专利名称：快速存取数据系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种快速存取数据系统与方法，特别涉及一种快速存取硬盘常用数据的系统与方法。
背景技术：
传统上，对于一电子计算机系统而言，所有的数字数据均存放于硬磁盘驱动器中，所有数字数据的存取必须经过硬式磁盘驱动器的反复搜寻，再将标的数据予以取出，传送至中央处理器。因此数字数据的存取时间，事实上包含了数据存取时间及数据搜寻时间，而这段资料存取时间，对中央处理器而言是没有效率的待命时间。因此透过硬式磁盘的数据存取程序，对电子计算机而言是浪费时间，造成系统整体效能降低。
故，目前有另一种随机存取内存技术，因具有高速数据存取的特性，即其存取数据速度远大于一般的硬式磁盘驱动器，而逐渐受到重视。然而，现有的操作系统常用程序，皆是储存在硬式磁盘中。另外，目前有一种快取(cache)磁盘技术，计算机系统为了减少读取硬式磁盘驱动器的次数，所以在计算机系统的硬式磁盘驱动器中，通过硬件或软件来控制来定义出一存取区块，虚拟为一高速缓存。其功用为可将最近常用的数据储存，以提升磁盘读取与写入的效率，故数据存取速度可获得大幅提升。然由于可定义的动态内存容量的受到限制，对于电子计算机系统整体运行速度的提升仍然有限。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一兼顾速度与容量的快速存取数据系统与方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种快速存取数据系统，其包含一第一存取装置，具有一存取区块，用以储存多个第一数字数据；一第二存取装置，用以储存一第二数字数据，该第二存取装置为挥发性内存的储存装置；一接口控制器，其分别连接该第一与该第二存取装置，用以控制该第二存取装置作为该第一存取装置的一快取存取区块；一中央处理器，用以通过该接口控制器自该第二存取装置快速存取该第二数字数据。
其中，该第一存取装置系包含一非挥发性内存。
其中，该第一存取装置为一硬磁盘。
其中，当计算机为关机状态时，仍提供所需电力至该第二存取装置，以维持该第二数字数据的存在。
其中，该第二数字数据为该多个第一数字数据中的至少一个。
其中，该接口控制器使用SATA、USB、IDE或SCSI接口，或其组合，分别连接于该中央处理器、该第一存取装置以及该第二存取装置。
其中，该第二数字数据为一操作系统频繁存取的应用程序、指令和数据。
其中，该第二数字数据为一操作系统的多个开机文件、多个登录文件、多个执行文件或多个关联文件。
其中，该操作系统为Windows系统、OS2系统或Linux系统。
其中，该第二数字数据为一开机影像文件。
本发明还包括一种快速存取数据方法，应用于一快速存取数据系统中，其特征在于，该方法包括下列步骤提供一磁盘，其具有一第一存取区块，用以储存多个第一数字数据；至少提供一挥发性内存，通过该挥发性内存组成该磁盘的一第二存取区块，用以储存一第二数字数据；将该第二存取区块预设为该磁盘的数据优先存取区块，以便快速存取该第二数据。
其中，该方法还包括复制该多个第一数字数据中的至少一个，并将其储存至该第二存取区块成为该第二资料。
其中，该方法还包括步骤在计算机关机状态时，仍提供该挥发性内存所需的电力，以维持该第二数字数据的存在。
其中，通过使用SATA、USB、IDE、SCSI接口或其组合，该将内存虚拟成该磁盘的第二存取区块。
其中，该第二数字数据为一操作系统中频繁存取的应用程序、指令和数据。
其中，该第二数字数据为一操作系统的多个开机文件、多个登录文件、多个执行文件或多个关联文件。
其中，该操作系统为Windows系统、OS2系统或Linux系统。
其中，该第二数字数据为一开机影像文件。
本发明的积极进步效果在于本发明所提供的快速存取数据系统与方法，通过一接口控制器以及内存模拟技术，将挥发性内存储存装置虚拟成一现有磁盘的一虚拟存取区块，在利用设定将该虚拟存取区块设为该现有磁盘的高速缓存，使得利用内存存取速度较快且容量不受限的优点，在其中快速存取档案，克服了该硬盘存取速度较慢且高速缓存容量受限的缺陷，故数据存取速度可获得大幅提升，进而对于绘图动画制作、服务器数据库处理而言，是极有价值的。
