专利名称：计算机及数据存储方法
技术领域：
本发明涉及计算机领域，特别涉及一种计算机及数据存储方法。
背景技术：
硬盘作为大容量存储设备，在计算机中普遍使用，可储存大量数据。且
其存储的数据常被随机存储器(如RAM、 DRAM)调用、处理，但无论是PATA (硬盘接口标准)硬盘还是SATA (硬盘接口标准)硬盘存取的扇区询问速度 都要比处理器的DRAM (动态随机存储器)的速度慢得多，这就使计算机的启 动速度和数据处理速度都受到限制。
现有一种SSD ( Solid state disk,固态硬盘)技术，用闪存代替机械硬 盘作为存储设备，改善了数据的处理速度，但由于其成本高、容量小，不能 完全满足用户的要求。
因此，如何实现低成本、大容量以及能快速处理数据的硬盘，是急需解 决的问题。
发明内容
本发明目的之一为提供一种计算机及数据存储方法，提升计算机系统启 动运行速度及提高主存储设备的存取速度。
本发明提出一种计算机，包括主存储设备，包括硬盘及闪存，用于存 储数据；南桥，分別与所述硬盘及闪存连接，分别识别、控制所述硬盘及闪 存。
优选地，所述南桥包括硬盘接口及第一连接接口，南桥通过所述石更盘接 口及第 一连接接口分别与所述硬盘和闪存通信。
优选地，所述计算机还包括控制单元，分别与所述南桥的第一连接接口 及闪存连接，通过第一连接接口实现闪存与南桥之间的通信。
优选地，所述控制单元包括主才几接口，与第一连4妄接口连冲妻；闪存接 口，与闪存连接，识别、控制所述闪存；緩存，临时存储指令及数据；及第 一控制器，通过主机接口接收指令并发送到闪存接口，以及接收闪存接口反 馈信息并通过主机接口返回到计算机。
优选地，所述南桥包括第二连接接口，南桥通过此第二连接接口与硬盘 及闪存通信。优选地，所述计算机还包括控制模块，与南桥第二连接接口及硬盘和闪 存连接，并通过第二连接接口达成硬盘和闪存与南桥之间的通信。
优选地，所述控制模块包括主机接口，与第二连接接口连接；硬盘接 口，与硬盘连接，识别、控制所述硬盘；闪存接口，与闪存连接，识别、控 制所述闪存；緩存，临时存储指令及数据；及第二控制器，通过主机接口接 收指令并发送到硬盘、闪存接口，以及接收硬盘、闪存接口反馈信息并通过 主机接口返回到计算机。
优选地，所述南桥包括硬盘接口，与硬盘连接；闪存接口，与闪存连 接，识别、控制所述闪存；南桥处理器，接收CPU指令并发送到硬盘、闪存接 口，以及接收硬盘、闪存接口反馈信息并返回到计算机。
优选地，所述闪存接口包括DMA、 ECC及闪存控制体。
本发明所述计算机以闪存结合硬盘作为主存储设备，提升计算机系统启 动运行速度及主存储设备数据存取速度，并平衡客户对价格、性能、容量的需求。
本发明还提出 一种主存储设备第一连接装置，分别与南桥和主存^f诸设备 连接，所述主存储设备包括硬盘和闪存，所述主存储设备第一连接装置包括 硬盘接口，与所述南桥及硬盘分别连接，实现对所述硬盘的通信；控制单元， 包括第一控制器、緩存、主机接口和闪存接口；所述控制单元通过所述主机 接口与南桥连接，接受南桥的控制；所述控制单元通过闪存接口与闪存连接， 识别、控制所述闪存。
通过本发明主存储设备第一连接装置的连接，改善南桥对主存储设备的 控制，提升主存储器的存取速度。
本发明还提供一种主存储设备第二连接装置，分别与南桥和主存储设备 连接，所述主存储设备包括硬盘和闪存，所述主存储设备第二连接装置包括 第二控制器、緩存、主机接口、硬盘接口和闪存接口；所述主存储设备第二 连接装置通过主机接口与南桥连接，接受南桥的控制；所述主存储设备第二 连接装置通过硬盘接口与硬盘连接，识别、控制所述硬盘；所述主存储设备 第二连接装置通过闪存接口与闪存连接，识别、控制所述闪存。
通过本发明主存储设备第二连接装置的连接，改善南桥对主存储设备的 控制，提升主存储器的存取速度。
