[发明专利]一种双环形队列数据存储方法和智能网关

说明书

技术领域

本发明涉及一种存储技术领域，尤其涉及一种双环形队列数据存储方法和智能网关。

背景技术

在嵌入式系统中常常使用FLASH（闪存）作为非易失性存储器，每次FLASH的写操作都需要将对应的位置擦除。因此，按照通常的习惯会在擦除和写操作上浪费大量的时间，并因不同空间擦写次数不均衡而导致FLASH的使用寿命缩短。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种减少非易失型存储器擦除次数的双环形队列数据存储方法和智能网关，以解决现有技术存在的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种双环形队列数据存储方法，其特征在于：它包括以下步骤：

首先，在存储器中建立一个数据缓冲区，在该数据缓冲区中设置两个环形队列，所述两个环形队列分别为索引环形队列和数据环形队列：索引环形队列用于存储数据索引，设置一个写向量WI、一个读向量RI、一个删除向量EI、一个存储数据长度的数组、一个存储数据索引的指针数组以及数据环形队列的起始地址和结束地址，并对索引环形队列进行初始化；数据环形队列用于存储索引环形队列中每个索引对应的数据；

其次，进行数据的处理流程，包括数据的删除、读取、插入、恢复以及未处理数据的统计，其中数据的删除包括以下步骤：

步骤1：如果删除向量EI等于读向量RI，则返回失败，否则，删除向量EI加1，对队列最大长度取余；

步骤2：结束删除数据；

数据的读取包括以下步骤：

步骤1：如果环形队列为空，则返回失败，否则，拷贝数据到缓冲；

步骤2：读向量RI加1，对队列最大长度取余；

步骤3：结束读取数据；

数据的插入包括以下步骤：

步骤1：若对写向量加1并对队列最大长度取余后的值等于删除向量，则返回失败，否则，获取数据环形队列的写入地址和删除地址，若写入数据后写入地址越界且数据环形队列的起始地址加上数据长度后不超过删除地址，数据环形队列的写入地址回滚为数据环形队列的起始地址；

步骤2：数据拷贝到数据环形队列写入地址处；

步骤3：把所述数据的长度保存在索引环形队列的数据长度数组中；

步骤4：写向量加1，并对队列最大长度取余；

步骤5：更新数据环形队列写入地址，并保存在索引环形队列指针数组中；

步骤6：结束插入数据；

数据的恢复包含以下步骤：

步骤1：若删除向量EI等于读向量RI，则返回失败，否则读向量RI减1，加队列最大长度，对队列最大长度取余；

步骤2：结束恢复数据；

未处理数据的统计包含以下步骤：

步骤1：设置变量n等于写向量WI减去删除向量EI；

步骤2：若n大于0，返回n的值，否则设置n等于n加上队列最大长度。

初始化时，读向量RI、写向量WI和删除向量EI均设置为0，保存数据索引的指针数组的第一个元素值设置为数据环形队列的起始地址，为0。

多个数据采集和读取任务同时执行数据的删除、恢复、插入、读取时采用信号量同步和互斥机制。

环形队列为空的条件是读向量等于写向量。

一种智能网关，它包括ARM720T中央处理器以及与其连接的时钟模块、Zigbee 无线收发模块、GPRS模块、WIFI模块、接口模块、存储模块和给各功能模块供电的电源模块；所述ARM720T中央处理器，实现在存储模块中建立一个数据缓冲区，在该存储模块中设置双环形队列，即索引环形队列和数据环形队列，并对环形队列进行初始化，并在多个数据采集和读取任务同时运行时实现数据的删除、读取、插入、恢复以及未处理数据的统计流程。

所述接口模块包括串行接口、以太网接口和光纤接口。

所述串行接口采用RS485通信接口，ARM720T中央处理器通过串行接口采集数据；所述以太网接口和光纤接口接收ARM720T中央处理器发送来的数据并传输给网络，以及将网络发送来的数据传输给ARM720T中央处理器。