图1为本发明的一种快速存取数据系统较佳实施例示意图。
图2本发明的快速存取数据方法的应用示意图。
具体实施例方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图1所示，为本发明的一种快速存取数据系统较佳实施例示意图。快速存取数据系统10包含一硬式磁盘11、一挥发性内存储存装置14、一接口控制器15、一中央处理器16，以及一电源17。
该硬式磁盘11具有一存取区块12，用以储存多个第一数字数据121、122、123，例如作业程序开启文件、应用程序、开机文件等等。
该挥发性内存储存装置14，用以储存一第二数字数据141，其中该第二数字数据141为该多个第一数字数据121、122、123其中任一频繁存取数字数据的复制文件，例如操作系统的频繁存取的应用程序、指令、数据、开机文件、登录文件、执行文件、关联文件或是开机影像文件。
该接口控制器15，其分别连接该硬式磁盘11与该挥发性内存储存装置14，用以控制该挥发性内存储存装置14作为该硬式磁盘11的一快取存取区块13，也就是形成一新的磁盘11’(包含该挥发性内存储存装置14与该硬式磁盘11)，其具有两个存取区块(包含该存取区块12与快取存取区块13)，较佳情况下，该接口控制器15，使用SATA、USB、IDE、SCSI接口或其组合来分别连接该中央处理器、该第一存取装置以及该第二存取装置。该中央处理器16，用以透过该接口控制器15，自该挥发性内存储存装置14快速存取该第二数字数据141。该电源17，用以当计算机关机状态仍提供该挥发性内存储存装置14所需电力，以维持该第二数字数据141的存在。本系统所适用的操作系统(未显示)可为Windows系统、OS2系统或是Linux系统。
目前新式计算机的电源系统在关机状态(非无电力状态)下，某些外围或接口上仍提供有电力，例如USB接口的电力，而本发明即利用此种特性，在计算机关机状态下，获取仍有电力之外围或接口上的额外电力，以提供该快取存取区块13维持储存所需电力。
目前计算机在开机或是启动操作系统或是应用程序时，都是由软盘机、硬盘机、光驱或网络卡等装置启动，而无法由本发明虚拟成一硬式磁盘的快取存储区块的挥发性内存储存装置14直接开启，因此可将该挥发性内存储存装置14设定成该硬式磁盘11的优先读取区块，为该计算机开机或是常用指令、程序等时之开启装置。
综上说明，传统计算机系统大都是以硬盘机作为计算机操作系统以及用程序的开启装置，而本发明主要是通过一接口控制器以及内存模拟技术，将内存虚拟成一现有磁盘的一虚拟存取区块，在透过设定将该虚拟存取区块设为该现有磁盘的高速缓存，使得利用内存存取速度较快且容量不受限的优点，在其中快速存取档案，以解决该硬盘机存取速度较慢且高速缓存容量受限的缺失，作为计算机操作系统与常用应用程序的开启装置，该计算机系统可以为一般桌上型计算机、笔记型计算机或者是大型之服务器主机。
本发明还提供了一快速存取数据的一方法，该方法步骤如下首先提供一磁盘，其具有一第一存取区块，用以储存多个第一数字数据；再提供一内存，将该内存虚拟成该磁盘的一第二存取区块；复制该多个第一数字数据至少其一，并将其储存至该第二存取区块成为该第二资料202；将该第二存取区块预设为该磁盘的数据优先存取区块，以快速存取该第二数据；以及在计算机关机状态下仍提供该内存所需电力，以维持该第二数字数据的存在。
如图2所示，为本发明快速存取数据方法的应用示意图。于计算机开机、开启操作系统式或是应用程序时，中央处理器会发出一读取指令200，先去L1/L2快取磁盘区寻找数据201，如果有数据的话，中央处理器会从L1/L2高速缓存读取数据，进行作业201a。而通常该开机或是开启操作系统的程序，或是应用程序不存于该L1/L2高速缓存，因此，中央处理器会再从系统内存读取数据202，如果有数据的话，中央处理器会从系统内存读取数据202a，进行作业，而通常该开机或是开启操作系统的程序，或是应用程序不存于该系统内存202b，因此，中央处理器会再从本案虚拟成硬式磁盘的快取磁盘区的一挥发性内存储存装置读取数据203，在先前关机后都不中断电力供给给挥发性内存储存装置的情况下，虚拟成硬式磁盘的快取磁盘区的该挥发性内存储存装置具有大部分常用程序，例如开机程序、常用操作系统程序与应用程序，当此次开机的同时，可在该挥发性内存储存装置找到大部分的数字数据，缩短由硬式磁盘读取与寻找数字数据的时间203a。若在先前关机后曾中断电力供给给挥发性内存储存装置的情况，或是开启一不常用应用程序情况下，中央处理器会再从硬式磁盘读取数据204，以利后续作业。