本发明还提出一种数据存储方法，基于计算机实现数据存储，所述计算 机的主存储设备包括硬盘及闪存，包括步骤等待接收指令；接收并解析数据写入指令；判断数据大小是否超过闪存存储空间和/或闪存存储空间是否小
于阀值，根据判断结果将数据写入闪存和/或将数据写入硬盘。
本发明通过将闪存与硬盘结合存储数据，加快数据存取速度，提升操作 系统启动、运行速度，充分发挥闪存和硬盘的数据存储优势。
图l为本发明第一实施例结构示意图； 图2为本发明第二实施例结构示意图； 图3为本发明第三实施例结构示意图； 图4为本发明第四实施例结构示意图； 图5为本发明第五实施例结构示意图； 图6为本发明第六实施例结构示意图； 图7为本发明第七实施例流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步 说明。
具体实施例方式
本发明提出第一实施例，提出的以闪存结合硬盘作存储器的计算机，充 分发挥闪存和硬盘的数据存储优势。 请参照图l,所述计算机包括
主存储设备，包括硬盘110及闪存1213，用于存储数据；
南桥IO (I/O Controller Hub, ICH),分别与上述硬盘110及闪存1213连
接，分别识别、控制上述硬盘110及闪存1213。
上述南桥10接收到来自CPU的指令后，将指令传送至上述硬盘110或闪存
1213，将上述硬盘110或闪存1213的反馈信息返回至CPU,以实现硬盘110和/
或闪存1213与CPU之间的通信，使硬盘110与闪存1213共同作为计算^几主存储设备。
基于上述实施例，本发明提出第二实施例。
请参照图2，上述南桥IO (I/O Controller Hub， ICH )包括硬盘4矣口11 及第一连接接口13。所述计算机还包括控制单元12，分别与所述第一连接接 口 13及闪存1213连接，通过第一连接接口13实现闪存1213与南桥10之间的通 信。南桥10通过第一连接接口13连接控制单元12;此控制单元12还与闪存1213 连接，识别、控制所述闪存1213;并通过所连接的第一连接接口13实现闪存 1213与CPU之间的通信。所述控制单元12包括
主机接口120，与第一连接接口13连接；
闪存接口121，与闪存1213连接，识别、控制上述闪存1213;
緩存122，临时存储指令及数据；及
第一控制器123,通过主机接口120接收指令并发送到闪存接口121，以及接收闪存接口 121反馈信息，并通过主机接口 120返回到计算机。
上述闪存4妾口 121包4舌DMA1210 (Direct Memory Access,直4妾内存存取)、ECC1211 (Error Checking and Correcting,错误;险查和纠正)及闪存控制体1212 (Flash Controller )，实现对闪存1213的数据读写、检测及控制处理。此闪存接口121通过其闪存控制体1212与控制单元12第一控制器123进行通信。
上述南桥10接收到来自CPU的指令后，将指令通过硬盘接口 ll传送至上述硬盘IIO,或通过第一连接接口13传送至控制闪存1213的第一控制器123，再由第一控制器123传送至闪存1213，将上述硬盘110或闪存1213的反馈信息返回至CPU，以实现硬盘110和/或闪存1213与CPU之间的通信，使硬盘110与闪存1213共同作为计算机主存储设备。
上述闪存1213可作计算机的系统盘，存储计算机操作系统和/或常用应用程序，利用闪存1213高速数据存取性能，提升计算机系统启动、运行速度。
或者，上述闪存1213在作系统盘同时，还可作为硬盘緩存使用。在存储计算机操作系统和/或经常用应用程序后，留出一定空间作为计算机緩存，弥4卜硬盘110在存储小文件时，由于需整块连续写入造成速度緩慢的缺陷。
