基于位翻转的预防误动的存储器健康监视装置的制作方法

1.本发明涉及存储管理技术领域，具体为基于位翻转的预防误动的存储器健康监视装置。


背景技术：

2.单粒子翻转原因是在空间环境下存在着大量高能带电粒子，在存储器中的电子元件受到高能带电粒子的影响引起电位状态的跳变，即“0”变成“1”，或者“1”变成“0”，在电子领域，数据是以二进制进行存储的，如果一个数据里某位发生了翻转，将会对运算结果造成不可估量的错误。
3.如申请号：cn201911167032.x，本发明公开了一种用于抗单粒子翻转存储器的可选位宽纠检错电路，包括：纠检错编码模块和纠检错解码模块；纠检错编码模块能够对11～64位宽的输入数据进行校验码编码操作，生成用于对数据进行纠检错的8位校验码，和输入数据一起输出给纠检错解码模块；纠检错解码模块对数据信号进行解码校验，当数据信号中存在一位错误时输出一位错误提示以及错误位置，并对错误进行纠正，当数据信号中存在两位错误时输出两位错误提示。本发明能够使用较少电路面积，在不占用过多的数据位宽前提下实现对11～64位数据的校验和纠检错，配合耐多位单粒子翻转的存储器结构实现对存储器抗单粒子翻转指标的提升，并可根据用户需求选择启用纠错和检错功能或只启用其中之一，实现更好的灵活性。
4.类似于上述申请的纠检错电路目前还存在以下几点不足：在实际使用中单粒子翻转会使得“0”变成“1”或者“1”变成“0”，即单粒子翻转会使得数据翻转，亦有可能是原本关闭的纠检错电路在数据无异常的情况下被触发，导致性能被占用。
5.于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提出基于位翻转的预防误动的存储器健康监视装置，以期达到更具有更加实用价值性的目的。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本发明提供了基于位翻转的预防误动的存储器健康监视装置，解决了上述背景技术中提出的问题。
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于位翻转的预防误动的存储器健康监视装置，包括数据写入模块和数据读取模块，所述数据写入模块的输入端接收有数据组，且数据组为待输入的数据，所述数据写入模块的输出端连接有储存模块，所述数据读取模块连接于储存模块的输出端，所述数据写入模块包括缓存单元和一次对照单元，所述缓存单元的输出端连接有一次对照单元，所述数据读取模块包括二次对照单元和输出单元，所述二次对照单元的输出端连接有输出单元，所述一次对照单元和二次对照单元均连接有开关模块，且开关模块连接有纠错模块，所述开关模块还连接有流程记录模块。
8.进一步的，所述缓存单元用于暂存待输入的数据。
9.进一步的，所述一次对照单元用于将缓存单元内部的数据与数据组的数据进行比对。
10.进一步的，所述二次对照单元与一次对照单元相连接，且二次对照单元亦留存有数据组中的数据。
11.进一步的，所述二次对照单元中的数据组中的数据采用压缩图片的形式保存。
12.进一步的，所述二次对照单元用于对储存模块中待输出的数据与数据组中的数据进行比对。
13.进一步的，所述纠错模块用于对产生位翻转的数据进行改正复位。
14.进一步的，所述流程记录模块用于记录数据组中的数据所进行的流程。
15.进一步的，所述数据写入模块与数据读取模块的输出端连接有人工操作记录模块，且人工操作记录模块的输出端连接有分析模块，所述分析模块还连接有数据库，且分析模块的一输出端连接有结果输出模块，所述分析模块的另一输出端连接有提示模块。
16.进一步的，所述基于位翻转的预防误动的存储器健康监视装置的具体使用流程如下：步骤一：人工将数据组中的数据上传至存储器的数据写入模块中，此时缓存单元接收数据，由一次对照单元扫描数据组中的数据的同时读取缓存单元中所接收的数据，两种数据经一次对照单元进行比对，比对无误的情况下缓存单元中的数据被储存至储存模块；步骤二：若两种数据经一次对照单元进行比对出现不一致时，触发开关模块，使得纠错模块基于数据组中的数据对缓存单元中的数据进行修正，修正后的数据从缓存单元输至储存模块；步骤三：流程记录模块记录数据组中的数据进入储存模块的流程，若流程记录模块所记录的流程中未出现数据不一致的流