专利名称：一种电子硬盘的页数据管理办法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子硬盘的数据管理办法，具体涉及一种电子硬盘的页数据管理办法。
背景技术：
电子硬盘是用固态电子存储芯片阵列构成的硬盘，相比于传统硬盘，用闪存存储介质代替了磁存储介质，数据写入介质的方式由机械式变成了电子式，因此电子硬盘具有极好的抗震、工作温度宽的性能。电子硬盘中的数据通路是从硬盘接口到数据缓存再到闪存存储介质，主机对硬盘的数据操作以扇区为单位(512Byte)，存储芯片的数据操作以页为单位，一页的数据量最小是512个字节，可以是观Byte，也允许按照随机个数操作数据。电子硬盘数据传输的速度除了受IDE接口速度的影响外，闪存芯片操作数据的速度也是关键的因素，其中包括擦除时间(准备写新数据)、页编程时间(写操作)，页读等待时间(读操作)，虽然对闪存芯片操作的数据量可以随意选择，但当操作的数据量小于一页时，数据读写所消耗的时间仍是一页所用的时间，当操作的数据量大于一页时为一页的倍数，因此闪存芯片以页为操作单元可以达到最高的效率。
在整个数据通路中，主机操作数据量，缓存大小，软件对数据的管理，闪存芯片的数据操作方式，都是影响数据传输效率的因素。如果以扇区为操作单位，则软件进行管理时数据量增多，闪存芯片的操作效率会降低。因此，以最耗时的闪存芯片数据操作为基准，选择合适的页大小，并配合类似FIFO的数据发送方与接收方交互方式，以提高数据传输的效率应该是一种行之有效的方式。发明内容
本发明的目的在于提供一种电子硬盘的页数据管理办法，其在IDE电子硬盘的设计中以页为单位操作数据，并在数据接收与发送方之间采用类似FIFO的交互方式提高数据传输的效率，从而提高整个盘的读写速度。
本发明涉及一种以页为单位的操作数据的方式，该方法应用在IDE接口电子硬盘设计中可以提高数据传输的效率。
本发明的技术解决方案为
—种电子硬盘的页数据管理办法，其特殊之处在于，该管理办法包括
闪存芯片按页读写数据、软件按页进行数据管理、IDE接口接收数据时对数据按页打包、闪存芯片与IDE接口在页模式下的类似FIFO操作。
上述闪存芯片选择2KByte为一页的闪存芯片，并以此数据量作为整个数据传输的数据量单位，闪存芯片每操作一页便向FIFO管理模块置该页对应的地址标志。
上述软件接收到来自IDE接口的读写数据命令，以页为单位对地址进行计算；
IDE接口接收的数据量不足一页的软件需计算出填充冗余数据的地址，并传递给 IDE 接口 ；
IDE接口发送数据时，直接提取有效数据的地址传送给IDE接口，并且软件启动闪存芯片管理从缓存中或向缓存按页取放数据。
上述IDE接口接收发送数据的单位是扇区，根据软件管理传送的管理信息将接收到的数据按页进行打包，即数据操作地址符合以页操作的地址并且数据量是页的倍数时直接写入缓存，不满足时在有效数据之前或之后填充冗余数据构成一页，将冗余数据与有效数据一起填入缓存；并且IDE接口每操作一页，即向FIFO管理模块置该页对应的地址标志。
上述数据发送每向缓存中写一页数据便将FIFO管理模块的对应页地址置1，所述数据获取每从缓存中取数据之前先判断所要操作的地址数据是否准备好，若准备好，则取数据，否则等待。整个数据管理以页为单位。
本发明具有如下优点
1、充分利用闪存芯片整页操作的性能，将闪存芯片读写消耗的时间降到最低。
2、软件管理信息量减少，并且更加灵活方便。
3、IDE接口与闪存管理交互时更加迅速，数据发送方只需要向缓存中写数据，数据获取方也可以及时地从缓存中读取数据，而不用等到所有的数据传送完成后再取数据，提高了数据传输的效率。
4、数据按页为单位操作方便后续的数据处理。
图1为本发明实现构成示意图。
具体实施方式
一种电子硬盘的页数据管理办法，该管理办法包括
闪存芯片按页读写数据、软件按页进行数据管理、IDE接口接收数据时对数据按页打包、闪存芯片与IDE接口在页模式下的类似FIFO操作；
其中闪存芯片按页读写数据的性能是整个数据通路按页操作的基础，为了提高闪存芯片的操作效率，软件以页为数据单元对传输数据及缓存地址进行管理，IDE接口在以扇区为单位的基础上对数据按页进行打包，IDE接口模块与闪存芯片控制之间采用类似FIFO 的交互方式传递数据。
IDE接口与数据缓存、FIFO管理模块相连；
闪存控制模块与数据缓存、FIFO管理模块相连；
闪存控制模块与各个闪存芯片相连；
IDE接口、闪存控制模块都与软件管理模块相连。
闪存芯片可以按页操作，也可以在一页范围内以任意数据量操作，但所消耗的时间与操作一页所消耗的时间相同。不同闪存芯片的页大小也不同，从512Byte到4KByte不等。为了提高闪存芯片的操作效率并考虑到IDE接口的操作单位，选择2KByte为一页的闪存芯片，并以此数据量作为整个数据传输的数据量单位，闪存芯片每操作一页便向FIFO管理模块置该页对应的地址标志。
