一种延长存储器使用寿命的方法、装置、设备及可读介质与流程

1.本发明涉及计算机领域，并且更具体地涉及一种延长非易失性存储器使用寿命的方法、装置、设备及可读介质。


背景技术：

2.在嵌入式板卡产品中，硬件通常包含嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和i/o接口。其中存储器用来存放可执行代码和数据，大体上分为两类：内存、外存。内存，通常位于微处理器的内部，用来存放系统和用户的程序及数据。片内存储器容量小，速度快，为易失性存储器。当片内存储器容量不满足产品需求时，会增加ddr，用于扩展内存容量。外存，用来存放容量较大的固件、用户数据，容量大，速度较慢，为非易失性存储器。用于长期存储固件、用户数据。
3.嵌入式板卡产品当前常用的数据存储方式为：将产品id、产品型号、固件版本等不易变更的信息存储在eeprom中，将日志、告警、用户配置、用户数据等易变的信息存储在nor flash或nand flash中。
4.数据存储时需要对非易失性存储器进行擦写操作。日志、告警、用户配置、用户数据等易变信息的存储过程中会频繁对flash进行擦写，而nor flash、nand flash的存储单元都有寿命限制，通常以最大擦写次数进行衡量。频繁地对非易失性存储器进行擦写，缩短其使用寿命，进而缩短了嵌入式板卡的使用寿命。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种延长非易失性存储器使用寿命的方法、装置、设备及可读介质，通过使用本发明的技术方案，能够保证系统意外掉电时数据不丢失，能够降低非易失性存储器的擦写频率，从而延长非易失性存储器的使用寿命，能够延长嵌入式板卡的使用寿命。
6.基于上述目的，本发明的实施例的一个方面提供了一种延长非易失性存储器使用寿命的方法，包括以下步骤：
7.在系统中设置掉电保护电路，并在系统的内存中设置预设大小的指定存储空间；
8.响应于系统正常运行，将系统产生的用户数据存储到指定存储空间中；
9.响应于板卡掉电，经由掉电保护电路为板卡供电，并读取指定存储空间中存储的用户数据；
10.将读取到的用户数据存储到非易失性存储器的预设空间中。
11.根据本发明的一个实施例，还包括：
12.响应于板卡再次上电启动，读取非易失性存储器的预设空间中的用户数据；
13.将读取的用户数据存储到指定存储空间中。
14.根据本发明的一个实施例，用户数据包括日志、告警信息和配置信息。
15.根据本发明的一个实施例，还包括：
16.响应于板卡掉电，停止当前系统固件的运行。
17.本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种延长非易失性存储器使用寿命的装置，装置包括：
18.设置模块，设置模块配置为在系统中设置掉电保护电路，并在系统的内存中设置预设大小的指定存储空间；
19.存储模块，存储模块配置为响应于系统正常运行，将系统产生的用户数据存储到指定存储空间中；
20.读取模块，读取模块配置为响应于板卡掉电，经由掉电保护电路为板卡供电，并读取指定存储空间中存储的用户数据；
21.保存模块，保存模块配置为将读取到的用户数据存储到非易失性存储器的预设空间中。
22.根据本发明的一个实施例，还包括恢复模块，恢复模块配置为：
23.响应于板卡再次上电启动，读取非易失性存储器的预设空间中的用户数据；
24.将读取的用户数据存储到指定存储空间中。
25.根据本发明的一个实施例，用户数据包括日志、告警信息和配置信息。
26.根据本发明的一个实施例，还包括停止模块，停止模块配置为：
27.响应于板卡掉电，停止当前系统固件的运行。
28.本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：
29.至少一个处理器；以及
30.存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行时实现上述任意一项方法的步骤。
31.本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项方法的步骤。
32.本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的延长非易失性存储器使用寿命的方法，通过在系统中设置掉电保护电路，并在系统的内存中设置预设大小的指定存储空间；响应于系统正常运行，将系统产生的用户数据存储到指定存储空间中；响应于板卡掉电，经由掉电保护电路为板卡供电，并读取指定存储空间中存储的用户数据；将读取到的用户数据存储到非易失性存储器的预设空间中的技术方案，能够保证系统意外掉电时数据不丢失，能够降低非易失性存储器的擦写频率，从而延长非易失性存储器的使用寿命，能够延长嵌入式板卡的使用寿命。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
34.图1为根据本发明一个实施例的延长非易失性存储器使用寿命的方法的示意性流程图；
35.图2为根据本发明一个实施例的延长非易失性存储器使用寿命的装置的示意图；
36.图3为根据本发明一个实施例的计算机设备的示意图；
37.图4为根据本发明一个实施例的计算机可读存储介质的示意图。
具体实施方式
38.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
39.基于上述目的，本发明的实施例的第一个方面，提出了一种延长非易失性存储器使用寿命的方法的一个实施例。图1示出的是该方法的示意性流程图。
