专利名称：一种提高访问usb接口的信息安全设备速度的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及计算机应用领域，特别涉及一种提高访问USB接口的信息安全设备速度的方法及装置。
背景技术：
USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口是一种串行接口的新标准，其主要优点是速度快、功耗低、支持即插即用(Plug & Play)、使用安装方便。目前使用中的USB接口设备的通讯速度分别为1.5Mbps、12Mbps、480Mbps。
内存是主板上的存储部件，CPU直接与之沟通，并用其存储数据，它存放的是当前正在使用的(即执行中)数据和程序，当外部存储器(包括USB设备)中的数据或某个程序需要处理时，必须将其通过一定的调度算法从外存调入内存。内存的物理实质就是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路，内存只用于暂时存放程序和数据，一旦数据处理结束或发生断电，内存中的程序和数据就会丢失，CPU访问内存的速度与CPU的工作速度相适应，从528MB/s到2100MB/s不等，远大于其访问外部存储器的速度。
随着计算机技术的快速发展，计算机在处理数据及执行多任务时的速度将直接作为衡量一台计算机性能好坏的重要指标。通常，当计算机系统访问USB接口设备时，明显感觉到运行速度慢了许多，这是由于USB接口设备速度的限制，CPU访问USB的速度远低于其访问内存的速度所造成的。因此，频繁的访问USB接口设备，会严重的降低系统的效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中计算机访问USB接口设备时，运行速度慢及系统运行效率低的问题，提供了一种提高访问USB接口的信息安全设备速度的方法及装置。
所述技术方案如下一种提高访问USB接口的信息安全设备速度的方法，在内存中划分出USB存储区，并执行以下步骤步骤A当需要读取USB设备内的公有数据时，访问内存中的USB存储区，判断所需数据是否在USB存储区中，如果是，则执行步骤B；否则执行步骤C；步骤B从内存中的USB存储区读取所述数据；步骤C从USB设备中读取所述数据，并把所述数据存入内存中的USB存储区；步骤D对所述数据进行操作后结束。
所述步骤C还包括把USB设备内除所述读取的数据以外的所有公有数据存入内存中的USB存储区。
所述方法还包括对系统进行监控，发现USB设备后，把USB设备公有数据存入内存中的USB存储区。
当多个线程访问USB存储区时，执行以下步骤步骤A′判断当前正在访问USB存储区的线程的具体操作情况；步骤B′如果当前正在访问USB存储区的线程在执行写数据操作，所述USB存储区中的数据处于锁定状态，当所述写数据操作结束后，当前线程解除对USB存储区的锁定，其他线程访问USB存储区中的数据；步骤C′如果当前正在访问USB存储区的线程在执行读数据操作，判断其他线程是否要读数据，如果是，则执行；否则需要等待，当所述当前正在访问USB存储区的线程完成读操作后，执行操作。
本发明同时提供了另一种提高访问USB接口的信息安全设备速度的方法，所述方法在内存中划分出USB存储区，并执行以下步骤步骤A″当需要向USB设备内写数据时，判断所述数据是公有数据还是私有数据；步骤B″如果所述数据为公有数据，则写入USB设备的公有区，并把公有区中的数据存入内存的USB存储区；如果所述数据为私有数据，则写入USB设备的私有区。
该方法当系统的多个线程访问USB存储区时，执行以下步骤步骤A′判断当前正在访问USB存储区的线程的具体操作情况；步骤B′如果当前正在访问USB存储区的线程在执行写数据操作，所述USB存储区中的数据处于锁定状态，当所述写数据操作结束后，当前线程解除对USB存储区的锁定，其他线程访问USB存储区中的数据；步骤C′如果当前正在访问USB存储区的线程在执行读数据操作，判断其他线程是否要读数据，如果是，则执行；否则需要等待，当所述当前正在访问USB存储区的线程完成读操作后，执行操作。
本发明还提供了一种提高访问USB接口的信息安全设备速度的装置，所述装置包括USB存储区模块、USB设备和读数据模块；所述USB存储区模块在内存上，用于存储USB设备的公有数据；所述USB设备用于提供读数据模块所需的数据对象；所述读数据模块用于当需要读取USB设备内的公有数据时，访问USB存储区模块，判断所需数据是否在USB存储区模块中，如果是，从USB存储区模块中读取所述数据；否则从USB设备中读取所述数据，并把所述数据存入内存中的USB存储区模块。
