[發(fā)明專利]一種固態(tài)硬盤的結(jié)構(gòu)及其加速初始化的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810211330.X
• 申請(qǐng)日: 2008-09-19
• 公開（公告）號(hào): CN101676872A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉杰
• 主分類號(hào): G06F9/445
• 分類號(hào): G06F9/445;G06F3/06;G11C7/10
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固態(tài)硬盤及其初始化領(lǐng)域，尤其是一種固態(tài)硬盤的結(jié)構(gòu)及其加速初始化的方法。

背景技術(shù)

固態(tài)硬盤初始化是指固態(tài)硬盤第一次上電后所必須執(zhí)行的開機(jī)過程，之后固態(tài)硬盤才能被正常使用，執(zhí)行數(shù)據(jù)讀寫操作。即固態(tài)硬盤在進(jìn)行開機(jī)上電或復(fù)位操作后，就需要進(jìn)行一輪初始化過程，之后才能正常讀寫固態(tài)硬盤。由于固態(tài)硬盤多采用閃存存儲(chǔ)器做為其用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的介質(zhì)，因此需要描述數(shù)據(jù)塊來對(duì)其存儲(chǔ)的原始數(shù)據(jù)塊進(jìn)行描述。

如圖1所示，現(xiàn)有固態(tài)硬盤包括總線、內(nèi)存、軟件代碼存儲(chǔ)器、處理器、ATA/SATA控制器、閃存控制器和閃存，其結(jié)構(gòu)是：所述總線并列可逆連接內(nèi)存、軟件代碼存儲(chǔ)器和處理器；所述總線并列可逆連接ATA/SATA控制器和閃存控制器，閃存控制器通過輸入/輸出串口可逆連接閃存。其在操作時(shí)需要從閃存存儲(chǔ)器的第一個(gè)塊地址讀取并判斷所讀取的塊是否為描述數(shù)據(jù)塊，如果是則存入內(nèi)存，如果不是則為原始數(shù)據(jù)塊不存入內(nèi)存，然后繼續(xù)下一個(gè)(n+1)塊的讀取和判斷，依次反復(fù)以上工作，直到讀取該閃存存儲(chǔ)器中最后一個(gè)描述數(shù)據(jù)塊的地址為止。如果一個(gè)閃存儲(chǔ)儲(chǔ)器有1024個(gè)塊，其中只有兩塊是數(shù)據(jù)描述塊，且有一塊描述數(shù)據(jù)塊的地址為1024塊，這需要執(zhí)行以上步驟1024次。

如圖2所示，其初始化流程為：

步驟S201：開機(jī)上電或復(fù)位；

步驟S202：處理器從軟件代碼儲(chǔ)存器讀取代碼；

步驟S203：執(zhí)行軟件代碼驅(qū)動(dòng)閃存控制器，從第一塊數(shù)據(jù)開始讀取；

步驟S204：通過閃存控制器，逐塊讀取閃存存儲(chǔ)器上的數(shù)據(jù)；

步驟S205：判定所讀取的數(shù)據(jù)是否為描述數(shù)據(jù)塊，如不是則為原始數(shù)據(jù)塊不存入內(nèi)存并進(jìn)行下一個(gè)塊的讀取和判斷，如是則存入內(nèi)存；

步驟S206：將此數(shù)據(jù)塊存入內(nèi)存；

步驟S207：存入內(nèi)存中的數(shù)據(jù)塊是否為最后一塊描述數(shù)據(jù)，如不是則為原始數(shù)據(jù)塊不存入內(nèi)存并進(jìn)行下一個(gè)塊的讀取和判斷，如是則存入內(nèi)存；

步驟S208：將此數(shù)據(jù)塊存入內(nèi)存；

步驟S209：初始化結(jié)束。

由于，在每次存儲(chǔ)描述數(shù)據(jù)塊之前，位于固態(tài)硬盤中的軟件都需要計(jì)算出一個(gè)最佳存儲(chǔ)塊地址范圍，用于存儲(chǔ)描述數(shù)據(jù)塊，因此每次存儲(chǔ)的描述數(shù)據(jù)塊的位置都是隨機(jī)的。這導(dǎo)致每次固態(tài)硬盤初始化的時(shí)候，都需要讀取整個(gè)閃存存儲(chǔ)器的全部塊數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)既包含描述數(shù)據(jù)塊也包括原始數(shù)據(jù)塊。只有將全部的描述數(shù)據(jù)塊存入內(nèi)存中才能完成固態(tài)硬盤的初始化過程。

這使得其固態(tài)硬盤初始化速度慢、效率低，增加了用戶等待的時(shí)間，降低了計(jì)算機(jī)性能，如果其固態(tài)硬盤存儲(chǔ)容量巨大，耗時(shí)更多，可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)啟動(dòng)過于緩慢。

同時(shí)，由于閃存存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)介質(zhì)的特性及其有限的壽命，每次對(duì)固態(tài)硬盤進(jìn)行寫操作時(shí)都需要進(jìn)行塊地址轉(zhuǎn)換并更新寫入和搽除塊的狀態(tài)標(biāo)志，以實(shí)現(xiàn)延長其壽命并提高寫效率，其塊地址轉(zhuǎn)換及狀態(tài)等數(shù)據(jù)均屬于描述數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)也要原始數(shù)據(jù)塊存入于閃存存儲(chǔ)器。而描述數(shù)據(jù)塊不能存儲(chǔ)于閃存的固定的地址塊，這樣會(huì)使該地址塊加速老化而失效，導(dǎo)致整個(gè)固態(tài)硬盤無法使用，極大地降低了固態(tài)硬盤的使用壽命，在一定程度上提高了其綜合使用成本，不符合人們需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種固態(tài)硬盤的結(jié)構(gòu)及其加速初始化的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)固態(tài)硬盤初始化速度慢、效率低，及使用壽命短的缺點(diǎn)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種固態(tài)硬盤的結(jié)構(gòu)，包括總線、內(nèi)存、索引數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、軟件代碼存儲(chǔ)器、處理器、ATA/SATA控制器、閃存控制器和閃存，所述總線并列可逆連接內(nèi)存、索引數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、軟件代碼存儲(chǔ)器和處理器，所述的索引數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是用以保存固態(tài)硬盤加速初始化時(shí)所必須的數(shù)據(jù)，索引數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的初始化數(shù)據(jù)可以在每次描述數(shù)據(jù)塊位置變更時(shí)讀取數(shù)據(jù)、替換數(shù)據(jù)和保存數(shù)據(jù)；所述總線并列可逆連接ATA/SATA控制器和閃存控制器，閃存控制器通過輸入/輸出端口可逆連接閃存。

所述的索引數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以是一獨(dú)立于其它目的的專用索引數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器，也可以與用于存儲(chǔ)軟件代碼等其它目的存儲(chǔ)器共享同一存儲(chǔ)器空間。