一种减少Flash磨损的实时数据管理系统的制作方法

本发明涉及电数字数据处理领域，具体涉及一种减少flash磨损的实时数据管理系统。

背景技术：

1、flash存储是一种非易失性存储技术，广泛应用于各种电子设备中，如固态硬盘、u盘、嵌入式系统以及存储卡等。与传统的机械硬盘相比，flash存储没有移动部件，因此具有更高的抗震性、速度和耐用性，此外，flash存储的寿命受到写入/擦除周期的限制，频繁的写操作会导致存储单元的磨损，最终影响设备的可靠性，因此，如何提高flash存储的耐用性，是当前需要解决的一个问题。

2、背景技术的前述论述仅意图便于理解本发明。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种公共常识的一部分。

3、现在已经开发出了很多flash存储管理系统，经过大量的检索与参考，发现现有的管理系统有如公开号为cn111258498b所公开的系统，这些系统方法一般包括：初始化flash存储器；写入数据时更新读逻辑地址；读取数据时提示读取状态。s101：从定义的flash存储区逻辑地址0开始，依次向后查找是否存在status标记为空的存储单元，若是进行s102，若否进行s103；s102：从当前逻辑地址依次向前查找是否存在通过crc16校验的存储单元，若是进行s104,若否进行s103；s103：擦除整个flash存储器的存储区，设置定义flash存储器的存储区最大逻辑地址为读逻辑地址，初始化结束；s104：设置当前存储单元逻辑地址为读逻辑地址，初始化结束。但该系统在使用过程中会存在部分存储块写入次数过多、其他存储块写入次数较少的问题，导致整个flash会更容易达到使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，针对所存在的不足，提出了一种减少flash磨损的实时数据管理系统。

2、本发明采用如下技术方案：

3、一种减少flash磨损的实时数据管理系统，包括数据存储监管模块、数据缓存处理模块、数据存储分析模块和数据写入执行模块；

4、所述数据存储监管模块用于对flash存储块的写入状态进行监测并对监测结果进行管理，所述数据缓存处理模块用于临时存储需要写入flash的数据信息并进行合并处理，所述数据存储分析模块用于对数据的存储位置进行分析并生成存储指令，所述数据写入执行模块用于执行存储指令将缓存中的数据写入flash中；

5、所述数据存储监管模块包括反馈统计单元、排序整理单元和需求输出单元，所述反馈统计单元用于接收数据写入执行模块反馈的写入信息并更新统计出存储块的写入次数，所述排序整理单元基于写入次数对存储块的地址进行排序处理，所述需求输出单元基于排序信息和存储需求输出对应存储块的地址信息；

6、所述数据缓存处理模块包括队列缓存单元、数据合并单元和队列监测单元，所述队列缓存单元用于接收并临时存储数据，所述数据合并单元用于对存储中的数据进行合并处理，所述队列监测单元用于监测缓存队列的存储状态；

7、所述数据分析存储模块包括信息交互单元和存储决策单元，所述信息交互单元基于存储操作类型与存储监管模块进行交互获得存储块的地址信息，所述存储决策单元用于确定最终的数据存储地址并生成存储指令；

8、所述数据写入执行模块包括优化检测单元和数据写入单元，所述优化检测单元用于检测写入过程并进行优化处理，所述数据写入单元用于执行存储指令将数据写入存储块中；

9、进一步的，所述排序整理单元包括存储状态识别处理器和地址排序处理器，所述存储状态识别处理器用于识别出每个存储块的存储状态，所述地址排序处理器将未存储内容的存储块地址根据统计值从小到大进行排序；

10、所述需求输出单元包括存储申请处理器和地址输出处理器，所述存储申请处理器用于接收数据分析存储模块发送的存储申请并根据申请内容筛选存储块地址，所述地址输出处理器用于将筛选的存储块地址发送给数据分析存储模块；

