[發明專利]一種磁盤掉電保護電路及方法

在審

• 申請號: 201410108261.5
• 申請日: 2014-03-21
• 公開（公告）號: CN104834610A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 王建
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: G06F12/16
• 分類號: G06F12/16
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國

技術領域

本發明涉及到計算機領域，特別涉及到一種磁盤掉電保護電路及方法。

背景技術

相對于隨機存取存儲器RAM（random?access?memory），磁盤的讀寫速率很低，Linux操作系統為了解決磁盤讀寫效率低的問題，引入了頁高速緩存機制和塊設備I/O調度機制。頁高速緩存機制在內存頁和磁盤扇區之間建立映射關系，對于寫操作，首先將用戶數據寫到頁高速緩存里，并把對應內存頁標記為臟頁，然后操作系統會定時把臟頁的內容寫到磁盤里；采用這種方式，訪問效率雖然提高了，但是帶來一個問題，如果發生了外部電源掉電的情況，那么頁高速緩存里的內容就丟失了，如果丟失了文件系統的元數據，就會造成文件系統受損，嚴重情況下會導致磁盤不可用。

針對掉電情況下數據丟失問題，目前采用的解決方案是給系統提供備份電源（如采用不間斷電源或備用電池），在工作電源掉電后切換至備份電源給系統提供長時間供電，這種方式實現比較復雜、硬件投入較大，而且也沒有必要給系統提供長時間供電。

發明內容

本發明的主要目的為提供一種磁盤掉電保護電路及方法，克服現有技術中存在的磁盤突然掉電導致數據丟失的問題，在外接電源掉電時由儲能電容給磁盤提供短時間供電，將高速緩沖存儲器中的待寫入磁盤的數據寫入到磁盤中，避免數據丟失。

本發明提供一種磁盤掉電保護電路，該電路包括：升壓模塊、監測模塊、儲能電容、電壓轉換模塊、磁盤、控制模塊、高速緩沖存儲器，所述升壓模塊的輸入端與外部電源連接，所述升壓模塊的輸出端分別連接儲能電容的第一端及電壓轉換模塊的輸入端，所述儲能電容的第二端接地；所述電壓轉換模塊的輸出端分別連接磁盤、控制模塊、高速緩沖存儲器，所述監測模塊的輸入端連接外部電源，所述監測模塊的輸出端連接控制模塊，所述控制模塊還分別與所述磁盤、高速緩沖存儲器連接，其中：

所述監測模塊，用于監測外部電源是否掉電；

所述儲能電容，用于在所述外部電源掉電時，通過所述電壓轉換模塊為磁盤、控制模塊、高速緩沖存儲器提供工作所需的電壓；

所述控制模塊，用于在外部電源掉電時，將所述高速緩沖存儲器中的待寫入磁盤的數據寫入到磁盤中。

優選地，所述控制模塊包括：可編程擦除邏輯器件、控制器，其中：

所述可編程擦除邏輯器件，用于在外部電源掉電時，向所述控制器上報外部電源異常掉電信息；

所述控制器，用于在接收到所述外部電源異常掉電信息時，將所述高速緩沖存儲器中的待寫入磁盤的數據寫入到磁盤中。

優選地，所述控制器包括查找單元、控制單元，其中：

所述查找單元，用于在接收到所述外部電源異常掉電信息時，遍歷文件系統的全局超級塊鏈表，找到磁盤對應的超級塊；

所述控制單元，用于將所述磁盤對應的超級塊對應的高速緩沖存儲器的臟頁的數據寫入磁盤。

優選地，控制單元包括：

第一子控制單元，用于遍歷所述磁盤對應的超級塊的臟索引鏈表，并得到臟索引節點；

第二子控制單元，用于根據所述臟索引節點找到對應的地址空間，并調用所述對應的地址空間的寫操作把對應的高速緩沖存儲器的臟頁的數據寫入磁盤。

優選地，所述監測模塊具體用于監測外部電源的電壓是否小于預設電壓閥值，若所述外部電源的電壓小于預設電壓閥值，則確定所述外部電源掉電。

本發明還提供一種使用上述任一項所述的磁盤掉電保護電路的磁盤掉電保護方法，該方法包括：

監測模塊監測外部電源是否掉電；

在所述外部電源掉電時，儲能電容通過電壓轉換模塊為磁盤、控制模塊、高速緩沖存儲器提供工作所需的電壓；

在所述外部電源掉電時，控制模塊將高速緩沖存儲器中的待寫入磁盤的數據寫入到磁盤中。

優選地，所述在所述外部電源掉電時，控制模塊將高速緩沖存儲器中的待寫入磁盤的數據寫入到磁盤中的步驟包括：

在外部電源掉電時，所述控制模塊的可編程擦除邏輯器件向所述控制模塊的控制器上報外部電源異常掉電信息；

所述控制器在接收到所述外部電源異常掉電信息時，將所述高速緩沖存儲器中的待寫入磁盤的數據寫入到磁盤中。

優選地，所述控制器在接收到所述外部電源異常掉電信息時，將所述高速緩沖存儲器中的待寫入磁盤的數據寫入到磁盤中的步驟包括：

所述控制器的查找單元在接收到所述外部電源異常掉電信息時，遍歷文件系統的全局超級塊鏈表，找到磁盤對應的超級塊；