[發(fā)明專利]一種基于NVDIMM的存儲(chǔ)設(shè)備的掉電保護(hù)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410284727.7
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN104021093A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高明;李公臣;金長新
• 申請（專利權(quán)）人: 浪潮集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G06F12/16
• 分類號: G06F12/16
• 代理公司: 濟(jì)南信達(dá)專利事務(wù)所有限公司 37100
• 代理人: 姜明

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種存儲(chǔ)設(shè)備的掉電保護(hù)方法，具體地說是一種基于NVDIMM的存儲(chǔ)設(shè)備的掉電保護(hù)方法。

背景技術(shù)

專用的存儲(chǔ)設(shè)備對數(shù)據(jù)的安全性要求很高，在向硬盤寫數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)是先寫到內(nèi)存，然后再從內(nèi)存寫入硬盤。由于普通內(nèi)存屬于易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，在通過這類內(nèi)存將數(shù)據(jù)寫入硬盤的過程中，系統(tǒng)異常掉電，內(nèi)存中還未寫入硬盤的所有數(shù)據(jù)就會(huì)丟失。因此，在異常掉電時(shí)，存儲(chǔ)設(shè)備必須把內(nèi)存中還未來得及寫入硬盤的所有數(shù)據(jù)保存起來，避免數(shù)據(jù)丟失，即存儲(chǔ)設(shè)備的掉電保護(hù)。

???目前主要有三種方式來對存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行掉電保護(hù)：

???一、采用電池保護(hù)內(nèi)存

???如圖1所示，正常情況下，由系統(tǒng)電源給整個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備供電，保證存儲(chǔ)設(shè)備正常工作；系統(tǒng)電源意外掉電時(shí)，由電池給內(nèi)存供電，保持內(nèi)存里的數(shù)據(jù)不丟失；當(dāng)系統(tǒng)電源恢復(fù)正常后，系統(tǒng)電源再給整個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備供電，把內(nèi)存中保存的數(shù)據(jù)寫入硬盤。

???二、采用電池保護(hù)整系統(tǒng)方式

???如圖2所示，正常情況下，由系統(tǒng)電源給整個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備供電，保證設(shè)備正常工作；系統(tǒng)電源意外掉電時(shí)，切換到電池由電池給整個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備供電，將內(nèi)存中需要保存的數(shù)據(jù)寫入指定硬盤后關(guān)閉系統(tǒng)；當(dāng)系統(tǒng)電源恢復(fù)正常后，系統(tǒng)電源再給整個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備供電，將指定硬盤中保存的數(shù)據(jù)讀出，寫入內(nèi)存，進(jìn)行后續(xù)工作。

???三、采用電池將內(nèi)存數(shù)據(jù)保存到非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)

???如圖3所示，正常情況下，由系統(tǒng)電源給整個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備供電，保證設(shè)備正常工作；系統(tǒng)電源意外掉電時(shí)，切換到電池由電池給最小系統(tǒng)供電，由主控制器將內(nèi)存數(shù)據(jù)保存到非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，之后關(guān)閉系統(tǒng)；當(dāng)系統(tǒng)電源恢復(fù)正常后，系統(tǒng)電源再給整個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備供電，將非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)中數(shù)據(jù)讀出，寫入內(nèi)存，進(jìn)行后續(xù)工作。

???現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題：

???1、第一種方式雖然只給內(nèi)存供電，但是電池的容量是有限的，內(nèi)存里的數(shù)據(jù)保持時(shí)間有限，無法永久保存。如果在這段保持時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)電源沒有恢復(fù)，那么內(nèi)存里的數(shù)據(jù)仍會(huì)丟失；

2、第二種方式雖然可以將避免數(shù)據(jù)的掉電的時(shí)候丟失，但是給整個(gè)系統(tǒng)供電需要的電流比較大，對電池容量要求高，電池的體積大；

3、第三種方式可以避免數(shù)據(jù)掉電時(shí)的丟失，并且因?yàn)榻o最小系統(tǒng)供電，電池體積相對較小，但是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，通常需要主控制器支持，通用性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是提供一種實(shí)現(xiàn)方式簡單，可以應(yīng)用與多種不同的存儲(chǔ)平臺(tái)的，對系統(tǒng)空間需求小的一種基于NVDIMM的存儲(chǔ)設(shè)備的掉電保護(hù)方法。用以解決現(xiàn)有技術(shù)中系統(tǒng)異常掉電時(shí)的數(shù)據(jù)丟失問題及現(xiàn)有掉電保護(hù)方式保存時(shí)間短、對電池電量需求高、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜等問題。

本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，一種基于NVDIMM的存儲(chǔ)設(shè)備的掉電保護(hù)方法，在存儲(chǔ)設(shè)備中采用NVDIMM，NVDIMM為具有內(nèi)存、超級電容、控制電路、flash存儲(chǔ)器的非易失性內(nèi)存芯片，存儲(chǔ)設(shè)備具有邏輯控制電路來進(jìn)行系統(tǒng)電源狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)系統(tǒng)電源掉電時(shí)，邏輯控制電路收到掉電的信號后通知給NVDIMM，NVDIMM開始用自身的超級電容給自己供電，NVDIMM將內(nèi)存中數(shù)據(jù)通過控制電路存儲(chǔ)在flash存儲(chǔ)器，待系統(tǒng)電源恢復(fù)時(shí)，NVDIMM將上次掉電保存在flash存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)通過控制電路放回內(nèi)存中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從上次異常掉電的位置繼續(xù)運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備的掉電保護(hù)。

系統(tǒng)電源，用于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正常情況下給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)供電；NVDIMM與計(jì)算機(jī)的中央處理單元連接，用于與中央處理單元直接通信，存放當(dāng)前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正在使用的數(shù)據(jù)或程序，在系統(tǒng)電源異常掉電時(shí)切換到自身超級電容供電，將數(shù)據(jù)保存到flash存儲(chǔ)器中；中央處理單元與NVDIMM連接，系統(tǒng)電源正常時(shí)用于存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理。

具體流程如下：

步驟001：存儲(chǔ)設(shè)備正常工作；

步驟002：判斷系統(tǒng)電源是否掉電，是則執(zhí)行步驟004，否則執(zhí)行步驟003；

步驟003：由系統(tǒng)電源供電，結(jié)束；

步驟004：NVDIMM切換到自身的超級電容供電；

步驟005：利用NVDIMM自身的控制電路將內(nèi)存中數(shù)據(jù)保存到flash存儲(chǔ)器中，保存完畢后關(guān)閉計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；

步驟006：系統(tǒng)電源恢復(fù)后啟動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；

步驟007：判斷上次關(guān)機(jī)是否正常關(guān)機(jī)，是則執(zhí)行步驟008，否則執(zhí)行步驟009；

步驟008：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正常啟動(dòng)；