CN110941394A - 列车自动控制***数据读写方法及装置 - Google Patents

列车自动控制***数据读写方法及装置 Download PDF

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CN110941394A CN201911109204.8A CN201911109204A CN110941394A CN 110941394 A CN110941394 A CN 110941394A CN 201911109204 A CN201911109204 A CN 201911109204A CN 110941394 A CN110941394 A CN 110941394A
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尹嵘
焦凤霞
王磊
马新成
高泰
周东蕴
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Abstract

本发明实施例提供一种列车自动控制***数据读写方法及装置，所述方法包括：接收针对目标数据的读写指令信息，读写指令信息中包含目标数据对应的铁电存储器中的目标地址；根据目标地址，确定铁电存储器中与目标地址对应的目标数据块的编号；基于目标数据块的编号，执行针对目标数据的读写操作；其中，铁电存储器被划分为第一区和第二区两个大区，每一大区至少被划分为第一子区、第二子区和第三子区三个子区。本发明实施例提供的列车自动控制***数据读写方法及装置，采用分区分块校验方式对铁电存储器中的数据进行校验防护，在优化快速、可靠读写数据的情况下，又实现了数据的冗余备份、自动修复功能，提高***性能与可用性。

Description

列车自动控制***数据读写方法及装置
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种列车自动控制***数据读写方法及装置。
背景技术
列车自动控制ATC***是铁路信号***中的重要组成部分，其承担着列车安全运行与自动驾驶的重要功能。在ATC***运行的过程中有大量的数据需要存储记录，主要包含以下几类数据：软件程序数据、设备参数数据、设备状态数据、运行记录数据。
现有技术中，软件程序通常采用Flash芯片存储，设备参数数据通常采用带电可擦可编程只读存储器EEPROM存储，设备状态数据与运行记录数据通常采用额外附加记录板存储，记录板的存储介质可通过Flash芯片、固态硬盘SSD、硬盘驱动器HD、CF卡、SD卡等多种方式实现。
但是，在实际工程应用中，由于每辆车的性能指标不可能完全相同，同时为了区分不同列车会采用不同的列车ID，这就造成了每台车载ATC中的设备参数数据必然是不同的，是每台ATC设备所特有的一套参数。目前存储设备参数数据多采用EEPROM的方式存储，而受限于EEPROM存储原理以及SPI、I2C等串行通信协议速率的原因，导致读写参数数据较慢，会影响设备启动速度、存储效率以及用户体验。此外，列车运行情况较复杂、可能会频繁无征兆的切换供电或断电，这就要求参数读写不仅要可靠还要速度快，以避免断电导致参数数据记录不完整或者丢失的情况。
发明内容
本发明实施例提供一种列车自动控制***数据读写方法及装置，用于解决现有技术中ATC***数据读写速率低的技术问题。
为了解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种列车自动控制***数据读写方法，包括：
接收针对目标数据的读写指令信息，所述读写指令信息中包含所述目标数据对应的铁电存储器中的目标地址；
根据所述目标地址，确定所述铁电存储器中与所述目标地址对应的目标数据块的编号；
基于所述目标数据块的编号，执行针对所述目标数据的读写操作；
其中，所述铁电存储器被划分为第一区和第二区两个大区，每一大区至少被划分为第一子区、第二子区和第三子区三个子区，所述第一区中的每一子区与所述第二区中的对应子区存储的数据完全相同，以使所述第一区和所述第二区互为备份，所述第一子区用于存储索引标识，所述第二子区用于存储预设大小的数据块，所述第三子区用于存储索引标识对应的校验码和数据块对应的校验码。
进一步地，所述根据所述目标地址，确定所述铁电存储器中与所述目标地址对应的目标数据块的编号，具体包括：
