[发明专利]一种固态硬盘及数据读写方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，特别涉及一种固态硬盘及数据读写方法。

背景技术

固态硬盘(Solid State Disk，SSD)，是由控制单元和固态存储单元组成的硬盘，其接口规范、功能及使用方法上与普通硬盘相同。由于固态硬盘没有普通硬盘的机械旋转装置，因此具有读写速度快、工作噪音低、抗震性好、工作温度范围大等特点。

目前，固态硬盘的存储介质大多采用非易失性的闪存(flash)芯片，其优点是数据保护不受电源控制、移动方便，可以适应于多种环境，缺点在于闪存块有时会存在读写错误，影响数据的可靠性。

针对上述问题，我们可以通过建立冗余数据的方法来提高数据的可靠性，一种比较常用的方案是使用备份软件或数据同步软件，这种方法的缺点在于：要求用户进行额外的设置或操作，并且在进行数据备份或同步时，需要占用系统资源，对硬盘的读写性能造成影响。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种固态硬盘及数据读写方法，以实现在不影响读写性能的情况下，提高固态硬盘的数据可靠性，技术方案如下：

一种固态硬盘，包括：

存储单元，包括具有相同存储空间结构的原始数据区域和备份数据区域，所述原始数据区域的存储空间地址，与所述备份数据区域的存储空间地址一一对应；

写入控制单元，用于根据数据写入指令，将数据同时写入所述存储单元的原始数据区域和备份数据区域；

读取控制单元，用于根据数据读取指令，由所述存储单元的原始数据区域读取数据，如果出现读取错误，则根据所述存储空间地址的对应关系，由所述存储单元的备份数据区域读取数据。

一种固态硬盘的数据读写方法，包括：

当接收到数据写入指令时，将数据同时写入固态硬盘的原始数据区域和备份数据区域；

当接收到数据读取指令时，由固态硬盘的原始数据区域读取数据，如果出现读取错误，则根据原始数据区域与备份数据存储空间地址的对应关系，由备份数据区域读取数据；

其中，所述原始数据区域和所述备份数据区域具有相同的存储空间结构，所述原始数据区域的存储空间地址，与所述备份数据区域的存储空间地址一一对应。

以上技术方案，应用固态硬盘闪存芯片的特性，同时对一块硬盘的多个存储区域进行相同的写入操作，当数据读取错误时，则自动从备份存储区域中读取数据，在不影响硬盘性能的情况下，提高了数据的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例固态硬盘的结构示意图；

图2为本发明实施例固态硬盘的存储空间结构示意图；

图3为本发明实施例固态硬盘的数据写操作示意图；

图4为本发明实施例固态硬盘的块擦除操作示意图；

图5为本发明实施例固态硬盘的另一种结构示意图；

图6为本发明实施例数据恢复单元的结构示意图；

图7为本发明实施例的数据读取方法流程图；

图8为本发明实施例的数据恢复方法流程图。

具体实施方式

首先对本发明实施例所提供的一种固态硬盘进行介绍，参见图1所示，包括：

存储单元110，包括具有相同存储空间结构的原始数据区域和备份数据区域，所述原始数据区域的存储空间地址，与所述备份数据区域的存储空间地址一一对应；

写入控制单元120，用于根据数据写入指令，将数据同时写入所述存储单元的原始数据区域和备份数据区域；

读取控制单元130，用于根据数据读取指令，由所述存储单元的原始数据区域读取数据，如果出现读取错误，则根据所述存储空间地址的对应关系，由所述存储单元的备份数据区域读取数据。

其中，所述存储单元110的存储空间示意图，可参见图2所示。在固态硬盘中，基本的存储单位为闪存块(block)，图2所示的存储空间中，所有的闪存块被划分为两部分，其中block0、block2、block4......构成plane0，block1、block3、block5......构成plane1，我们将plane0作为原始数据区，将plane1作为备份数据区。

原始数据区和备份数据区的具有完全一致的大小及存储空间结构，并且存储空间的地址一一对应，如图2所示，原始数据区中的地址0000h、0001h......分别对应备份数据区中的地址1000h、1001h......，也就是说，对于原始数据区中的任意一个存储空间地址，都能在备份数据区域中找到一个与之相对应的地址。