CN101751340B - 一种延长数据存储设备寿命的数据写入方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种延长数据存储设备寿命的数据写入方法，包括：在非易失存储器上设置与存储设备内各个数据块相对应的信息单元；在非易失存储器的信息单元上顺序循环查找用于写入的数据块；按照各个信息单元的顺序，将录像数据顺序写入到相对应的各个数据块内，在各个信息单元内设置表示所对应数据块是否为空、存在无效录像数据或存在有效录像数据的属性，判断将要写入录像数据的各个数据块所对应的信息单元的属性，如果为有效数据，则向用户发出报警信息；非易失存储器为Fram或EPROM，存储设备为SD卡或CF卡。本发明的方法，在各个数据块内顺序存储录像数据，各个数据块内均匀存储录像数据，避免读写频繁导致的存储设备寿命减少的问题。

Description

一种延长数据存储设备寿命的数据写入方法
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，特别是指一种延长数据存储设备寿命的数据写入方法。
背景技术
在安防***中，一般基于存储设备的录像***面临的最大问题就是存储设备的寿命。由于某些存储设备的写次数都是有限制的，例如：SD卡是基于FLASH结构，其写次数是有限制的，因此只有减少对存储设备每个扇区平均的写操作的次数，才能延长存储设备的使用寿命。目前一般录像***采用FAT32等通用文件***来存储录像数据。对于通用的文件***，其对存储设备中的每个区域访问频率非常不均匀，它的信息区被擦除及重写的次数就非常频繁，而这就是造成存储使用寿命短的关键因素。而文件***对存储***来说是必不可少的，解决对文件***信息区的频繁重写，并且能够使这些信息能够断电保存，就成为了焦点。
发明内容
有鉴于此，本发明在于提供一种延长数据存储设备寿命的数据写入方法，以解决上述的录像***写入录像数据的过程中，由于读写区域不均匀，导致存储设备寿命短的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种延长数据存储设备寿命的数据写入方法，包括：
在非易失存储器上设置与存储设备内各个数据块相对应的信息单元；在非易失存储器的信息单元上顺序循环查找用于写入的数据块；按照各个信息单元的顺序，将录像数据顺序写入到相对应的各个数据块内。
优选的，所述设置与存储设备内各个数据块相对应的信息单元为：
建立各个数据块与信息单元的一一对应关系，在各个信息单元内设置表示所对应数据块是否为空、存在无效录像数据或存在有效录像数据的属性。
优选的，所述查找为首次时，所述查找为：找出所述各个信息单元的首单元；
在所述查找或写入录像数据之后，还包括：将记载录像数据的最后一个数据块所对应信息单元的下一个信息单元的属性置为空。
优选的，所述查找非首次时，所述查找为：找出属性为空的信息单元。
优选的，所述查找之后、写入录像数据之前还包括：
判断将要写入录像数据的各个数据块所对应的信息单元的属性，如果为有效数据，则向用户发出报警信息。
优选的，所述数据块内包括：
用于播放录像数据的录像数据索引和录像数据。
优选的，所述非易失存储器为Fram或EPROM，所述存储设备为SD卡或CF卡。
本发明的方法，在各个数据块内顺序存储录像数据，各个数据块内均匀存储录像数据，避免局部读写频繁导致的存储设备寿命减少的问题；通过信息单元的属性，可方便查找空数据块，在写入录像数据前通过属性的判断，防止出现覆盖有效录像数据的问题。
附图说明
图1是实施例中的流程图；
图2是实施例中信息单元的结构图；
图3是实施例中数据块的结构图。
具体实施方式
为清楚说明本发明中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。
参见图1，包括：
步骤11：在非易失存储器上设置与存储设备内各个数据块相对应的信息单元；
信息单元的结构如图1所示，在设备中存储的文件***的信息区被分成若干个信息单元(cell)，每个单元代表了其对应于存储设备，如SD卡或CF卡中的某一个数据块的占用情况，如果每一个单元由n个bit组成，分别定义状态标识数据块的占用情况和数据块的大小信息。例如用2个比特的示例如下：
00：未占用
01：报警信号无效的录像数据
10：报警信号有效的录像数据
11：备用
非易失性存储器可使用Fram或EPROM等，存储设备可使用硬盘、SD卡等存储设备，存储设备上的数据块结构，参见图3，
SD卡被分为若干个块，每个块的容量为FRAMFS_BLOCK_SIZE，其中第1个块为数据区的超级块(super block)，其它块为文件数据块。
各个数据块与各个信息单元一一对应，数据块包括数据区超级块和文件数据块，
数据区超级块：用于记录***的一些基本信息
文件数据块：用于记录录像数据，其结构包括录像数据索引和录像数据两部分。录像数据索引：记录此数据块的一些属性，方便查询；录像数据：记录具体的录像文件数据。
如果数据块的大小为FRAMFS_BLOCK_SIZE，录像数据的索引为FRAMFS_INDEX_SIZE，那么录像数据的大小FRAMFS_DATA_SIZE为：
FRAMFS_DATA_SIZE
＝FRAMFS_BLOCK_SIZE-FRAMFS_INDEX_SIZE
步骤12：在非易失存储器的信息单元上顺序循环查找用于写入的数据块；
文件***的实际容量根据FRAM和SD卡可运算出来的；如果文件***信息区的信息单元大小为cellinfosize bits，则SD卡对应文件***信息区的大小：sd_size＝(N+1)*cellinfosize(bits)
