一种异常断电保护方法及系统与流程

本发明属于断电保护领域，具体涉及一种异常断电保护方法及系统。

背景技术：

1、随着数字信息化发展，信息存储大部分是基于文件系统存储管理，便于浏览和查看。特别在机载产品都是整架飞机上下电，而没有对单个产品进行单独控制上下电，导致产品未能完成正常关机流程，从而产品再次上电会偶现不能正常启动或不能正常工作的问题。异常断电会导致文件系统内容丢失，当产品再次上电时，文件系统不能正常识别进而影响产品上电启动，或者产品可正常启动，数据内容丢失部分数据，导致业务不能正常工作。出现这样问题有可能是如下原因：1)处理器的应用软件的数据和文件系统元数据在操作系统缓存，异常断电，操作系统未能及时把数据存储到电子盘；2)处理器的应用软件的数据和文件系统在电子盘缓存，异常断电，电子盘固件未能及时把数据存储到存储介质(闪存)；3)处理器的应用软件的数据和文件系统已存储电子盘存储介质，但是电子盘固件未能及时把电子盘的管理数据(ftl，闪存转换层)存储到存储介质。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对解决背景技术中提出的问题，提出一种异常断电保护方法及系统。

2、为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

3、本发明提出的一种异常断电保护方法，包括：

4、当外部电源正常供电时，处理器的应用软件实时将应用数据绕开操作系统的内核缓存直接存储至电子盘的缓存。

5、电子盘将接收到的数据实时由电子盘的缓存搬运至闪存，并同步更新ftl映射表的映射关系，然后按周期将ftl映射表的最新映射关系由电子盘的缓存搬运至闪存。

6、当外部电源掉电后，切换为备用电源短时供电，并产生预通知。

7、应用软件响应于预通知，首先关闭当前电子盘的有文件资源，并卸载文件系统至电子盘的缓存，然后正式通知电子盘断电。

8、电子盘响应于预通知，将缓存中的数据和ftl映射表的最新映射关系搬运至闪存。

9、电子盘响应于正式通知，将缓存中的数据由电子盘的缓存搬运至闪存，并同步更新ftl映射表的映射关系，再把ftl映射表的最新映射关系搬运至闪存，最后电子盘进行断电流程。

10、优选地，电子盘的缓存接收到数据时，先把数据平均分配到各个分区并行存储，每个分区根据接收到的数据的逻辑地址，寻找物理存储空间，并将缓存中的数据存储至闪存中对应的物理存储空间。

11、一种异常断电保护系统，包括通过外部电源供电的处理器、电子盘、储能电路和电源检测模块，其中：

12、当外部电源为系统正常供电时，处理器的应用软件用于实时将应用数据绕开操作系统的内核缓存直接存储至电子盘的缓存。

13、电子盘，用于将接收到的数据实时由电子盘的缓存搬运至闪存，并用于同步更新ftl映射表的映射关系，且用于按周期将ftl映射表的最新映射关系由电子盘的缓存搬运至闪存。

14、当电源检测模块检测到外部电源掉电后，储能电路用于放电为系统供电，电源检测模块用于同时向应用软件和电子盘发送预通知。

15、应用软件响应于预通知，首先用于关闭当前电子盘的有文件资源，并用于卸载文件系统至电子盘的缓存，用于正式通知电子盘断电。

16、电子盘响应于预通知，用于将缓存中的数据和ftl映射表的最新映射关系搬运至闪存。

17、电子盘响应于正式通知，用于将缓存中的数据由电子盘的缓存搬运至闪存，并用于同步更新ftl映射表的映射关系，再把ftl映射表的最新映射关系搬运至闪存，最后电子盘进行断电流程。

18、优选地，异常断电保护系统还包括用于为系统提供过流和过压保护的电源输入保护电路，电源输入保护电路包括依次电连接的保险丝、滤波器、防反接电路、过压欠压保护电路和过流保护电路，以及与防反接电路的输出端连接的tvs管，外部电源由保险丝的前端输入至系统。