所述读数据模块还包括读操作单元；所述读操作单元用于把USB设备中公有区中的数据读入内存中的USB存储区模块。
所述装置还包括同步机制模块；所述同步机制模块用于当多个线程访问USB存储区时，采用同步机制执行操作。
所述同步机制模块具体包括判断单元；所述判断单元用于当所述判断单元的所属线程准备对所述USB存储区内的数据执行读操作时，判断所述USB存储区的情况a.无线程对所述USB存储区进行操作；b.有线程在对所述USB存储区进行读操作；c.有线程在对所述USB存储区进行写操作；若判断为a、b状态，则判断单元的所属线程开始执行读操作；若判断为c状态，则判断单元的所属线程等待，直到正在操作的线程完成操作。
所述装置还包括监控及读取模块；所述监控及读取模块用于监控系统，当发现USB设备后，把USB设备的公有数据存入内存的USB存储区模块。
本发明同时提供了另一种提高访问USB接口的信息安全设备速度的装置，所述装置包括USB存储区模块、USB设备和写数据模块；所述USB存储区模块在内存上，用于存储USB设备的公有数据；所述USB设备用于提供写数据模块所需的数据对象；所述写数据模块用于当需要向USB设备内写数据时，判断所述数据是公有数据还是私有数据，如果所述数据为公有数据，则写入USB设备的公有区，并把公有区中的数据存入内存的USB存储区模块；如果所述数据为私有数据，则写入USB设备的私有区。
所述写数据模块具体包括写操作单元；所述写操作单元用于对USB设备中执行写数据操作。
所述装置还包括同步机制模块；所述同步机制模块用于当系统的多个线程访问USB存储区时，采用同步机制执行操作。
所述同步机制模块具体包括判断单元；所述判断单元用于当所述判断单元的所属线程准备对所述USB存储区内的数据执行写操作时，判断所述USB存储区的情况a.无线程对所述USB存储区进行操作；b.有线程在对所述USB存储区进行读操作；c.有线程在对所述USB存储区进行写操作；若判断为a状态，则判断单元的所属线程对所述USB存储区中的数据进行锁定，然后执行写操作，并将执行结果读入内存，更新内存中的USB存储区，操作结束后，解除对USB存储区的锁定；若判断为b、c状态，则判断单元的所属线程等待，直到正在操作的线程完成操作。
本发明的技术方案带来的有益效果是通过对内存划分出特定区域存储USB设备中的数据，使系统运行过程中该区域中的数据得到保护；通过将USB设备中的公有数据存储在内存中，减少了对USB设备的操作，从而提高了系统的运行效率。
图1是本发明提供的访问USB设备方法示意图；图2是本发明实施例1提供的方法流程图；图3是本发明实施例3提供的装置示意图；图4是本发明实施例4提供的装置示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
为了解决现有技术中因为访问USB设备带来系统运行速度变慢的问题，本发明提供了一种提高访问USB接口的信息安全设备速度的方法及装置。该USB接口的信息安全设备称为USB设备，它可以是USB Key、移动硬盘或者U盘。
USB设备可保存公有数据和私有数据，公有区用于存放用户身份识别信息、公钥、数字证书等常用公有数据，私有区用于存放部分敏感及机密数据。鉴于USB设备的私有区中常存放涉及安全领域中的敏感信息，故本发明只对公有区中的数据进行操作。
一种提高访问USB接口的信息安全设备速度的方法，所述方法首先在内存中划分一个存储USB设备内的数据的USB存储区，然后执行读/写数据的操作。
参见图1，由于计算机内部程序访问USB设备的速度远低于其访问内存的速度，因此可以在内存中划分特定的区域，作为USB存储区，把USB设备中的公有数据读入内存中的USB存储区中以备用。当程序再次需要使用该数据时，通过直接访问内存获取所需数据代替通过访问USB设备获取所需数据，在很大程度上减少了访问时间，提高了计算机系统的效率。
实施例1在本实施例中，以程序对USB设备执行读数据操作为例进行描述。该程序可以是用户自已编写的应用程序或者USB设备的驱动程序，也可以是用户自己编写的动态链接库，被其他应用程序加载并执行。用户在使用本发明所提供的技术时，必须启用该程序。