40.如图1中所示，该方法可以包括以下步骤：
41.s1在系统中设置掉电保护电路，并在系统的内存中设置预设大小的指定存储空间。可以在设计阶段增加掉电保护电路，系统正常工作时，电源通过供电电路给系统供电，系统掉电时，自动切换到备用电源或电池或电容进行供电，供电的时间需要能够完成后续数据的读取和存储。在系统的内存(ddr)中单独设置一个存储区域，该存储区域只存储指定的用户数据，不存储其他数据。
42.s2响应于系统正常运行，将系统产生的用户数据存储到指定存储空间中。嵌入式板卡的固件运行期间，将用户数据，包括日志、告警信息和配置信息等数据存储至上述ddr指定区域中，此时不会将数据存储至非易失性存储器，从而可以极大地减少对非易失性存储器的擦写次数，达到延长非易失性存储器使用寿命的目的。
43.s3响应于板卡掉电，经由掉电保护电路为板卡供电，并读取指定存储空间中存储的用户数据。嵌入式板卡引异常原因掉电时(或系统掉电)，掉电保护电路自动切换至备用电源或电池或电容进行供电，并保证系统可继续工作一段时间周期。可以在系统中设置掉电保护子系统或模块，在发生异常掉电的同时通知掉电保护子系统或模块，掉电保护子系统或模块收到掉电通知事件，先停止当前系统固件的运行，再将上述ddr指定区域中存储的用户数据读取出来。
44.s4将读取到的用户数据存储到非易失性存储器的预设空间中。将读取出来的用户数据存储至非易失性存储器的指定区域中，防止系统完全掉电后数据丢失，从而保障用户数据的安全。嵌入式板卡在解除异常并重新上电启动后，掉电保护子系统或模块从上述非易失性存储器的指定区域读取用户数据，并写入上述ddr指定区域。嵌入式板卡固件运行时可以从ddr指定区域读取用户数据，即可获得掉电前固件的运行状态和数据，并恢复至掉电前运行状态，因此非易失性存储器的擦写操作仅发生在嵌入式板卡掉电阶段。在正常工作环境中，嵌入式板卡不会频繁掉电，即非易失性存储器的擦写次数会大幅减少，从而达到延长非易失性存储器、嵌入式板卡使用寿命的目的。
45.嵌入式板卡产品的固件运行期间产生的日志、告警信息、用户配置和用户数据等信息需要长期保存，或保存一段时间周期。此类信息若仅存储在内存(如ddr)中，当系统掉电时，数据会丢失，无法达到长期保存的目的。故此类信息需要存储在非易失性存储器(如eeprom、nor flash、nand flash)中。在非易失性存储器中存储数据，需要对存储器进行擦写操作。非易失性存储器有寿命限制，以存储单元的最大擦写次数进行衡量，eeprom最大擦写次数的典型值100000次，nor flash最大擦写次数的典型值100000次，nand flash每个块的最大擦写次数典型值1000000次。频繁地对非易失性存储器进行擦写操作，会导致其擦写
次数在较短的时间周期内达到最大擦写次数的限制，从而损坏非易失性存储器，缩短其使用寿命。非易失性存储器是嵌入式板卡产品不可或缺的组件，由于非易失性存储器使用寿命的缩短，进一步导致嵌入式板卡使用寿命的缩短。因此通过使用本发明的技术方案，能够保证系统意外掉电时数据不丢失，能够降低非易失性存储器的擦写频率，从而延长非易失性存储器的使用寿命，能够延长嵌入式板卡的使用寿命。
46.在本发明的一个优选实施例中，还包括：
47.响应于板卡再次上电启动，读取非易失性存储器的预设空间中的用户数据；
48.将读取的用户数据存储到指定存储空间中。嵌入式板卡在解除异常并重新上电启动后，掉电保护子系统或模块从上述非易失性存储器的指定区域(预设空间)读取用户数据，并写入上述ddr指定区域(指定存储空间)。嵌入式板卡固件运行时可以从ddr指定区域读取用户数据，即可获得掉电前固件的运行状态和数据，并恢复至掉电前运行状态，因此非易失性存储器的擦写操作仅发生在嵌入式板卡掉电阶段。在正常工作环境中，嵌入式板卡不会频繁掉电，即非易失性存储器的擦写次数会大幅减少，从而达到延长非易失性存储器、嵌入式板卡使用寿命的目的。
49.在本发明的一个优选实施例中，用户数据包括日志、告警信息和配置信息。
50.在本发明的一个优选实施例中，还包括：
51.响应于板卡掉电，停止当前系统固件的运行。当板卡掉电后，掉电保护电路自动切换至备用电源或电池或电容进行供电，并保证系统可继续工作一段时间周期，如果在这段时间内系统固件还在运行，可能会产生额外的数据，在将内存中的数据存储到非易失性存储器的过程中，额外的数据很可能会丢失，因此，当板卡掉电时需要立即停止系统固件的运行。
52.通过引入掉电保护电路、掉电保护子系统，保证了易失性存储器(如ddr)中数据在嵌入式板卡意外掉电时，数据能够安全存储至非易失性存储器(如eeprom、nor flash、nand flash)，以达到数据不丢失的目的。非易失性存储器的寿命与最大擦写次数密切相关，频繁擦写会导致非易失性存储器使用寿命缩短。通过降低擦写非易失性存储器的擦写频率，从而延长非易失性存储器的使用寿命。非易失性存储器作为嵌入式板卡上不可或缺的组件，延长了非易失性存储器的使用寿命，在其它组件不易损坏情况下，等价于延长了嵌入式板卡的使用寿命。
53.需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，上述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中存储介质可为磁碟、光盘、只读存储器(read-only memory，rom)或随机存取存储器(random access memory，ram)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