在无需调用硬盘110数据时，硬盘110可暂停工作，延长使用寿命。
本实施例计算机，通过南桥10硬盘接口11及控制单元12的闪存接口 121分别控制硬盘110及闪存1213，实现硬盘110及闪存1213与上述计算机之间的通信，实现将硬盘110与闪存1213结合作为计算机存储器的目的。
基于上述实施例，本发明提出第三实施例。所述计算机还包括控制模块100，与南桥10第二连接接口14及硬盘110和闪存1213连接，并通过第二连接接口 14达成硬盘110和闪存l213与南桥l 0之间的通信。
请参照图3，上述南桥10通过第二连接接口14连接有控制模块100，此控制模块100还与闪存1213连接，识别、控制上述闪存1213。
上述控制模块100包括
主机接口 12 0 ，与第二连接接口 14连接；
硬盘接口ll，与硬盘110连接，识别、控制上述硬盘110;
闪存接口121,与闪存1213连接，识别、控制上述闪存1213。緩存122,临时存储指令及数据；及
第二控制器124,通过主机接口 120接收来自CPU的指令并将指令分别发送到硬盘110和闪存接口121,以及接收硬盘IIO、闪存接口121的反馈信息并通过主机接口 12 0返回到计算机。
上述闪存接口121，包括DMA1210 (Direct Memory Access,直4姿内存存取)、ECC1211 (Error Checking and Correcting,错误检查和纠正)及闪存控制体1212 (Flash Controller),实现对闪存1213的凄史据读写、；险测及控制处理。此闪存接口121通过闪存控制体1212与控制模块100第二控制器124进
行通信o
上述南桥10接收到来自CPU的指令后，将指令通过第二连接接口14传送至第二控制器124，再由第二控制器124传送至硬盘110或闪存1213,将上述硬盘110或闪存1213的反馈信息返回至CPU,以实现硬盘110和/或闪存1213与CPU之间的通信，使硬盘110与闪存1213共同作为计算机主存储设备。
本实施例计算机，控制模块100通过硬盘接口 ll及闪存接口 121分别控制硬盘110及闪存1213,实现硬盘110及闪存1213与上述计算机之间的通信，实现将硬盘110与闪存1213结合作为计算机存储器的目的。
基于上述实施例，本发明提出第四实施例。请参照图4，上述南桥10包括硬盘接口ll,与硬盘110连接；
闪存接口121,与闪存1213连接，识别、控制上述闪存1213;
南桥处理器125,接收来自CPU的指令并发送到硬盘llO、闪存接口121，以及接收硬盘IIO、闪存接口 121反馈信息并返回到计算机。
上述闪存4妄口121,包括DMA1210 (Direct Memory Access,直4妻内存存取)、ECC1211 (Error Checking and Correcting,错误检查和纠正)及闪存控制体1212 (Flash Controller ),实现对闪存1213的教:据读写、；险测及控制处理。此闪存接口121通过其闪存控制体1212与南桥处理器125进行通信。
上述南桥10通过南桥处理器125接收到来自CPU的指令后，将指令经硬盘接口11传送至上述硬盘110，或通过闪存控制体1212传送至闪存1213,将上述硬盘110或闪存1213的反馈信息返回至CPU,以实现石更盘110和/或闪存1213与CPU之间的通信，使硬盘110与闪存1213共同作为计算机主存储设备。
本实施例计算机，南桥处理器125通过硬盘接口11和闪存接口121分别控制硬盘110和闪存1213,实现硬盘110及闪存1213与上述计算机之间的通信，实现将硬盘11Q与闪存1213结合作为计算机存储器的目的。