参见图2，一种提高访问USB接口的信息安全设备速度的方法，具体包括以下步骤步骤201启动读取USB设备内数据的程序后，程序首先访问内存，寻找所需的USB设备中的数据。
步骤202判断该数据是否在内存的USB存储区中，若所需数据已存放在内存的USB存储区中，则执行步骤203；否则执行步骤204。
这里的数据为USB设备公有区中的内容，可以是用户身份识别信息、公钥、数字证书等。
步骤203从内存的USB存储区中直接读该数据。
步骤204从USB设备获取所需数据，并把该数据读入预先在内存中划分出的USB存储区。
这里读入的数据可以是USB设备公有区中某个数据，也可以是USB设备公有区中的全部数据，如果读入全部数据，下次调用USB设备中的公有数据时，就可以直接从内存中获取，提供系统读取数据的速度，这里的下次调用指的是系统一直处于运行状态中，如果关机或者掉电，内存中存储的数据将会丢失。因为USB设备公有数据是存储在内存特定的存储区中，所以不会因为其他程序的操作使数据发生变化，这也是本发明划分内存的出发点。
步骤205程序使用该数据，然后结束任务。
实施例2当程序要对USB设备进行写数据操作时，该程序可以是用户自己编写的应用程序或者USB设备的驱动程序，也可以是用户自己编写的动态链接库，被其他应用程序加载并执行。具体步骤如下启动向USB设备写数据程序后，该程序首先判断所写入的数据是否为USB设备的公有数据，若写入的是USB设备的公有数据，则把经过写操作后公有区中的数据存入内存中的USB存储区，实现对内存的更新；否则直接写入USB设备不存入内存。
当多个线程同时访问共享数据时，可能会出现有些线程需要写/读数据，而有线程需要读/写数据的情况，这就会导致读/写到的数据不完整。所述线程属于进程的一部分，即在一个进程中，可能有一个或多个线程，进程中的所有线程共享该进程的状态和资源。同步机制可以解决这一问题，它是将正在被某一线程访问的共享数据锁定，使该数据在被一个线程访问时其他线程无法对其进行访问，只能等待，当访问结束后，该共享数据才能被解锁，其他线程对其进行访问。针对当前访问共享数据线程的具体操作情况，可以采取以下四个同步原则解决1)当前线程正在写入数据时，其它任何线程不能写入数据；2)当前线程正在写入数据时，其它任何线程不能读取数据；3)当前线程正在读取数据时，其它任何线程不能写入数据；4)当前线程正在读取数据时，其它任何线程可以读取数据。
对于实施例1和实施例2中的USB存储区内的数据，在对数据进行访问时，也应用同步机制进行，首先共享USB存储区内的数据，使系统内的线程都可以对它进行访问，这样有助于进一步地提高计算机执行多任务时的速度。
当多个线程访问USB存储区时，具体执行以下步骤判断当前正在访问USB存储区的线程的具体操作情况；如果当前正在访问USB存储区的线程在执行写数据操作，所述USB存储区中的数据处于锁定状态，当所述写数据操作结束后，当前线程解除对USB存储区的锁定，其他线程访问USB存储区中的数据；如果当前正在访问USB存储区的线程在执行读数据操作，判断其他线程是否要读数据，如果是，则执行；否则需要等待，当所述当前正在访问USB存储区的线程完成读操作后，执行操作。
本发明提供的提高访问USB接口的信息安全设备速度的方法还包括对系统进行监控，当发现USB设备后，自动把USB设备中的公有数据整体存入内存的USB存储区内。
实施例3参见图3，本发明还提供了一种提高访问USB接口的信息安全设备速度的装置，包括USB存储区模块、USB设备和读数据模块；其中USB存储区模块在内存上，用于存储USB设备的公有数据；USB设备用于提供读数据模块所需的数据对象；读数据模块用于当需要读取USB设备内的公有数据时，访问USB存储区模块，判断所需数据是否在USB存储区模块中，如果是，从USB存储区模块中读取所述数据；否则从USB设备中读取所述数据，并把所述数据存入内存中的USB存储区模块。
读数据模块还包括读操作单元；读操作单元用于把USB设备中公有区中的数据读入内存中的USB存储区模块。
该装置还包括同步机制模块；该同步机制模块用于当多个线程访问USB存储区时，采用同步机制执行操作。
同步机制模块具体包括判断单元，该判断单元是线程的一部分，用于当所述判断单元的所属线程准备对所述USB存储区内的数据执行读操作时，判断所述USB存储区的情况a.无线程对所述USB存储区进行操作；a.有线程在对所述USB存储区进行读操作；b.有线程在对所述USB存储区进行写操作；若判断为a、b状态，则判断单元的所属线程开始执行读操作；若判断为c状态，则判断单元的所属线程等待，直到正在操作的线程完成操作。