权利要求
1.一种快速存取数据系统，其特征在于，其包含一第一存取装置，具有一存取区块，用以储存多个第一数字数据；一第二存取装置，用以储存一第二数字数据，该第二存取装置为挥发性内存的储存装置；一接口控制器，其分别连接该第一与该第二存取装置，用以控制该第二存取装置作为该第一存取装置的一快取存取区块；一中央处理器，用以通过该接口控制器自该第二存取装置快速存取该第二数字数据。
2.根据权利要求1所述的快速存取数据系统，其特征在于，该第一存取装置系包含一非挥发性内存。
3.根据权利要求2所述的快速存取数据系统，其特征在于，该第一存取装置为一硬磁盘。
4.根据权利要求1所述的快速存取数据系统，其特征在于，当计算机为关机状态时，仍提供所需电力至该第二存取装置，以维持该第二数字数据的存在。
5.根据权利要求1所述的快速存取数据系统，其特征在于，该第二数字数据为该多个第一数字数据中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的快速存取数据系统，其特征在于，该接口控制器使用SATA、USB、IDE或SCSI接口，或其组合，分别连接于该中央处理器、该第一存取装置以及该第二存取装置。
7.根据权利要求1所述的快速存取数据系统，其特征在于，该第二数字数据为一操作系统频繁存取的应用程序、指令和数据。
8.根据权利要求1所述的快速存取数据系统，其特征在于，该第二数字数据为一操作系统的多个开机文件、多个登录文件、多个执行文件或多个关联文件。
9.根据权利要求8所述的快速存取数据系统，其特征在于，该操作系统为Windows系统、OS2系统或Linux系统。
10.根据权利要求1所述的快速存取数据系统，其特征在于，该第二数字数据为一开机影像文件。
11.一种快速存取数据方法，应用于一快速存取数据系统中，其特征在于，该方法包括下列步骤提供一磁盘，其具有一第一存取区块，用以储存多个第一数字数据；至少提供一挥发性内存，通过该挥发性内存组成该磁盘的一第二存取区块，用以储存一第二数字数据；将该第二存取区块预设为该磁盘的数据优先存取区块，以便快速存取该第二数据。
12.根据权利要求11所述的快速存取数据方法，其特征在于，该方法还包括复制该多个第一数字数据中的至少一个，并将其储存至该第二存取区块成为该第二资料。
13.根据权利要求11所述的快速存取数据方法，其特征在于，该方法还包括步骤在计算机关机状态时，仍提供该挥发性内存所需的电力，以维持该第二数字数据的存在。
14.根据权利要求11所述的快速存取数据方法，其特征在于，通过使用SATA、USB、IDE、SCSI接口或其组合，该将内存虚拟成该磁盘的第二存取区块。
15.根据权利要求11所述的快速存取数据方法，其特征在于，该第二数字数据为一操作系统中频繁存取的应用程序、指令和数据。
16.根据权利要求11所述的快速存取数据方法，其特征在于，该第二数字数据为一操作系统的多个开机文件、多个登录文件、多个执行文件或多个关联文件。
17.根据权利要求11所述的快速存取数据方法，其特征在于，该操作系统为Windows系统、OS2系统或Linux系统。
18.根据权利要求11所述的快速存取数据方法，其特征在于，该第二数字数据为一开机影像文件。
全文摘要
本发明公开了一种快速存取数据系统，包含一第一存取装置、一第二存取装置、一接口控制器以及一中央处理器，该第一存取装置，具有一存取区块，用以储存多个第一数字数据，该第二存取装置为一挥发性内存的储存装置，用以储存一第二数字数据；该接口控制器，其分别连接该第一与该第二存取装置，用以控制该第二存取装置作为该第一存取装置的一快取存取区块；而该中央处理器，用以通过该接口控制器自该第二存取装置快速存取该第二数字数据。
文档编号G11B20/10GK1991787SQ20051013291
公开日2007年7月4日 申请日期2005年12月28日 优先权日2005年12月28日
发明者高定国, 廖哲贤, 林家鸿 申请人:技嘉科技股份有限公司