搜索所述铁电存储器的第一区的第一子区中的索引标识，确定所述目标数据块的编号；
其中，索引标识包含第二子区中每一数据块的起始地址、终止地址和编号，所述目标地址介于所述目标数据块的起始地址和终止地址之间。
进一步地，所述基于所述目标数据块的编号，执行针对所述目标数据的读写操作，具体包括：
当对所述目标数据执行读操作时，执行如下步骤：
基于所述目标数据块的编号从所述铁电存储器的第一区的第二子区中读取所述目标数据块，并从所述铁电存储器的第一区的第三子区中读取与所述目标数据块对应的校验码；
若根据当前读取到的所述目标数据块计算出的校验码，与当前读取到的校验码相同，则从当前读取到的所述目标数据块中提取所述目标数据，并返回读取成功标志。
进一步地，所述基于所述目标数据块的编号，执行针对所述目标数据的读写操作，具体包括：
当对所述目标数据执行读操作时，执行如下步骤：
基于所述目标数据块的编号从所述铁电存储器的第一区的第二子区中读取所述目标数据块，并从所述铁电存储器的第一区的第三子区中读取与所述目标数据块对应的校验码；
若根据当前读取到的所述目标数据块计算出的校验码，与当前读取到的校验码不同，则丢弃当前读取到的所述目标数据，以及当前读取到的校验码；
再次基于所述目标数据块的编号从所述铁电存储器的第二区的第二子区中读取所述目标数据块，并从所述铁电存储器的第二区的第三子区中读取与所述目标数据块对应的校验码；
若根据当前读取到的所述目标数据块计算出的校验码，与当前读取到的校验码相同，则从当前读取到的所述目标数据块中提取所述目标数据，并返回读取成功标志。
进一步地，所述基于所述目标数据块的编号，执行针对所述目标数据的读写操作，具体包括：
当对所述目标数据执行写操作时，执行如下步骤：
基于所述目标数据块的编号从所述铁电存储器的第一区的第二子区中读取所述目标数据块，并从所述铁电存储器的第一区的第三子区中读取与所述目标数据块对应的校验码；
若根据当前读取到的所述目标数据块计算出的校验码，与当前读取到的校验码相同，则将所述目标数据写入所述目标数据块中所述目标地址的位置，得到新的数据块；
基于新的数据块将所述目标数据写入所述铁电存储器。
进一步地，所述基于新的数据块将所述目标数据写入所述铁电存储器，具体包括：
将新的数据块分别存储到所述铁电存储器的第一区的第二子区和第二区的第二子区中；
根据新的数据块计算出新的校验码；
使用新的校验码替换所述铁电存储器的第一区的第三子区和第二区的第三子区中存储的与所述目标数据块对应的校验码，并返回写入成功标志。
进一步地，所述基于新的数据块将所述目标数据写入所述铁电存储器，具体包括：
根据新的数据块计算出新的校验码；
将新的数据块存储到所述铁电存储器的第一区的第二子区中，并使用新的校验码替换所述铁电存储器的第一区的第三子区中存储的与所述目标数据块对应的校验码；
从所述铁电存储器的第一区的第二子区中读取所述新的数据块，并从所述铁电存储器的第一区的第三子区中读取所述新的校验码；
若根据当前读取到的所述新的数据块计算出的校验码，与当前读取到的新的校验码相同，则将所述新的数据块存储到所述铁电存储器的第二区的第二子区中，并使用所述新的校验码替换所述铁电存储器的第二区的第三子区中存储的与所述目标数据块对应的校验码，返回写入成功标志。
另一方面，本发明实施例提供一种列车自动控制***数据读写装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收针对目标数据的读写指令信息，所述读写指令信息中包含所述目标数据对应的铁电存储器中的目标地址；
确定模块，用于根据所述目标地址，确定所述铁电存储器中与所述目标地址对应的目标数据块的编号；
读写模块，用于基于所述目标数据块的编号，执行针对所述目标数据的读写操作；
其中，所述铁电存储器被划分为第一区和第二区两个大区，每一大区至少被划分为第一子区、第二子区和第三子区三个子区，所述第一区中的每一子区与所述第二区中的对应子区存储的数据完全相同，以使所述第一区和所述第二区互为备份，所述第一子区用于存储索引标识，所述第二子区用于存储预设大小的数据块，所述第三子区用于存储索引标识对应的校验码和数据块对应的校验码。
再一方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器，以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述方法的步骤。