基于上述实施例，本发明提出第五实施例。请参照图5，主存储设备第一连接装置2 0分别与南桥l O和主存储设备连接，主存储设备包括硬盘110和闪存1213。主存储设备第一连接装置20包括硬盘接口ll，与南桥10及硬盘110分别连接，实现对所述硬盘110的通信；控制单元12,包括第一控制器123、緩存122、主枳4妾口 120和闪存才妄口 121。
上述控制单元12通过主机接口120与南桥10连接，接受南桥10的控制；控制单元12还通过闪存接口121与闪存1213连接，识别、控制上述闪存1213。
上述硬盘接口11接收南桥10转送的指令，再传送至上述硬盘IIO，将上述硬盘110的反馈信息返回至南桥10。上述主机接口120接收由南桥10转送的指令，再经由第一控制器123传送至闪存1213,将上述闪存1213的反馈信息返回至南桥10;以实现硬盘110和/或闪存1213与南桥10之间的通信，使硬盘110与闪存1213共同作为计算机主存储设备。
本发明装置通过上述主机接口120、硬盘接口11及闪存接口121，实现计算机与硬盘IIO、闪存1213之间的通信。
基于上述实施例，本发明提出第六实施例。请参照图6，主存储设备第二连接装置30，分别与南桥10和主存储设备连接，所述主存储设备包括硬盘IIO和闪存1213，所述主存储设备第二连接装置30包括第二控制器124、緩存122、主机接口120、硬盘接口11及闪存接口121。
上述主存储设备第二连接装置3O通过主机接口 12 0与南桥l O连接，实现对所述硬盘的通信；主存储设备第二连接装置3O通过硬盘接口 11与硬盘110连接，识别、控制上述硬盘110;主存储设备第二连接装置30通过闪存接口121与闪存1213连接，识别、控制上述闪存1213。
上述硬盘接口 ll及主机接口 120,接收南桥10及第二控制器124转送的指令，再传送至上述硬盘110或闪存1213，同时将上述硬盘110或闪存i213的反馈信息返回至南桥，以达成硬盘110和/或闪存1213与CPU之间的通信，使硬盘110与闪存1213共同作为计算机主存储设备。
本发明装置由第二控制器124控制上述主机接口 120 、硬盘接口 1 l及闪存接口121,实现计算机与硬盘IIO、闪存1213之间的通信。
基于上述实施例，本发明提出第七实施例。请参照图7，提出数据存储方法，基于计算机实现数据存储，计算机的主存储设备包括硬盘110及闪存1213，包括步骤如下
步骤SIO,等待接收指令；
步骤Sll，接收解析数据写入指令；
步骤S12，判断数据大小是否超过闪存1213存储空间；如是，进行步骤S15;如否，进行下一步骤；
步骤S13,将数据写入闪存1213;
步骤S14,判断闪存1213存储空间是否小于阀值；如是进行步骤S15;如否，返回步骤S10;
步骤S15，将数据写入硬盘110。
在进行数据写入前，存储设备等待接收数据写入指令；在接收写入数据命令后，分析指令，判断上述写入的数据大小是否超过
闪存1213的存储空间；如是进行步骤S15;如否，进行下一步骤，将数据写入
闪存1213。
上述闪存1213的存储空间预设有一阀值(参考值，作比较用)，当闪存1213的存储空间小于或等于该阀值，选取闪存1213中部分现有数据搬迁到硬盘110中，以释放闪存1213的存储空间；如闪存1213的闪存储空间还大于该阀值，则可继续等待数据写入。
本发明方法，通过将闪存1213与硬盘110结合存储数据，加快数据存取速度，充分发挥闪存1213和硬盘110各自的数据存储优势。
以上上述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种计算机，其特征在于，包括主存储设备，包括硬盘及闪存，用于存储数据；南桥，分别与所述硬盘及闪存连接，分别识别、控制所述硬盘及闪存。