11、进一步的，所述存储决策单元包括地址跨度整理处理器和决策选择处理器，所述地址跨度处理器用于获取可选地址寄存器中相邻两个地址的跨度并整理成数列，所述决策选择处理器用于制定多个筛选方案并计算出每个筛选方案的执行指数；

12、进一步的，所述决策选择处理器根据下式计算出每个筛选方案的执行指数p：

13、

14、其中，ai表示筛选方案中第i个存储块的统计值，aj表示筛选方案中第j个存储块的统计值，dij表示第i个存储块与第j个存储块的跨度，d0为跨度基数；

15、所述决策选择处理器选择执行指数最小的筛选方案作为决策方案；

16、进一步的，所述优化检测单元包括对比处理器和检测控制处理器，所述对比处理器用于将写入的数据与原有数据进行对比，所述检测控制处理器用于控制对比流程；

17、所述检测控制处理器对对比流程的控制过程包括如下步骤：

18、s1、接收数据写入单元的优化检测请求，初始化对比序号；

19、s2、根据对比序号截取优化检测请求中的对比字节数据；

20、s3、将对比字节数据和对比序号发送给对比处理器；

21、s4、接收对比处理器的对比结果，若一致，则将对比序号累加1且未超过上限，回到步骤s2，若对比序号超过上限，跳至步骤s6，若不一致，进入步骤s5；

22、s5、向数据写入单元反馈无需优化；

23、s6、向数据写入单元反馈需要优化。

24、本发明所取得的有益效果是：

25、本系统采用均衡磨损方式，对每个存储块的写入次数进行监控，并根据监控结果来选择存储块进行存储，能有效地保持所有存储块的写入次数处理均衡状态，同时，在选择存储块时，还考虑了存储块之间的跨度，在保持均衡状态的前提下提高写入的便利性，在具体写入过程中，添加了优化检测，减少了重复写入现象，进一步提升使用寿命。

26、为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

技术特征：

1.一种减少flash磨损的实时数据管理系统，其特征在于，包括数据存储监管模块、数据缓存处理模块、数据存储分析模块和数据写入执行模块；

2.如权利要求1所述的一种减少flash磨损的实时数据管理系统，其特征在于，所述排序整理单元包括存储状态识别处理器和地址排序处理器，所述存储状态识别处理器用于识别出每个存储块的存储状态，所述地址排序处理器将未存储内容的存储块地址根据统计值从小到大进行排序；

3.如权利要求2所述的一种减少flash磨损的实时数据管理系统，其特征在于，所述存储决策单元包括地址跨度整理处理器和决策选择处理器，所述地址跨度处理器用于获取可选地址寄存器中相邻两个地址的跨度并整理成数列，所述决策选择处理器用于制定多个筛选方案并计算出每个筛选方案的执行指数。

4.如权利要求3所述的一种减少flash磨损的实时数据管理系统，其特征在于，所述决策选择处理器根据下式计算出每个筛选方案的执行指数p：

5.如权利要求4所述的一种减少flash磨损的实时数据管理系统，其特征在于，所述优化检测单元包括对比处理器和检测控制处理器，所述对比处理器用于将写入的数据与原有数据进行对比，所述检测控制处理器用于控制对比流程；

技术总结
本发明提供了一种减少Flash磨损的实时数据管理系统，涉及电数字数据处理领域，包括数据存储监管模块、数据缓存处理模块、数据存储分析模块和数据写入执行模块，所述数据存储监管模块用于对Flash存储块的写入状态进行监测并对监测结果进行管理，所述数据缓存处理模块用于临时存储需要写入Flash的数据信息并进行合并处理，所述数据存储分析模块用于对数据的存储位置进行分析并生成存储指令，所述数据写入执行模块用于执行存储指令将缓存中的数据写入Flash中。本系统对Flash的数据存储进行均衡管理，能够有效降低写入次数，提高Flash的使用寿命。

技术研发人员：孙佑元,舒名华,梁铁
受保护的技术使用者：广州菲利斯太阳能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/4