又一方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现上述方法的步骤。
本发明实施例提供的列车自动控制***数据读写方法及装置，采用分区分块校验方式对铁电存储器中的数据进行校验防护，在优化快速、可靠读写数据的情况下，又实现了数据的冗余备份、自动修复功能，提高***性能与可用性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的列车自动控制***数据读写方法示意图；
图2为本发明实施例提供的列车自动控制***数据读写逻辑流程示意图；
图3为本发明实施例提供的列车自动控制***数据校验逻辑流程示意图；
图4为本发明实施例提供的列车自动控制***数据读写装置示意图；
图5为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
车载ATC设备对数据的安全性要求较高，通常会在数据存储设备中额外保存一个循环冗余校验CRC校验码，用以对所有存储的参数数据进行校验防护。但使用EEPROM存储数据时，对数据进行CRC校验防护，无论是读参数还是写参数，都必须将所有参数完全读取出来才能进行CRC校验，这会严重影响读写速度，而且不能快速的针对某个参数进行读写。此外，若保存的参数中存在任何错误，都将会导致所有参数处于不可信状态，影响***可用性。
铁电存储器拥有长寿命、抗辐照、高速随机读写、低功耗、高可靠性、掉电数据不丢失等一系列优点，集合了RAM和ROM的双重优势。
本发明实施例采用铁电存储器替代EEPROM，能很好地解决该问题。
图1为本发明实施例提供的列车自动控制***数据读写方法示意图，如图1所示，本发明实施例提供一种列车自动控制***数据读写方法，其执行主体为列车自动控制***数据读写。该方法包括：
步骤S101、接收针对目标数据的读写指令信息，所述读写指令信息中包含所述目标数据对应的铁电存储器中的目标地址。
具体来说，本发明实施例采用铁电存储器作为列车自动控制***数据的存储介质，铁电存储器被划分为第一区和第二区两个大区，每一大区至少被划分为第一子区、第二子区和第三子区三个子区，第一区中的每一子区与第二区中的对应子区存储的数据完全相同，以使第一区和第二区互为备份，第一子区用于存储索引标识，第二子区用于存储预设大小的数据块，第三子区用于存储索引标识对应的校验码和数据块对应的校验码，例如，CRC校验码等。
表1为本发明实施例提供的铁电存储器的逻辑分区布局，如表1所示，表1以容量为256KByte的铁电存储器为例进行说明，将一个容量为256kByte的铁电存储器划分为第一区(A区)和第二区(B区)两个大区，实现数据冗余存储功能，然后将每个大区又划分为索引标识区、设备参数区、关键Log区、CRC校验区四个子区，其中CRC校验区存储的为索引标识区、设备参数区、关键Log区这三个数据区的CRC32校验码，这三个区中每256Byte数据单独生成一个CRC32校验码，以此类推共生成504个校验码依次存放在CRC校验区，每个CRC32校验码占用4Byte空间。设备参数区和关键Log区用于存储业务数据，其中，设备参数区用于存储设备参数，关键Log区用户存储关键Log，这两个子区中的业务数据以预设大小的数据块的形式存储。
表1为本发明实施例提供的铁电存储器的逻辑分区布局
Figure BDA0002272218400000071
当需要对目标数据进行读写操作时，接收针对目标数据的读写指令信息，读写指令信息中包含目标数据对应的铁电存储器中的目标地址。
例如，对数据data1进行读写操作，data1在铁电存储器中对应的地址为0000H，则针对data1的读写指令信息中包含地址0000H。
步骤S102、根据所述目标地址，确定所述铁电存储器中与所述目标地址对应的目标数据块的编号。
具体来说，设备参数、关键Log等业务数据在铁电存储器中以数据块的形式存储在第二子区中，一个数据块包括若干个Byte，例如，256个Byte，对数据的读写是以数据块为单位，若需要对某一数据块中其中一个Byte进行读写操作，需要以该数据块为整体进行读写。
因此，在确定目标数据的目标地址后，需要根据该目标地址确定铁电存储器中与目标地址对应的目标数据块的编号。
