[发明专利]一种用于固态存储设备的监控系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于固态存储设备技术，具体涉及一种通过软硬件结合的方式实现对固态存储设备的监控系统及方法。

背景技术

随着计算机业的不断发展，计算机及外围配件以及软件的功能逐渐完善。设计者或者生产商总是不断的改进和更新自己的设计，以图更方便的满足用户的各种需求，从而适应快速发展的计算机领域。然而，在存储领域，特别是固态存储领域，仍然存在着许多不能很好满足用户需求各种需求的亟待改进的地方。

例如，我们对自己硬盘的使用年限等健康状况一无所知，它是否马上就到了报废的程度，往往要等到系统提示用户存放的文件出错时，我们才意识到，而这其实是非常不安全和不友好的。在系统的运行过程中，对硬盘的读写有时会发生错误，这时系统使用多次重试读写和纠错码来艰难的获得正确的数据，随着硬盘使用时间和密度的增加，出错的情况越来越频繁(新硬盘一次读写就能成功，老硬盘则需要多次重试才能成功一次读写，所以硬盘永久了会很慢)，这预示着硬盘变得越来越不稳定，但用户对此一无所知，直到错误多到超出系统的修复能力时，用户才发觉，此时丢失的数据已经无法再找回来了。在传统设计下，使用存储设备的用户在设备工作过程中不能够或者很难通过简单的方法，获得处于工作状态下的存储设备的温度、使用寿命、存储介质状态、以及对设备已有操作的统计等信息；同时，用户也几乎不可能通过个人操作的方式来实现对存储设备的管理，如设备的故障处理，设备优化以及错误检测等。

以上这些问题是由于存储设备生产商不能提供相关的硬件设计支持，以及与之相匹配的设备软件的支持。虽然计算机系统中许多外设不允许用户进行直接操作以免导致系统崩溃，但是提供必要的设备信息对用户来说是友好的，特别是对于固态存储这种特殊存储介质来说，适当的监控和管理可以提供诸如设备优化以及预警等功能，可以大大提高用户的使用感受。

对于固态存储设备来说，闪存这种存储介质有着特殊的使用要求，例如，一般来说SLC型的闪存只能读写10万次左右，而MLC型的闪存只有1万次甚至更低。当使用次数超过这个限制后，读写操作以及数据保存时间都变得不能保证，因此收集并报告闪存类型及使用状态是很有必要的。

在相当多的特殊条件下，例如用户需要知道存储设备使用寿命来判断，是否需要进行设备介质的更新；用户需要根据存储设备的温度来判断，设备是否处于正常的工作模式下；或者当设备出错时，用户需要对设备进行错误诊断或者故障处理；当用户需要更改设备的某些固件或者硬件配置，从而优化设备某些性能以便更好的适应用户要求。这些都是目前存储设备特别是固态存储设备所不能达到的。

发明内容

本发明提供了一种用于固态存储设备的监控系统及方法，该系统及方法可以较好地实现用户对存储设备状态的监测、逻辑参数的设定以及故障诊断等功能。

具体来讲，本发明的目的在于：

1.通过软件的方法，方便用户通过主机端的操作界面对设备进行监控；

2.在主机端向用户提供存储设备的使用寿命、工作状态以及设备性能等信息；

3.在主机端向存储设备发出控制指令，进行用户指定的故障分析、出错处理以及设备优化等操作；

4.通过对存储介质芯片的监测，用户可以完成对过度损耗存储介质芯片的替换，从而有效地延长设备的使用寿命。

本发明提供了一种用于固态存储设备的监控系统，包括主机系统和固态存储设备，其中所述固态存储设备包括接口模块、固态存储处理器以及由一个或多个闪存芯片组成的闪存或闪存阵列，其特征在于，该系统还包括：位于主机系统内的主机监控模块和位于固态存储设备内的自定义接口模块、监控模块和设备监控器模块，其中，主机监控模块接收或响应用户请求，并通过自定义接口模块与监控模块进行通讯，监控模块从设备监控器模块读取固态存储设备的状态信息以及处理主机监控模块的控制命令，设备监控器模块通过硬件检测来获取固态存储设备的状态信息。

本发明所述系统的监控方法，包括以下步骤：

步骤1：用户有监控固态存储设备的请求时，主机监控模块通过自定义接口模块向监控模块发送自定义的ATA命令；

步骤2：监控模块接收到步骤1所述命令后，根据命令类型进行相应操作，并通过自定义接口模块向主机监控模块返回结果。

本发明通过在固态存储设备的软硬件中加入监控等模块，将固态存储设备的信息通过软硬件方式对用户进行交互，使得用户能够随时监控存储设备的运行状态，及时对设备进行错误诊断或者故障处理，更好的适应用户要求。

附图说明

图1为现有固态存储设备模块框图；

图2为本发明所涉及固态存储设备的监控系统的结构示意图；