豆的时 间扫描较大容量的外存储器。
在上一个实施例中，指令中可包括有关键字信息和至少 一个操 作所对应的至少 一个存储区域的信息。
步骤S20具体可为读取至少一个存储区域的数据信息到緩存 器中，每个至少一个存储区域的容量大小小于緩存器的容量。
步骤S30具体可为查找緩存器中的数据信息，找出与关键字 信息匹配的数据信息。
在上述的外存储器扫描方法中，指令被触发的条件可以包括以 下至少之一需要扫描外存储器的多个簇达到预定数量；需要扫描 外存储器的多个块达到预定数量；需要扫描外存储器的多个柱面达 到预定数量；需要扫描外存储器的多个扇区达到预定数量；需要扫 描外存储器的整个或多个分区；需要扫描外存储器的单个或多个文 件达到预定大小；需要扫描外存储器的整个或多个巻；需要扫描整 个或多个外存储器。
步骤S20可以包括以下至少之一以簇为单位读取存储区域的 内容；以块为单位读取存储区域的内容；以扇区为单位读取存储区 域的内容；以柱面为单位读取存储区域的内容。
在具体实现时，例如需要扫描病毒或者查找特定文件内容时， 可以对关键字进行划分，例如分成两级，其中，第一级由本命令提 供的管理单元实现。对于第一级扫描通过的^兹盘内容，再用已有的方式(将》兹盘内容复制到内存中)，然后利用第二级关4建字进行扫描
/匹配。
特殊情况下，若关键字的长度较长，会使得关键词跨多个存储 区域，则可以根据关键字的长度，来保留一'卜段上一个存储区域的 末尾数据，然后和当前存储区域的起始数据拼在一起，再检索之。
即，步骤S20具体可包括如果关4建字的内容少于一个存4诸区域， 则逐段读取时以一个存储区域作为一段；以及如果关键字的内容多 于一个存储区域，则逐段读取时将满足关键字长度的多个存储区域 拼接作为一段。这就解决了关键字较长的问题。
图4示出了根据本发明一个实施例的计算机体系结构，其包括 CPU 200,用于处理lt據；系统总线300,与CPU 200相连；管理 单元420，与系统总线300连接；外存储器400,通过管理单元420 与系统总线300连接，其中，外存储器400包括緩存器110,用 于緩存数据；存储区域130，与緩存器110相连，用于存储数据； 管理单元420用于，接收来自系统总线300由CPU 200发出的指令， 该指令对应操作；从存储区域130中读:取数据信息到緩存器110; 对凄t据4言息进4于至少 一个该4喿作。
在上述的实施例中，外存储器中的内容直接传输到外存储器的 緩存器中，并且查找操作直接由外存储器的管理单元来执行。这样， 存储区域上保存的数据不再需要通过系统总线传输到内存储器中， 并且查找操作不再由CPU来执行。因此，节省了系统总线传输时间， 并且减轻了 CPU负担，从而以用较短的时间扫描较大容量的外存储 哭
&口 o
在一个实施例中，管理单元420可包4舌启动模块402，用于接收指令，指令中包括关键字信息和至少 一个才乘作所对应的至少一个存J诸区域130的信息；
扫描模块404,用于读取至少一个存储区域130的数据信息到 緩存器110中，每个至少一个存储区域130的容量大小小于緩存器 110的容量；以及
查找模块406,用于查找緩存器110中的数据信息，找出与关 键字信息匹配的数据信息。
扫描才莫块404可以包括耳又,殳单元，用于如果关4建字的内容少于 一个存储区域130,则逐段读取时以一个存储区域130作为一段； 以及如果关键字的内容多于一个存储区域130，则逐段读取时将满 足关键字长度的多个存储区域130拼接作为一段。通过该取段单元， 解决了关键字长度较长时的问题。
指令被触发的条件可以包括以下至少之一需要扫描外存储器 的多个簇达到预定数量；需要扫描外存储器的多个块达到预定数量； 需要扫描外存储器的多个柱面达到预定数量；需要扫描外存储器的 多个扇区达到预定数量；需要扫描外存储器的整个或多个分区；需 要扫描外存储器的单个或多个文件达到预定大小；需要扫描外存储 器的整个或多个巻；需要扫描整个或多个外存储器。触发指令的条 件关键在于需要扫描的存储区域足够大，从而运用本发明的实施例 可以耳又得显著的效果。显然，本领域4支术人员可以想到，才艮据不同 的数据存储方法还可以设置不同的触发条件，这些都应该属于本发 明的^"神范围。
该指令由CPU 200通过系统总线300发送到管理单元420中的
启动模块402。该指令可以编写到操作系统的底层中。
15扫描^t块404还可以包括以下至少之一蔟扫描单元，用于以 簇为单位读取存4诸区域130的内容；块扫描单元，用于以块为单位 读取存储区域130的内容；扇区扫描单元，用于以扇区为单位读取 存储区域130的内容；柱面扫描单元，用于以柱面为单位读取存储 区域130的内容。显然，根据不同存储区域130存储数据的划分方 法，本领域技术人员可以想到，扫描才莫块404还可以包括其他读取 单位的扫描单元，这些都应该属于本发明的精神范围。
从以上的描述中，可以看出，本发明通过对外存储器增加智能 处理能力，节省了系统总线传输时间，并且减轻了CPU负担，乂人而 可以用较短的时间扫描较大容量的外存储器。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或 各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算 装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们 可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储