另外，该装置还包括监控及读取模块；此监控及读取模块用于监控系统，当发现USB设备后，把USB设备的公有数据存入内存的USB存储区模块。
实施例4参见图4，本发明同时提供了另一种提高访问USB接口的信息安全设备速度的装置，包括USB存储区模块、USB设备和写数据模块；其中，USB存储区模块在内存上，用于存储USB设备的公有数据；所述USB设备用于提供写数据模块所需的数据对象；写数据模块用于当需要向USB设备内写数据时，判断所述数据是公有数据还是私有数据，如果所述数据为公有数据，则写入USB设备的公有区，并把公有区中的数据存入内存的USB存储区模块；如果所述数据为私有数据，则写入USB设备的私有区。
写数据模块具体包括写操作单元；写操作单元用于对USB设备中执行写数据操作。
该装置还包括同步机制模块；同步机制模块用于当系统的多个线程访问USB存储区时，采用同步机制执行操作。
同步机制模块具体包括判断单元，该判断单元是线程的一部分，用于当所述判断单元的所属线程准备对所述USB设备内的数据执行写操作时，判断所述USB存储区的情况a.无线程对所述USB存储区进行操作；b.有线程在对所述USB存储区进行读操作；c.有线程在对所述USB存储区进行写操作；若判断为a状态，则判断单元的所属线程对所述USB存储区中的数据进行锁定，然后执行写操作，并将执行结果读入内存，更新内存中的USB存储区。操作结束后，解除对USB存储区的锁定；若判断为b、c状态，则判断单元的所属线程等待，直到正在操作的线程完成操作。
以上对本发明所提供的提高访问USB接口的信息安全设备速度的方法及装置进行的介绍，本发明中采用具体实例对原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种提高访问USB接口的信息安全设备速度的方法，其特征在于，在内存中划分出USB存储区，并执行以下步骤步骤A当需要读取USB设备内的公有数据时，访问内存中的USB存储区，判断所需数据是否在USB存储区中，如果是，则执行步骤B；否则执行步骤C；步骤B从内存中的USB存储区读取所述数据；步骤C从USB设备中读取所述数据，并把所述数据存入内存中的USB存储区；步骤D对所述数据进行操作后结束。
2.如权利要求1所述的提高访问USB接口的信息安全设备速度的方法，其特征在于，所述步骤C还包括把USB设备内除所述读取的数据以外的所有公有数据存入内存中的USB存储区。
3.如权利要求1所述的提高访问USB接口的信息安全设备速度的方法，其特征在于，所述方法还包括对系统进行监控，发现USB设备后，把USB设备公有数据存入内存中的USB存储区。
4.如权利要求1至3中任意一项权利要求所述的提高访问USB接口的信息安全设备速度的方法，其特征在于，当多个线程访问USB存储区时，执行以下步骤步骤A′判断当前正在访问USB存储区的线程的具体操作情况；步骤B′如果当前正在访问USB存储区的线程在执行写数据操作，所述USB存储区中的数据处于锁定状态，当所述写数据操作结束后，当前线程解除对USB存储区的锁定，其他线程访问USB存储区中的数据；步骤C′如果当前正在访问USB存储区的线程在执行读数据操作，判断其他线程是否要读数据，如果是，则执行；否则需要等待，当所述当前正在访问USB存储区的线程完成读操作后，执行操作。
5.一种提高访问USB接口的信息安全设备速度的方法，其特征在于，所述方法在内存中划分出USB存储区，并执行以下步骤步骤A″当需要向USB设备内写数据时，判断所述数据是公有数据还是私有数据；步骤B″如果所述数据为公有数据，则写入USB设备的公有区，并把公有区中的数据存入内存的USB存储区；如果所述数据为私有数据，则写入USB设备的私有区。
6.如权利要求5所述的提高访问USB接口的信息安全设备速度的方法，其特征在于，当多个线程访问USB存储区时，执行以下步骤步骤A′判断当前正在访问USB存储区的线程的具体操作情况；步骤B′如果当前正在访问USB存储区的线程在执行写数据操作，所述USB存储区中的数据处于锁定状态，当所述写数据操作结束后，当前线程解除对USB存储区的锁定，其他线程访问USB存储区中的数据；步骤C′如果当前正在访问USB存储区的线程在执行读数据操作，判断其他线程是否要读数据，如果是，则执行；否则需要等待，当所述当前正在访问USB存储区的线程完成读操作后，执行操作。