步骤S103、基于所述目标数据块的编号，执行针对所述目标数据的读写操作。
具体来说，在确定目标数据块的编号之后，针对该目标数据块执行针对目标数据的读写操作。
如果针对目标数据的读取操作，则该目标数据块中包含该目标数据，将该目标数据块整体读取出来，再从该目标数据块中提取出该目标数据。
如果针对目标数据的写入操作，则将该目标数据块整体读取出来，使用该目标数据覆盖该目标数据块中地址为该目标地址的数据，得到新的数据块，并将新的数据块写入铁电存储器的第二子区中，完成对该目标数据的写入操作。
本发明实施例提供的列车自动控制***数据读写方法，采用分区分块校验方式对铁电存储器中的数据进行校验防护，在优化快速、可靠读写数据的情况下，又实现了数据的冗余备份、自动修复功能，提高***性能与可用性。
基于上述任一实施例，进一步地，所述根据所述目标地址，确定所述铁电存储器中与所述目标地址对应的目标数据块的编号，具体包括：
搜索所述铁电存储器的第一区的第一子区中的索引标识，确定所述目标数据块的编号；
其中，索引标识包含第二子区中每一数据块的起始地址、终止地址和编号，所述目标地址介于所述目标数据块的起始地址和终止地址之间。
具体来说，在确定目标数据的目标地址后，需要根据该目标地址确定铁电存储器中与目标地址对应的目标数据块的编号。
铁电存储器的第一子区用于存储索引标识，索引标识包含第二子区中每一数据块的起始地址、终止地址和编号，在确定铁电存储器中与目标地址对应的目标数据块的编号时，搜索铁电存储器的第一区的第一子区中的索引标识，确定目标数据块的编号，目标地址介于目标数据块的起始地址和终止地址之间。
如果目标地址介于一个数据块的起始地址和终止地址之间，则确定的目标数据块为一个，如果目标地址介于多个数据块的起始地址和终止地址之间，则确定的目标数据块为多个。
本发明实施例提供的列车自动控制***数据读写方法，采用分区分块校验方式对铁电存储器中的数据进行校验防护，在优化快速、可靠读写数据的情况下，又实现了数据的冗余备份、自动修复功能，提高***性能与可用性。
基于上述任一实施例，进一步地，所述基于所述目标数据块的编号，执行针对所述目标数据的读写操作，具体包括：
当对所述目标数据执行读操作时，执行如下步骤：
基于所述目标数据块的编号从所述铁电存储器的第一区的第二子区中读取所述目标数据块，并从所述铁电存储器的第一区的第三子区中读取与所述目标数据块对应的校验码；
若根据当前读取到的所述目标数据块计算出的校验码，与当前读取到的校验码相同，则从当前读取到的所述目标数据块中提取所述目标数据，并返回读取成功标志。
具体来说，图2为本发明实施例提供的列车自动控制***数据读写逻辑流程示意图，如图2所示，当对目标数据执行读操作时，基于目标数据块的编号从铁电存储器的第一区(图2中的A区)的第二子区中读取目标数据块，并从铁电存储器的第一区的第三子区中读取与目标数据块对应的校验码。
对所读取的数据块进行CRC校验。
如果根据当前读取到的目标数据块计算出的校验码，与当前读取到的校验码相同，则从当前读取到的目标数据块中提取目标数据，并返回读取成功标志。
本发明实施例提供的列车自动控制***数据读写方法，采用分区分块校验方式对铁电存储器中的数据进行校验防护，在优化快速、可靠读写数据的情况下，又实现了数据的冗余备份、自动修复功能，提高***性能与可用性。
基于上述任一实施例，进一步地，所述基于所述目标数据块的编号，执行针对所述目标数据的读写操作，具体包括：
当对所述目标数据执行读操作时，执行如下步骤：
基于所述目标数据块的编号从所述铁电存储器的第一区的第二子区中读取所述目标数据块，并从所述铁电存储器的第一区的第三子区中读取与所述目标数据块对应的校验码；
若根据当前读取到的所述目标数据块计算出的校验码，与当前读取到的校验码不同，则丢弃当前读取到的所述目标数据，以及当前读取到的校验码；
再次基于所述目标数据块的编号从所述铁电存储器的第二区的第二子区中读取所述目标数据块，并从所述铁电存储器的第二区的第三子区中读取与所述目标数据块对应的校验码；
若根据当前读取到的所述目标数据块计算出的校验码，与当前读取到的校验码相同，则从当前读取到的所述目标数据块中提取所述目标数据，并返回读取成功标志。
具体来说，如图2所示，当对目标数据执行读操作时，基于目标数据块的编号从铁电存储器的第一区(图2中的A区)的第二子区中读取目标数据块，并从铁电存储器的第一区的第三子区中读取与目标数据块对应的校验码。