在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成 电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模 块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在 本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1. 一种计算机，其特征在于，包括处理器，用于处理数据；系统总线，与所述处理器相连；管理单元，与所述系统总线连接；外存储器，通过所述管理单元与系统总线连接，其中，所述外存储器包括缓存器，用于缓存数据；存储区域，与所述缓存器相连，用于存储数据；所述管理单元用于，接收来自所述系统总线由所述处理器发出的指令，所述指令对应操作；从所述存储区域中读取数据信息到所述缓存器；对所述数据信息进行至少一个所述操作。
2. 根据权利要求1所述的计算机，其特征在于，所述管理单元包 括启动模块，用于接收所述指令，所述指令中包括关键字信 息和所述至少一个所述纟喿作所对应的至少一个所述的信息；扫描模块，用于读取所述至少一个所述存储区域的数据信 息到所述緩存器中，每个所述至少一个所述存储区域的容量大 小小于所述緩存器的容量；以及查找才莫块，用于查找所述緩存器中的所述数据信息，找出 与所述关4t字信息匹配的所述凄t据信息。
3. 根据权利要求1所述的计算机，其特征在于，所述指令被触发 的条件包4舌以下至少之一需要扫描所述外存储器的多个簇达到预定数量；需要扫描所述外存储器的多个块达到预定数量；需要扫描所述外存储器的多个柱面达到预定数量；需要扫描所述外存储器的多个扇区达到预定数量；需要扫描所述外存储器的整个或多个分区；需要扫描所述外存储器的单个或多个文件达到预定大小；需要扫描所述外存储器的整个或多个巻；需要扫描整个或多个所述外存储器。
4. 根据权利要求2所述的计算机，其特征在于，所述扫描模块包 4舌以下至少之一簇扫描单元，用于以簇为单位读取所述存储区域的内容； 块扫描单元，用于以块为单位读取所述存储区域的内容； 扇区扫描单元，用于以扇区为单位读取所述存4诸区域的内容；柱面扫描单元，用于以柱面为单位读取所述存储区域的内容。
5. 根据权利要求2所述的计算4几，其特征在于，所述管理单元还 包括取,殳单元，用于如果所述关4建字的内容少于一个所述存储 区域，则逐段读取时以一个所述存储区域作为一段；以及如果 所述关键字的内容多于一个所述存储区域，则逐段读取时将满 足所述关键字长度的多个所述存储区域拼接作为一段。
6. —种外存储器，可与数据处理系统中的数据传输线路进行数据 的交互，其特征在于，包括管理单元，与数据传输线路连接；緩存器，与所述管理单元连接，用于緩存数据；存储区域，与所述緩存器相连，用于存储数据；其中，所述管理单元用于，接收指令，所述指令对应操作；从所述存储区域中读取数据信息到所述緩存器；对所述数据信息进行至少 一个所述操作。
7. 根据权利要求6所述的外存储器，其特征在于，所述管理单元 包括启动模块，用于接收所述指令，所述指令中包括有关键字 信息和所述至少 一 个所述才喿作所对应的至少 一 个所述存4诸区 域的信息；扫描才莫块，用于读耳又所述至少一个所述存4诸区i或的凄t据信 息到所述緩存器中，每个所述至少一个所述存储区域的容量大 小小于所述緩存器的容量；以及查找模块，用于查找所述緩存器中的所述数据信息，找出 与所述关键字信息匹配的所述数据信息。
8. —种处理外存储器中数据信息的方法，所述外存储器包括緩存器，用于緩存数据；存储区域，与所述緩存器相连，用于存储 ^t据，其特4i在于，包括以下步艰《接收指令，所述指令对应操作；从至少 一 个所述存储区域中读取数据信息到所述緩存器； 对所述数据信息进行至少 一 个所述操作。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述指令中包括有 关4建字信息和所述至少 一 个4喿作所对应的至少 一 个所述存储 区域的信息。
10. 才艮据纟又利要求9所述的方法，其特4i在于，所述,人所述至少一 个所述存储区域中读取数据信息到所述緩存器具体为读取所 述至少一个所述存储区域的数据信息到所述緩存器中，每个所 述至少一个所述存储区域的容量大小小于所述緩存器的容量。
11. 才艮据;f又利要求9所述的方法，其特4正在于，所述对所述凌t据信 ,t、进行至少 一 个所述操作具体为查找所述緩存器中的所述数 据信息，找出与所述关键字信息匹配的所述数据信息。
12. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述指令被触发的 条件包4舌以下至少之一需要扫描所述外存储器的多个簇达到预定数量；需要扫描所述外存储器的多个块达到预定数量；需要扫描所述外存储器的多个柱面达到预定数量；需要扫描所述外存储器的多个扇区达到预定数量；需要扫描所述外存储器的整个或多个分区；需要扫描所述外存储器的单个或多个文件达到预定大小； 需要扫描所述外存储器的整个或多个巻； 需要扫描整个或多个所述外存储器。
13. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述读取具体包括 以下至少之一以簇为单位进4于读取；以块为单位进4于读耳又；以扇区为单〗立进^f亍读耳又；以#主面为单^f立进4亍读耳又。
全文摘要
本发明提供了一种计算机，包括处理器，用于处理数据；系统总线，与处理器相连；管理单元，与系统总线连接；外存储器，通过管理单元与系统总线连接，其中，外存储器包括缓存器，用于缓存数据；存储区域，与缓存器相连，用于存储数据；管理单元用于，接收来自系统总线由处理器的指令，指令对应操作；从存储区域中读取数据信息到缓存器；对数据信息进行至少一个操作。本发明还提供了一种外存储器和一种处理外存储器中数据信息的方法。本发明可以用较短的时间扫描较大容量的外存储器。
文档编号G06F12/00GK101441551SQ20071017803
公开日2009年5月27日 申请日期2007年11月23日 优先权日2007年11月23日
发明者周珏嘉, 过晓冰 申请人:联想(北京)有限公司