软件接收到来自IDE接口的读写数据命令，以页为单位对地址进行计算，IDE接口接收的数据量不足一页的软件需计算出填充冗余数据的地址，并传递给IDE接口。IDE接口发送数据时，直接提取有效数据的地址传送给IDE接口，并且软件启动闪存芯片管理从缓存中或向缓存按页取放数据。
IDE接口接收发送数据的单位是扇区，根据软件管理传送的管理信息将接收到的数据按页进行打包，即数据操作地址符合以页操作的地址并且数据量是页的倍数时直接写入缓存，不满足时在有效数据之前或之后填充冗余数据构成一页，将冗余数据与有效数据一起填入缓存。并且IDE接口每操作一页，即向FIFO管理模块置该页对应的地址标志。
数据发送每向缓存中写一页数据便将FIFO管理模块的对应页地址置1，数据获取每从缓存中取数据之前先判断所要操作的地址数据是否准备好，若准备好，则取数据，否则等待。整个数据管理以页为单位。
参见图1，IDE接口接收主机命令传递给软件，若为写数据命令，软件管理模块按页计算数据要存放到缓存中的地址，若传输的数据量不为页的倍数，或主机操作的扇区地址不是页地址的倍数，则软件计算出填充冗余数据的地址和需要填充的冗余数据量，传递给IDE接口。软件模块接收到命令后，将计算出的各个闪存芯片需要操作的缓存地址传送给闪存控制模块，并启动闪存芯片的写操作。IDE接口按照软件控制模块传递的参数将数据放在缓存区内，若不足整页则在有效数据前或有效数据后补充冗余数据。IDE接口在向缓存写数据时，包括冗余数据，每写一个页就将此次操作的页地址传递给FIFO控制模块，FIFO 控制模块将对应的页地址标志置一，表示该页数据有效。取数据一方的闪存控制模块在接收到软件管理的启动信号后，查询FIFO管理模块中要操作地址的标志，若查询到一，表示数据准备好，则从缓存中以页为单位取出数据写入闪存芯片，若查询到零，表示数据未准备好，则等待，直到要操作的该页地址标志变为一。
当IDE接口收到读命令时，软件管理模块计算出需要读取数据的闪存芯片以及读取页地址，启动闪存管理，将数据以页为单位从对应的芯片中读出并放入缓存，每向缓存放入一页，闪存管理将此次操作的页地址传递给FIFO管理模块，FIFO管理模块将此页所对应的标志置一。同时软件管理模块将要操作的页首地址、有效数据起始地址、有效数据量传递给IDE模块，IDE查询FIFO管理模块中要操作的页地址标志，若为一，则从有效数据地址读取数据，否则等待。IDE接口从页起始地址开始每一页都需查询FIFO管理中的地址标志。 直到命令要求的数据量传输完成。
权利要求
1.一种电子硬盘的页数据管理办法，其特征在于，该管理办法包括闪存芯片按页读写数据、软件按页进行数据管理、IDE接口接收数据时对数据按页打包、闪存芯片与IDE接口在页模式下的类似FIFO操作。
2.根据权利要求1所述电子硬盘的页数据管理办法，其特征在于所述闪存芯片选择2KByte为一页的闪存芯片，并以此数据量作为整个数据传输的数据量单位，闪存芯片每操作一页便向FIFO管理模块置该页对应的地址标志。
3.根据权利要求1所述电子硬盘的页数据管理办法，其特征在于所述软件接收到来自IDE接口的读写数据命令，以页为单位对地址进行计算；IDE接口接收的数据量不足一页的软件需计算出填充冗余数据的地址，并传递给IDE 接口 ；IDE接口发送数据时，直接提取有效数据的地址传送给IDE接口，并且软件启动闪存芯片管理从缓存中或向缓存按页取放数据。
4.根据权利要求3所述电子硬盘的页数据管理办法，其特征在于所述IDE接口接收发送数据的单位是扇区，根据软件管理传送的管理信息将接收到的数据按页进行打包，即数据操作地址符合以页操作的地址并且数据量是页的倍数时直接写入缓存，不满足时在有效数据之前或之后填充冗余数据构成一页，将冗余数据与有效数据一起填入缓存；并且IDE接口每操作一页，即向FIFO管理模块置该页对应的地址标志。
5.根据权利要求3或4所述电子硬盘的页数据管理办法，其特征在于所述数据发送每向缓存中写一页数据便将FIFO管理模块的对应页地址置1，所述数据获取每从缓存中取数据之前先判断所要操作的地址数据是否准备好，若准备好，则取数据， 否则等待。
全文摘要
一种电子硬盘的页数据管理办法，该管理办法包括闪存芯片按页读写数据、软件按页进行数据管理、IDE接口接收数据时对数据按页打包、闪存芯片与IDE接口在页模式下的类似FIFO操作。本发明具有充分利用闪存芯片整页操作的性能，将闪存芯片读写消耗的时间降到最低；软件管理信息量减少，并且更加灵活方便；IDE接口与闪存管理交互时更加迅速，数据发送方只需要向缓存中写数据，数据获取方也可以及时地从缓存中读取数据，而不用等到所有的数据传送完成后再取数据，提高了数据传输的效率以及数据按页为单位操作方便后续的数据处理的优点。
文档编号G06F3/06GK102541459SQ20101060128
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者刘升, 李晓娟 申请人:西安奇维测控科技有限公司