对所读取的数据块进行CRC校验。
如果根据当前读取到的目标数据块计算出的校验码，与当前读取到的校验码不同，则丢弃当前读取到的目标数据，以及当前读取到的校验码，以故障处理，返回故障原因码。
然后，再次基于目标数据块的编号从铁电存储器的第二区(图2中的B区)的第二子区中读取目标数据块，并从铁电存储器的第二区的第三子区中读取与目标数据块对应的校验码。
再次对所读取的数据块进行CRC校验。
如果根据当前读取到的目标数据块计算出的校验码，与当前读取到的校验码相同，则从当前读取到的目标数据块中提取目标数据，并返回读取成功标志。
在这种情况下，第一区中的数据块有可能出现了错误，因此，将第二区中的目标数据块备份到第二区中，以保证数据的可能性。
本发明实施例提供的列车自动控制***数据读写方法，采用分区分块校验方式对铁电存储器中的数据进行校验防护，在优化快速、可靠读写数据的情况下，又实现了数据的冗余备份、自动修复功能，提高***性能与可用性。
基于上述任一实施例，进一步地，所述基于所述目标数据块的编号，执行针对所述目标数据的读写操作，具体包括：
当对所述目标数据执行写操作时，执行如下步骤：
基于所述目标数据块的编号从所述铁电存储器的第一区的第二子区中读取所述目标数据块，并从所述铁电存储器的第一区的第三子区中读取与所述目标数据块对应的校验码；
若根据当前读取到的所述目标数据块计算出的校验码，与当前读取到的校验码相同，则将所述目标数据写入所述目标数据块中所述目标地址的位置，得到新的数据块；
基于新的数据块将所述目标数据写入所述铁电存储器。
具体来说，如图2所示，当对目标数据执行写操作时，基于目标数据块的编号从铁电存储器的第一区(图2中的A区)的第二子区中读取目标数据块，并从铁电存储器的第一区的第三子区中读取与目标数据块对应的校验码。
对所读取的数据块进行CRC校验。
如果根据当前读取到的目标数据块计算出的校验码，与当前读取到的校验码不同，则校验失败，以故障处理，返回故障原因码。此时，第一区中的目标数据块可能出现错误，获取B区使用标识，再次进行写操作。
如果根据当前读取到的目标数据块计算出的校验码，与当前读取到的校验码相同，则将目标数据写入目标数据块中目标地址的位置，得到新的数据块，基于新的数据块将目标数据写入铁电存储器。
本发明实施例提供的列车自动控制***数据读写方法，采用分区分块校验方式对铁电存储器中的数据进行校验防护，在优化快速、可靠读写数据的情况下，又实现了数据的冗余备份、自动修复功能，提高***性能与可用性。
基于上述任一实施例，进一步地，所述基于新的数据块将所述目标数据写入所述铁电存储器，具体包括：
将新的数据块分别存储到所述铁电存储器的第一区的第二子区和第二区的第二子区中；
根据新的数据块计算出新的校验码；
使用新的校验码替换所述铁电存储器的第一区的第三子区和第二区的第三子区中存储的与所述目标数据块对应的校验码，并返回写入成功标志。
具体来说，当对目标数据执行写操作时，基于目标数据块的编号从铁电存储器的第一区的第二子区中读取目标数据块，并从铁电存储器的第一区的第三子区中读取与目标数据块对应的校验码。
对所读取的数据块进行CRC校验。
如果根据当前读取到的目标数据块计算出的校验码，与当前读取到的校验码相同，则将目标数据写入目标数据块中目标地址的位置，得到新的数据块。
将新的数据块分别存储到铁电存储器的第一区的第二子区和第二区的第二子区中。
根据新的数据块计算出新的校验码，使用新的校验码替换铁电存储器的第一区的第三子区和第二区的第三子区中存储的与目标数据块对应的校验码，并返回写入成功标志。
需要说明的是：本实施例中先存储新的数据块，后存储新的校验码，实际应用中不限于此，还可以先存储新的校验码，后存储新的数据块，或者二者同时进行。
本发明实施例提供的列车自动控制***数据读写方法，采用分区分块校验方式对铁电存储器中的数据进行校验防护，在优化快速、可靠读写数据的情况下，又实现了数据的冗余备份、自动修复功能，提高***性能与可用性。
基于上述任一实施例，进一步地，所述基于新的数据块将所述目标数据写入所述铁电存储器，具体包括：
根据新的数据块计算出新的校验码；
将新的数据块存储到所述铁电存储器的第一区的第二子区中，并使用新的校验码替换所述铁电存储器的第一区的第三子区中存储的与所述目标数据块对应的校验码；