7.一种提高访问USB接口的信息安全设备速度的装置，其特征在于，所述装置包括USB存储区模块、USB设备和读数据模块；所述USB存储区模块在内存上，用于存储USB设备的公有数据；所述USB设备用于提供读数据模块所需的数据对象；所述读数据模块用于当需要读取USB设备内的公有数据时，访问USB存储区模块，判断所需数据是否在USB存储区模块中，如果是，从USB存储区模块中读取所述数据；否则从USB设备中读取所述数据，并把所述数据存入内存中的USB存储区模块。
8.如权利要求7所述的提高访问USB接口的信息安全设备速度的装置，其特征在于，所述读数据模块还包括读操作单元；所述读操作单元用于把USB设备中公有区中的数据读入内存中的USB存储区模块。
9.如权利要求7所述的提高访问USB接口的信息安全设备速度的装置，其特征在于，所述装置还包括同步机制模块；所述同步机制模块用于当多个线程访问USB存储区时，采用同步机制执行操作。
10.如权利要求9所述的提高访问USB接口的信息安全设备速度的装置，其特征在于，所述同步机制模块具体包括判断单元；所述判断单元用于当所述判断单元的所属线程准备对所述USB存储区内的数据执行读操作时，判断所述USB存储区的情况a.无线程对所述USB存储区进行操作；b.有线程在对所述USB存储区进行读操作；c.有线程在对所述USB存储区进行写操作；若判断为a、b状态，则判断单元的所属线程开始执行读操作；若判断为c状态，则判断单元的所属线程等待，直到正在操作的线程完成操作。
11.如权利要求7至10中任意一项权利要求所述的提高访问USB接口的信息安全设备速度的装置，其特征在于，所述装置还包括监控及读取模块；所述监控及读取模块用于监控系统，当发现USB设备后，把USB设备的公有数据存入内存的USB存储区模块。
12.一种提高访问USB接口的信息安全设备速度的装置，其特征在于，所述装置包括USB存储区模块、USB设备和写数据模块；所述USB存储区模块在内存上，用于存储USB设备的公有数据；所述USB设备用于提供写数据模块所需的数据对象；所述写数据模块用于当需要向USB设备内写数据时，判断所述数据是公有数据还是私有数据，如果所述数据为公有数据，则写入USB设备的公有区，并把公有区中的数据存入内存的USB存储区模块；如果所述数据为私有数据，则写入USB设备的私有区。
13.如权利要求12所述的提高访问USB接口的信息安全设备速度的装置，其特征在于，所述写数据模块具体包括写操作单元；所述写操作单元用于对USB设备中执行写数据操作。
14.如权利要求12所述的提高访问USB接口的信息安全设备速度的装置，其特征在于，所述装置还包括同步机制模块；所述同步机制模块用于当系统的多个线程访问USB存储区时，采用同步机制执行操作。
15.如权利要求14所述的提高访问USB接口的信息安全设备速度的装置，其特征在于，所述同步机制模块具体包括判断单元；所述判断单元用于当所述判断单元的所属线程准备对所述USB存储区内的数据执行写操作时，判断所述USB存储区的情况a.无线程对所述USB存储区进行操作；b.有线程在对所述USB存储区进行读操作；c.有线程在对所述USB存储区进行写操作；若判断为a状态，则判断单元的所属线程对所述USB存储区中的数据进行锁定，然后执行写操作，并将执行结果读入内存，更新内存中的USB存储区，操作结束后，解除对USB存储区的锁定；若判断为b、c状态，则判断单元的所属线程等待，直到正在操作的线程完成操作。
全文摘要
本发明提供了一种提高访问USB接口的信息安全设备速度的方法及装置，属于计算机应用领域。为了解决现有技术中访问USB设备速度慢、影响系统的运行效率的问题，本发明提供了一种提高访问USB接口的信息安全设备速度的方法，所述方法包括在内存中划分出USB存储区、对系统进行监控、然后执行读取数据及进行写数据操作的步骤。本发明同时提供了一种提高访问USB接口的信息安全设备速度的装置，所述装置包括USB存储区模块、USB设备、监控及读取模块、读数据模块/写数据模块。采用本发明所述方案减少了系统对USB设备的访问，同时提高了系统的运行效率。
文档编号G06F9/46GK1889061SQ200610088960
公开日2007年1月3日 申请日期2006年7月27日 优先权日2006年7月27日
发明者陆舟, 于华章 申请人:北京飞天诚信科技有限公司