其中：
SD卡数据块总数TotalBlkcnt＝SD卡的容量(Bytes)/数据块大小；
文件数据块块数N＝TotalBlkcnt-1；
***最终将比较sd_size和FRAM的实际容量，以其中的最小值为准，得到***占用的最大信息区的大小：info_size，并得到文件***的实际容量：
(info_size/cellinfosize)*数据块大小(bytes)
在向存储设备的各个数据块写录像数据时，先从各个信息单元中顺序循环查找可用于写入的数据块，由于各个信息单元内记载了各个数据块的属性信息，例如未占用或过期的无效录像数据等属性信息，首次写入时，***会从第一个信息单元对应的数据块写入录像数据，并在写完录像数据后，将记载录像数据的最后一个数据块所对应信息单元的下一个信息单元的属性置为空。
在第N(N＞1)次写入时，***在各个信息单元中顺序寻找属性为空的信息单元，按照录像数据的大小顺序选择各个信息单元所对应的数据块，并将用于记载录像数据的最后一个数据块所对应信息单元的下一个信息单元的属性置为空。
步骤13：按照各个信息单元的顺序，将录像数据顺序写入到各个数据块内；
在步骤12中已经获得了各个信息区，按照各个信息区对应的数据块，由于信息单元和数据块均是顺序循环结构，因此顺序循环写入录像数据。
当然，还可以先向数据块内写入录像数据，并在写完录像数据后，再更改用于记载录像数据的最后一个数据块所对应信息单元的下一个信息单元的属性。
在读取数据时，先在各个信息单元中顺序查找第一属性为空的信息单元，该信息单元所对应的数据块即为录像数据的数据头。如果在PC中，则必须根据通道来处理录像数据，通道信息存储在每一个数据块中的录像数据索引中。
实施例的方法还包括：在查找之后、写入录像数据之前，判断将要写入录像数据的各个数据块所对应的信息单元的属性，如果为有效数据，则向用户发出报警信息。如报警信号或提示是否继续写入的信息。
上面详细描述了写入录像数据的过程和文件***的结构，对于在PC设备上使用该文件***时，非易失存储器和存储设备之间存在匹配关系，例如：FRAM与SD卡匹配时存在如下匹配关系：
在Framfs(FRAM FILE SYSTEM)文件***中，由于SD卡是可移动的，因此文件***信息区与文件数据区的匹配判别是必不可少的。由于FRAM是固定在PCB板卡上的，因此FRAM与SD卡的匹配可以认为设备与SD卡的匹配，可通过2级匹配模式，即：设备ID和匹配标识相结合的模式；
设备ID：每台设备中都有一片E2PROM，其中记录了每台设备的序列号(设备ID)。
匹配标识：在每次格式化文件***时，***将匹配标识加1。设备每次在对文件***进行格式化后，会将设备ID写到SD卡的超级块中的存储设备ID的变量中，同时从E2PROM中读出匹配ID，并加1，然后将它分别存储在E2PROM中和SD卡的超级块中用于存储设备ID的变量中。当***开机后，可以通过对设备ID的比较来判断SD卡是否用于此设备中，通过匹配标识的比较来判断SD卡是否是最近使用的卡，这样就做到了文件***信息区与数据区的匹配。
FRAM与SD卡不匹配的处理：在开机后，***软件将调用Mount函数，在Mount函数中，将比较FRAM与SD卡是否匹配，如果不匹配，将返回此状态，设备将提示报警，最终通过人工干预的方式(格式化处理)，达到匹配。
在本发明的Framfs文件***中，如果使用无人机交互界面(GUI)的***，不需要在设备中查询录像数据，因此，在文件***中记录通道及时间就变得没有意义了，这就相当于在设备中只有一个文件段。
在对该文件***进行格式化时，首先将非易失存储器中文件信息全部清空(即标记为未占用)，然后将存储设备中的数据块属性为空，并填写超级块。
本发明的方法，在各个数据块内顺序存储录像数据，各个数据块内均匀存储录像数据，避免局部读写频繁导致的存储设备寿命减少的问题；通过信息单元的属性，可方便查找空数据块，在写入录像数据前通过属性的判断，防止出现覆盖有效录像数据的问题。
对于本发明实施例中所阐述的方法，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种延长数据存储设备寿命的数据写入方法，其特征在于，包括：
在非易失存储器上设置与存储设备内各个数据块相对应的信息单元，其中所述信息单元内包括表示所对应数据块是否为空、存在无效录像数据或存在有效录像数据的属性，其中，所述查找为首次时，所述查找为：找出所述各个信息单元的首单元，所述查找非首次时，所述查找为：找出属性为空的信息单元；在非易失存储器的信息单元上顺序循环查找用于写入的数据块；按照各个信息单元的顺序，将录像数据顺序写入到相对应的各个数据块内。
2.根据权利要求1所述的数据写入方法，其特征在于，
在所述查找或写入录像数据之后，还包括：将记载录像数据的最后一个数据块所对应信息单元的下一个信息单元的属性置为空。
3.根据权利要求1所述的数据写入方法，其特征在于，所述查找之后、写入录像数据之前还包括：
判断将要写入录像数据的各个数据块所对应的信息单元的属性，如果为有效数据，则向用户发出报警信息。
4.根据权利要求1所述的数据写入方法，其特征在于，所述数据块内包括：
用于播放录像数据的录像数据索引和录像数据。
5.根据权利要求1所述的数据写入方法，其特征在于，所述非易失存储器为Fram或EPROM，所述存储设备为SD卡或CF卡。
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