54.此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由cpu执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被cpu执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。
55.基于上述目的，本发明的实施例的第二个方面，提出了一种延长非易失性存储器使用寿命的装置，如图2所示，装置200包括：
56.设置模块，设置模块配置为在系统中设置掉电保护电路，并在系统的内存中设置预设大小的指定存储空间；
57.存储模块，存储模块配置为响应于系统正常运行，将系统产生的用户数据存储到指定存储空间中；
58.读取模块，读取模块配置为响应于板卡掉电，经由掉电保护电路为板卡供电，并读取指定存储空间中存储的用户数据；
59.保存模块，保存模块配置为将读取到的用户数据存储到非易失性存储器的预设空间中。
60.在本发明的一个优选实施例中，还包括恢复模块，恢复模块配置为：
61.响应于板卡再次上电启动，读取非易失性存储器的预设空间中的用户数据；
62.将读取的用户数据存储到指定存储空间中。
63.在本发明的一个优选实施例中，用户数据包括日志、告警信息和配置信息。
64.在本发明的一个优选实施例中，还包括停止模块，停止模块配置为：
65.响应于板卡掉电，停止当前系统固件的运行。
66.基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种计算机设备。图3示出的是本发明提供的计算机设备的实施例的示意图。如图3所示，本发明实施例包括如下装置：至少一个处理器21；以及存储器22，存储器22存储有可在处理器上运行的计算机指令23，指令由处理器执行时实现以下方法：
67.在系统中设置掉电保护电路，并在系统的内存中设置预设大小的指定存储空间；
68.响应于系统正常运行，将系统产生的用户数据存储到指定存储空间中；
69.响应于板卡掉电，经由掉电保护电路为板卡供电，并读取指定存储空间中存储的用户数据；
70.将读取到的用户数据存储到非易失性存储器的预设空间中。
71.在本发明的一个优选实施例中，还包括：
72.响应于板卡再次上电启动，读取非易失性存储器的预设空间中的用户数据；
73.将读取的用户数据存储到指定存储空间中。
74.在本发明的一个优选实施例中，用户数据包括日志、告警信息和配置信息。
75.在本发明的一个优选实施例中，还包括：
76.响应于板卡掉电，停止当前系统固件的运行。
77.基于上述目的，本发明实施例的第四个方面，提出了一种计算机可读存储介质。图4示出的是本发明提供的计算机可读存储介质的实施例的示意图。如图4所示，计算机可读存储介质31存储有被处理器执行时执行如下方法的计算机程序32：
78.在系统中设置掉电保护电路，并在系统的内存中设置预设大小的指定存储空间；
79.响应于系统正常运行，将系统产生的用户数据存储到指定存储空间中；
80.响应于板卡掉电，经由掉电保护电路为板卡供电，并读取指定存储空间中存储的用户数据；
81.将读取到的用户数据存储到非易失性存储器的预设空间中。
82.在本发明的一个优选实施例中，还包括：
83.响应于板卡再次上电启动，读取非易失性存储器的预设空间中的用户数据；
84.将读取的用户数据存储到指定存储空间中。
85.在本发明的一个优选实施例中，用户数据包括日志、告警信息和配置信息。
86.在本发明的一个优选实施例中，还包括：
87.响应于板卡掉电，停止当前系统固件的运行。
88.此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由处理器执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被处理器执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。
89.此外，上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。
90.本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。
91.在一个或多个示例性设计中，功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(dsl)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、dsl或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(cd)、激光盘、光盘、数字多功能盘(dvd)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
92.以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
93.应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
94.上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
95.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介
质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
96.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。