从所述铁电存储器的第一区的第二子区中读取所述新的数据块，并从所述铁电存储器的第一区的第三子区中读取所述新的校验码；
若根据当前读取到的所述新的数据块计算出的校验码，与当前读取到的新的校验码相同，则将所述新的数据块存储到所述铁电存储器的第二区的第二子区中，并使用所述新的校验码替换所述铁电存储器的第二区的第三子区中存储的与所述目标数据块对应的校验码，返回写入成功标志。
具体来说，如图2所示，当对目标数据执行写操作时，基于目标数据块的编号从铁电存储器的第一区(图2中的A区)的第二子区中读取目标数据块，并从铁电存储器的第一区的第三子区中读取与目标数据块对应的校验码。
对所读取的数据块进行CRC校验。
如果根据当前读取到的目标数据块计算出的校验码，与当前读取到的校验码相同，则将目标数据写入目标数据块中目标地址的位置，得到新的数据块。
为了保证基于新的数据块将目标数据写入铁电存储器的可靠性，需要再次验证：
首先，根据新的数据块计算出新的校验码。
然后，将新的数据块先存储到铁电存储器的第一区的第二子区中，并使用新的校验码替换铁电存储器的第一区的第三子区中存储的与目标数据块对应的校验码。
再从铁电存储器的第一区的第二子区中读取刚写入的新的数据块，并从铁电存储器的第一区的第三子区中读取与新的校验码，进行数据校验，如果校验失败，则以故障处理，返回故障原因码。
如果根据当前读取到的新的数据块计算出的校验码，与当前读取到的新的校验码相同，则更新索引标识区索引，并将索引回读，进行索引校验，如果校验失败，则以故障处理，返回故障原因码。
如果索引校验也成功，则将新的数据块存储到铁电存储器的第二区的第二子区中，并使用新的校验码替换铁电存储器的第二区的第三子区中存储的与目标数据块对应的校验码，返回写入成功标志。
本发明实施例提供的列车自动控制***数据读写方法，采用分区分块校验方式对铁电存储器中的数据进行校验防护，在优化快速、可靠读写数据的情况下，又实现了数据的冗余备份、自动修复功能，提高***性能与可用性。
基于上述任一实施例，在列车自动控制***程序启动时，还可以对铁电存储器中的所有数据进行校验，图3为本发明实施例提供的列车自动控制***数据校验逻辑流程示意图，如图3所示，程序首先读取铁电存储器中第一区(A区)和第二区(B区)的所有数据至内存，然后以预设大小，例如，256Byte，的数据为单位依次对数据进行校验，例如，可以通过计算CRC校验码进行校验，并与CRC校验区对应数值比较，若A、B区均校验正确，则再对A、B区CRC数据进行校验，若全相同则使用A区-设备参数区的数据给程序变量赋值，若存在不同值则宕机防护并进行故障记录；若仅A区校验正确，则使用A区-设备参数区数据给程序变量赋值，并将A区所有数据拷贝至B区；若仅B区校验正确，则使用B区-设备参数区数据给程序变量赋值，并将B区所有数据拷贝至A区；若AB区均校验错误，则宕机防护并进行故障记录。
利用本发明实施例提供的方法，具有如下优点：
车载ATC设备采用铁电存储器替代EEPROM记录关键运行参数、数据，可有效缩短***初始化时间。
ATC掉电瞬间发往铁电的数据、关键运行Log仍可稳定记录。
数据分块校验，在写入新数据时仅需更新并回读、校验数据所在数据块(256Byte/块)的数据，与传统全芯片回读校验的方式相比，极大节省数据校验时间，进而降低了整个数据写入过程的时间。
数据分AB区镜像冗余保存，且AB区数据分别具有自校验功能，以及坏区自恢复功能，极大的提高了数据的安全性与可用性。
利用铁电存储器高速读写特性，快速记录ATC***关键运行Log，有效避免掉电、宕机瞬间关键运行Log丢失的问题，便于事后问题分析与排查。
下面结合三个具体场景进行说明：
一、铁电存储器A区某一bit数据出错。
在ATC***开机自检过程中，发现A区某数据块CRC校验失败，而B区的数据块CRC校验全部正确，则使用B区的正确数据覆盖掉A区出错的数据，并将B区存储的运行参数数据返回给ATC调用函数，使ATC正常启动运行，同时完成了对A区的错误数据的自修复。
二、ATC运行过程中向铁电写入数据出错，宕机防护后重启运行。
ATC运行过程中向铁电写入数据时出错，宕机防护。人工重启后，校验铁电AB区的数据时，发现一个区校验完全正确，一个区校验出错，则使用校验完全正确区的数据运行ATC，并自动对另外一个区进行自修复。
二、硬件发生致命故障导致宕机，相关Log来不及发送至记录板记录。