程而开关模块被触发，则说明开关模块受到单粒子翻转，此时开关模块被触发而纠错模块并不工作，即只有流程记录模块所记录的流程与数据组中的数据所经历的流程一致且一次对照单元比对出不一致而触发开关模块时纠错模块才进行工作；步骤四：一次对照单元在扫描数据组中的数据的同时将数据压缩呈图片并发送至二次对照单元，而从储存模块中读取数据时，二次对照单元基于数据图片与其所读取的储存模块中的数据进行比对，比对一致则储存模块中的数据经过输出单元输出；步骤五：若二次对照单元基于数据图片与其所读取的储存模块中的数据不一致时则触发开关模块，使得纠错模块基于数据图片对储存模块中的数据进行修正，修正后的数据经过输出单元输出；步骤六：流程记录模块还记录储存模块中的数据进入二次对照单元的流程，若流程记录模块所记录的流程中未出现数据不一致的流程而开关模块被触发，则说明开关模块受到单粒子翻转，此时开关模块被触发而纠错模块并不工作，即只有流程记录模块所记录的流程与储存模块中的数据所经历的流程一致且二次对照单元比对出不一致而触发开关模块时纠错模块才进行工作；步骤七：一次对照单元、二次对照单元在读取或写入的过程中对数据进行比对并修正，若数据在未比对完的情况下已写入结束或读取结束，而一次对照单元、二次对照单元
仍进行比对作业，在比对结束后纠错模块仍可对读取完或写入完的数据进行修正，并对修正部位进行标注提示；步骤八：步骤一至七中所有涉及人工操作的流程被人工操作记录模块所记录，人工操作包括存储器与电子设备的连接插拔，以及人工将数据组中的数据输入数据写入模块或者是读取储存模块中数据的操作，人工操作流程被记录并输入至分析模块，分析模块基于操作流程于数据库检索此次人工操作是否合理，数据库中记录有合理的人工操作流程，且存储有对于不合理的操作所造成的平均损耗，若操作有不合理容易造成电子设备或存储器损伤的操作，比如未安全退出存储器与电子设备的连接而直接分离存储器与电子设备，基于会造成损伤的操作，将损耗结果通过结果输出模块输出至电子设备以供人员知晓，且还通过提示模块指出人员不合理的操作位置。
17.本发明提供了基于位翻转的预防误动的存储器健康监视装置，具备以下有益效果：1．该基于位翻转的预防误动的存储器健康监视装置，纠错模块可以对产生位翻转的数据进行修正，而纠错模块由开关模块被触发而启动，而利用流程记录模块记录数据所经过的流程，只有流程记录模块所记录的流程与数据组中的数据所经历的流程一致且一次对照单元或二次对照单元比对出不一致而触发开关模块时纠错模块才进行工作，由此可防止纠错模块被异常触发，以避免占用性能。
18.2．该基于位翻转的预防误动的存储器健康监视装置，一次对照单元、二次对照单元配合纠错模块可以在数据被写入和读取时对其进行比对修正，避免有被单粒子翻转的数据被写入储存模块或被储存模块中输出，以此可长时间的确保数据的正确性。
19.3.该基于位翻转的预防误动的存储器健康监视装置，人工操作流程被人工操作记录模块记录并输入至分析模块，分析模块基于操作流程于数据库检索此次人工操作是否合理，若操作有不合理容易造成电子设备或存储器损伤的操作，基于会造成损伤的操作，将损耗结果通过结果输出模块输出至电子设备以供人员知晓，且还通过提示模块指出人员不合理的操作位置，以便人员及时改正，以便延长存储器的使用寿命。
20.4．该基于位翻转的预防误动的存储器健康监视装置，一次对照单元、二次对照单元在读取或写入的过程中对数据进行比对并修正，若数据在未比对完的情况下已写入结束或读取结束，而一次对照单元、二次对照单元仍进行比对作业，在比对结束后纠错模块仍可对读取完或写入完的数据进行修正，并对修正部位进行标注提示，此设置不影响数据的读写速度，使得数据可以快速被人员查看，而标注提示可防止人员记忆错误。
附图说明
21.图1为本发明基于位翻转的预防误动的存储器健康监视装置的整体流程示意图；图2为本发明基于位翻转的预防误动的存储器健康监视装置的数据写入模块内部流程示意图；图3为本发明基于位翻转的预防误动的存储器健康监视装置的数据读取模块内部流程示意图；图4为本发明基于位翻转的预防误动的存储器健康监视装置的第一种流程记录模块工作流程示意图；
图5为本发明基于位翻转的预防误动的存储器健康监视装置的第二种流程记录模块工作流程示意图；图6为本发明基于位翻转的预防误动的存储器健康监视装置的分析模块工作流程示意图。