2. 根据权利要求1所述的计算机，其特征在于，所述南桥包括硬盘接口及 第 一连接接口 ，南桥通过所述硬盘接口及第 一连接接口分别与所述硬盘和闪 存通信。
3. 根据权利要求2所述的计算机，其特征在于，所述计算机还包括控制单元，分别与所述南桥的第一连接接口及闪存连接，通过第一连接接口实现 闪存与南桥之间的通信。
4. 根据权利要求3所述的计算机，其特征在于，所述控制单元包括 主机接口，与第一连接接口连接；闪存接口，与闪存连接，识别、控制所述闪存；緩存，临时存储指令及数据；及第一控制器，通过主机接口接收指令并发送到闪存接口，以及接收闪存 接口反馈信息并通过主机接口返回到计算机。
5. 根据权利要求1所述的计算机，其特征在于，所述南桥包括第二连接接 口 ，南桥通过此第二连接接口与硬盘及闪存通信。
6. 根据权利要求5所述的计算机，其特征在于，所述计算机还包括控制模 块，与南桥第二连接接口及硬盘和闪存连接，并通过第二连接接口达成^e更盘和闪存与南桥之间的通信。
7. 根据权利要求6所述的计算机，其特征在于，所述控制模块包括 主机接口，与第二连接接口连接；硬盘接口，与硬盘连接，识别、控制所述硬盘； 闪存接口，与闪存连接，识别、控制所述闪存； 緩存，临时存储指令及数据；及第二控制器，通过主机接口接收指令并发送到硬盘、闪存接口，以及接 收硬盘、闪存接口反馈信息并通过主才几接口返回到计算机。
8. 根据权利要求1所述的计算机，其特征在于，所述南桥包括 硬盘接口，与硬盘连接；闪存接口，与闪存连4妾，识别、控制所述闪存；南桥处理器，接收CPU指令并发送到硬盘、闪存接口，以及接收硬盘、闪 存接口反馈信息并返回到计算机。
9. 根据权利要求4、 7或8中任意一项所述的计算机，其特征在于，所述闪 存接口包括画A、 ECC及闪存控制体。
10. —种主存储设备第一连接装置，分别与南桥和主存储设备连接，所述 主存储设备包括硬盘和闪存，其特征在于，包括硬盘接口，与所述南桥及硬盘分别连接，实现对所述硬盘的通信； 控制单元，包括第一控制器、緩存、主机接口和闪存接口； 所述控制单元通过所述主机接口与南桥连接，接受南桥的控制； 所述控制单元通过闪存接口与闪存连接，识别、控制所述闪存。
11. 一种主存储设备第二连接装置，分别与南桥和主存储设备连接，所述 主存储设备包括硬盘和闪存，其特征在于，包括第二控制器、緩存、主机接口、硬盘接口和闪存接口；所述主存储设备第二连接装置通过主机接口与南桥连接，接受南桥的控制；所述主存储设备第二连接装置通过硬盘接口与硬盘连接，识别、控制所 述硬盘；所述主存储设备第二连接装置通过闪存接口与闪存连接，识别、控制所 述闪存。
12. —种数据存储方法，基于计算机实现数据存储，所述计算机的主存储 设备包括硬盘及闪存，其特征在于，步骤如下等待接收指令； 接收并解析数据写入指令；判断数据大小是否超过闪存存储空间和/或闪存存储空间是否小于阀值， 根据判断结果将数据写入闪存和/或将数据写入硬盘。
全文摘要
本发明揭示了一种计算机，包括主存储设备，包括硬盘及闪存，用于存储数据；南桥，分别与所述硬盘及闪存连接，分别识别、控制所述硬盘及闪存；本发明可提升计算机系统启动运行速度及硬盘数据存取速度，并平衡客户对价格、性能、容量的需求。本发明还揭示了主存储设备存储装置及数据存储方法，基于计算机实现数据存储。本发明通过将闪存与硬盘结合存储数据，加快数据存取速度，提升操作系统启动、运行速度，充分发挥闪存和硬盘的数据存储优势。
文档编号G06F12/00GK101551779SQ20081008755
公开日2009年10月7日 申请日期2008年4月2日 优先权日2008年4月2日
发明者松 林 申请人:深圳市朗科科技股份有限公司