19、优选地，异常断电保护系统还包括隔离电源变换器，隔离电源变换器用于通过电源输入保护电路提供的电源或储能电路进行供电，并用于为处理器和电子盘提供电源。

20、优选地，异常断电保护系统还包括电源稳压器，电源稳压器用于通过电源输入保护电路提供的电源或储能电路进行供电，并用于为电源检测模块提供电源和基准电压。

21、优选地，当储能电路的放电电压下降到隔离电源变换器和电源稳压器的门限电压时，整个系统断电。

22、优选地，异常断电保护系统还包括用于对外部电源进行分压的分压电路，分压电路为电源检测模块供电。

23、优选地，电源检测模块包括比较器，比较器通过电源稳压器提供电源和基准电压，并通过分压电路提供电源，当比较器检测到外部电源的分压小于基准电压时，输出低电平信号，储能电路通过电源稳压器为比较器供电，并比较器向应用软件和电子盘发送预通知。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

25、本异常断电保护方法及系统采用处理器的应用软件将应用数据绕开操作系统的内核缓存直接存储至电子盘，使得操作系统内核缓存里没有应用数据只有文件系统元数据的情况，进而实现快速将文件系统元数据存储至电子盘，同时在外部电源掉电后，通过备用电源(储能电路)短时为系统供电，且短时供电的过程，为处理器的应用软件卸载文件系统和电子盘将数据存储至存储介质提供了缓冲时间，应用数据和文件系统元数据可以及时完成存储到电子盘的闪存，同时实现通过增量更新的方式实现对ftl映射表的映射关系的更新，并在系统正常工作时按周期将ftl映射表的最新映射关系搬运至电子盘的闪存，在系统异常断电时，能够在储能电路支撑短时间内及时完成ftl映射表的最新映射关系搬运至闪存，进而解决了现有技术中异常断电导致数据丢失的问题。

技术特征：

1.一种异常断电保护方法，其特征在于：所述异常断电保护方法，包括：

2.如权利要求1所述的异常断电保护方法，其特征在于：所述电子盘的缓存接收到数据时，先把数据平均分配到各个分区并行存储，每个分区根据接收到的数据的逻辑地址，寻找物理存储空间，并将缓存中的数据存储至闪存中对应的物理存储空间。

3.一种异常断电保护系统，其特征在于：所述异常断电保护系统包括通过外部电源供电的处理器、电子盘、储能电路和电源检测模块，其中：

4.如权利要求3所述的异常断电保护系统，其特征在于：所述异常断电保护系统还包括用于为系统提供过流和过压保护的电源输入保护电路，所述电源输入保护电路包括依次电连接的保险丝、滤波器、防反接电路、过压欠压保护电路和过流保护电路，以及与防反接电路的输出端连接的tvs管，外部电源由保险丝的前端输入至系统。

5.如权利要求4所述的异常断电保护系统，其特征在于：所述异常断电保护系统还包括隔离电源变换器，所述隔离电源变换器用于通过电源输入保护电路提供的电源或储能电路进行供电，并用于为处理器和电子盘提供电源。

6.如权利要求5所述的异常断电保护系统，其特征在于：所述异常断电保护系统还包括电源稳压器，所述电源稳压器用于通过电源输入保护电路提供的电源或储能电路进行供电，并用于为电源检测模块提供电源和基准电压。

7.如权利要求6所述的异常断电保护系统，其特征在于：当储能电路的放电电压下降到隔离电源变换器和电源稳压器的门限电压时，整个系统断电。

8.如权利要求6所述的异常断电保护系统，其特征在于：所述异常断电保护系统还包括用于对外部电源进行分压的分压电路，所述分压电路为电源检测模块供电。

9.如权利要求7所述的异常断电保护系统，其特征在于：所述电源检测模块包括比较器，所述比较器通过电源稳压器提供电源和基准电压，并通过分压电路提供电源，当比较器检测到外部电源的分压小于基准电压时，输出低电平信号，储能电路通过电源稳压器为比较器供电，并所述比较器向应用软件和电子盘发送预通知。

技术总结
本发明公开了一种异常断电保护方法及系统，包括：当外部电源正常供电时，处理器的应用软件实时将应用数据绕开操作系统的内核缓存直接存储至电子盘的缓存。本异常断电保护方法及系统采用处理器的应用软件将应用数据绕开操作系统的内核缓存直接存储至电子盘，使得操作系统内核缓存里没有应用数据只有文件系统元数据的情况，进而实现快速将文件系统元数据存储至电子盘，同时在外部电源掉电后，通过备用电源短时为系统供电，且短时供电的过程，为处理器的应用软件卸载文件系统和电子盘将数据存储至存储介质提供了缓冲时间，应用数据和文件系统元数据可以及时完成存储到电子盘的闪存，解决了现有技术中异常断电导致数据丢失的问题。

技术研发人员：郑芳只,徐文波,王伟伟,龚超,罗云钦
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十二研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16