22.图中：1、数据写入模块；101、缓存单元；102、一次对照单元；2、数据组；3、储存模块；4、数据读取模块；401、二次对照单元；402、输出单元；5、开关模块；6、纠错模块；7、流程记录模块；8、人工操作记录模块；9、分析模块；10、数据库；11、结果输出模块；12、提示模块。
具体实施方式
23.如图1-5所示，本发明提供技术方案：基于位翻转的预防误动的存储器健康监视装置，包括数据写入模块1和数据读取模块4，数据写入模块1的输入端接收有数据组2，且数据组2为待输入的数据，数据写入模块1的输出端连接有储存模块3，数据读取模块4连接于储存模块3的输出端，数据写入模块1包括缓存单元101和一次对照单元102，缓存单元101的输出端连接有一次对照单元102，数据读取模块4包括二次对照单元401和输出单元402，二次对照单元401的输出端连接有输出单元402，一次对照单元102和二次对照单元401均连接有开关模块5，且开关模块5连接有纠错模块6，开关模块5还连接有流程记录模块7，缓存单元101用于暂存待输入的数据，一次对照单元102用于将缓存单元101内部的数据与数据组2的数据进行比对，二次对照单元401与一次对照单元102相连接，且二次对照单元401亦留存有数据组2中的数据，二次对照单元401中的数据组2中的数据采用压缩图片的形式保存，二次对照单元401用于对储存模块3中待输出的数据与数据组2中的数据进行比对，纠错模块6用于对产生位翻转的数据进行改正复位，流程记录模块7用于记录数据组2中的数据所进行的流程；具体操作如下，人工将数据组2中的数据上传至存储器的数据写入模块1中，此时缓存单元101接收数据，由一次对照单元102扫描数据组2中的数据的同时读取缓存单元101中所接收的数据，两种数据经一次对照单元102进行比对，比对无误的情况下缓存单元101中的数据被储存至储存模块3，若两种数据经一次对照单元102进行比对出现不一致时，触发开关模块5，使得纠错模块6基于数据组2中的数据对缓存单元101中的数据进行修正，修正后的数据从缓存单元101输至储存模块3，流程记录模块7记录数据组2中的数据进入储存模块3的流程，若流程记录模块7所记录的流程中未出现数据不一致的流程而开关模块5被触发，则说明开关模块5受到单粒子翻转，此时开关模块5被触发而纠错模块6并不工作，即只有流程记录模块7所记录的流程与数据组2中的数据所经历的流程一致且一次对照单元102比对出不一致而触发开关模块5时纠错模块6才进行工作，一次对照单元102在扫描数据组2中的数据的同时将数据压缩呈图片并发送至二次对照单元401，而从储存模块3中读取数据时，二次对照单元401基于数据图片与其所读取的储存模块3中的数据进行比对，比对一致则储存模块3中的数据经过输出单元402输出，若二次对照单元401基于数据图片与其所读取的储存模块3中的数据不一致时则触发开关模块5，使得纠错模块6基于数据图片对储存模块3中的数据进行修正，修正后的数据经过输出单元402输出，其中一次对照单元102、二次对照单元401配合纠错模块6可以在数据被写入和读取时对其进行比对修正，避免有被单粒子翻转的数据被写入储存模块3或被储存模块3中输出，以此可长时间的确保数据
的正确性，流程记录模块7还记录储存模块3中的数据进入二次对照单元401的流程，若流程记录模块7所记录的流程中未出现数据不一致的流程而开关模块5被触发，则说明开关模块5受到单粒子翻转，此时开关模块5被触发而纠错模块6并不工作，即只有流程记录模块7所记录的流程与储存模块3中的数据所经历的流程一致且二次对照单元401比对出不一致而触发开关模块5时纠错模块6才进行工作，其中利用流程记录模块7记录数据所经过的流程，只有流程记录模块7所记录的流程与数据组2中的数据所经历的流程一致且一次对照单元102或二次对照单元401比对出不一致而触发开关模块5时纠错模块6才进行工作，由此可防止纠错模块6被异常触发，以避免占用性能，一次对照单元102、二次对照单元401在读取或写入的过程中对数据进行比对并修正，若数据在未比对完的情况下已写入结束或读取结束，而一次对照单元102、二次对照单元401仍进行比对作业，在比对结束后纠错模块6仍可对读取完或写入完的数据进行修正，并对修正部位进行标注提示，此设置不影响数据的读写速度，使得数据可以快速被人员查看，而标注提示可防止人员记忆错误。
24.如图6所示，数据写入模块1与数据读取模块4的输出端连接有人工操作记录模块8，且人工操作记录模块8的输出端连接有分析模块9，分析模块9还连接有数据库10，且分析模块9的一输出端连接有结果输出模块11，分析模块9的另一输出端连接有提示模块12；具体操作如下，人工操作包括存储器与电子设备的连接插拔，以及人工将数据组2中的数据输入数据写入模块1或者是读取储存模块3中数据的操作，人工操作流程被记录并输入至分析模块9，分析模块9基于操作流程于数据库10检索此次人工操作是否合理，数据库10中记录有合理的人工操作流程，且存储有对于不合理的操作所造成的平均损耗，若操作有不合理容易造成电子设备或存储器损伤的操作，比如未安全退出存储器与电子设备的连接而直接分离存储器与电子设备，基于会造成损伤的操作，将损耗结果通过结果输出模块11输出至电子设备以供人员知晓，且还通过提示模块12指出人员不合理的操作位置，其中基于会造成损伤的人工操作，将损耗结果通过结果输出模块11输出至电子设备以供人员知晓，且还通过提示模块12指出人员不合理的操作位置，以便人员及时改正，以便延长存储器的使用寿命。
25.综上，如图1-6所示，该基于位翻转的预防误动的存储器健康监视装置的具体使用流程如下：步骤一：人工将数据组2中的数据上传至存储器的数据写入模块1中，此时缓存单元101接收数据，由一次对照单元102扫描数据组2中的数据的同时读取缓存单元101中所接收的数据，两种数据经一次对照单元102进行比对，比对无误的情况下缓存单元101中的数据被储存至储存模块3；步骤二：若两种数据经一次对照单元102进行比对出现不一致时，触发开关模块5，使得纠错模块6基于数据组2中的数据对缓存单元101中的数据进行修正，修正后的数据从缓存单元101输至储存模块3；步骤三：流程记录模块7记录数据组2中的数据进入储存模块3的流程，若流程记录模块7所记录的流程中未出现数据不一致的流程而开关模块5被触发，则说明开关模块5受到单粒子翻转，此时开关模块5被触发而纠错模块6并不工作，即只有流程记录模块7所记录的流程与数据组2中的数据所经历的流程一致且一次对照单元102比对出不一致而触发开关模块5时纠错模块6才进行工作；
步骤四：一次对照单元102在扫描数据组2中的数据的同时将数据压缩呈图片并发送至二次对照单元401，而从储存模块3中读取数据时，二次对照单元401基于数据图片与其所读取的储存模块3中的数据进行比对，比对一致则储存模块3中的数据经过输出单元402输出；步骤五：若二次对照单元401基于数据图片与其所读取的储存模块3中的数据不一致时则触发开关模块5，使得纠错模块6基于数据图片对储存模块3中的数据进行修正，修正后的数据经过输出单元402输出；步骤六：流程记录模块7还记录储存模块3中的数据进入二次对照单元401的流程，若流程记录模块7所记录的流程中未出现数据不一致的流程而开关模块5被触发，则说明开关模块5受到单粒子翻转，此时开关模块5被触发而纠错模块6并不工作，即只有流程记录模块7所记录的流程与储存模块3中的数据所经历的流程一致且二次对照单元401比对出不一致而触发开关模块5时纠错模块6才进行工作；步骤七：一次对照单元102、二次对照单元401在读取或写入的过程中对数据进行比对并修正，若数据在未比对完的情况下已写入结束或读取结束，而一次对照单元102、二次对照单元401仍进行比对作业，在比对结束后纠错模块6仍可对读取完或写入完的数据进行修正，并对修正部位进行标注提示；步骤八：步骤一至七中所有涉及人工操作的流程被人工操作记录模块8所记录，人工操作包括存储器与电子设备的连接插拔，以及人工将数据组2中的数据输入数据写入模块1或者是读取储存模块3中数据的操作，人工操作流程被记录并输入至分析模块9，分析模块9基于操作流程于数据库10检索此次人工操作是否合理，数据库10中记录有合理的人工操作流程，且存储有对于不合理的操作所造成的平均损耗，若操作有不合理容易造成电子设备或存储器损伤的操作，比如未安全退出存储器与电子设备的连接而直接分离存储器与电子设备，基于会造成损伤的操作，将损耗结果通过结果输出模块11输出至电子设备以供人员知晓，且还通过提示模块12指出人员不合理的操作位置。