铁电存储器写入速度堪比RAM存储器，且能掉电保存。在发生故障的一瞬间，利用板载电容以及供电电源电压下降的时间足以将故障Log完整记录，对事后的故障分析带来极大的便捷性。
基于上述任一实施例，图4为本发明实施例提供的列车自动控制***数据读写装置示意图，如图4所示，本发明实施例提供一种列车自动控制***数据读写装置，包括接收模块401、确定模块402和读写模块403，其中：
接收模块401用于接收针对目标数据的读写指令信息，所述读写指令信息中包含所述目标数据对应的铁电存储器中的目标地址；确定模块402用于根据所述目标地址，确定所述铁电存储器中与所述目标地址对应的目标数据块的编号；读写模块403用于基于所述目标数据块的编号，执行针对所述目标数据的读写操作；其中，所述铁电存储器被划分为第一区和第二区两个大区，每一大区至少被划分为第一子区、第二子区和第三子区三个子区，所述第一区中的每一子区与所述第二区中的对应子区存储的数据完全相同，以使所述第一区和所述第二区互为备份，所述第一子区用于存储索引标识，所述第二子区用于存储预设大小的数据块，所述第三子区用于存储索引标识对应的校验码和数据块对应的校验码。
本发明实施例提供的列车自动控制***数据读写装置，采用分区分块校验方式对铁电存储器中的数据进行校验防护，在优化快速、可靠读写数据的情况下，又实现了数据的冗余备份、自动修复功能，提高***性能与可用性。
图5为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图5所示，该电子设备包括：处理器(processor)501、通信接口(Communications Interface)502、存储器(memory)503和通信总线504，其中，处理器501，通信接口502，存储器503通过通信总线504完成相互间的通信。处理器501和存储器502通过总线503完成相互间的通信。处理器501可以调用存储器503中的逻辑指令，以执行如下方法：
接收针对目标数据的读写指令信息，所述读写指令信息中包含所述目标数据对应的铁电存储器中的目标地址；
根据所述目标地址，确定所述铁电存储器中与所述目标地址对应的目标数据块的编号；
基于所述目标数据块的编号，执行针对所述目标数据的读写操作；
其中，所述铁电存储器被划分为第一区和第二区两个大区，每一大区至少被划分为第一子区、第二子区和第三子区三个子区，所述第一区中的每一子区与所述第二区中的对应子区存储的数据完全相同，以使所述第一区和所述第二区互为备份，所述第一子区用于存储索引标识，所述第二子区用于存储预设大小的数据块，所述第三子区用于存储索引标识对应的校验码和数据块对应的校验码。
此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
进一步地，本发明实施例提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例中的步骤，例如包括：
接收针对目标数据的读写指令信息，所述读写指令信息中包含所述目标数据对应的铁电存储器中的目标地址；
根据所述目标地址，确定所述铁电存储器中与所述目标地址对应的目标数据块的编号；
基于所述目标数据块的编号，执行针对所述目标数据的读写操作；
其中，所述铁电存储器被划分为第一区和第二区两个大区，每一大区至少被划分为第一子区、第二子区和第三子区三个子区，所述第一区中的每一子区与所述第二区中的对应子区存储的数据完全相同，以使所述第一区和所述第二区互为备份，所述第一子区用于存储索引标识，所述第二子区用于存储预设大小的数据块，所述第三子区用于存储索引标识对应的校验码和数据块对应的校验码。
进一步地，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现上述各方法实施例中的步骤，例如包括：
接收针对目标数据的读写指令信息，所述读写指令信息中包含所述目标数据对应的铁电存储器中的目标地址；
根据所述目标地址，确定所述铁电存储器中与所述目标地址对应的目标数据块的编号；
基于所述目标数据块的编号，执行针对所述目标数据的读写操作；
其中，所述铁电存储器被划分为第一区和第二区两个大区，每一大区至少被划分为第一子区、第二子区和第三子区三个子区，所述第一区中的每一子区与所述第二区中的对应子区存储的数据完全相同，以使所述第一区和所述第二区互为备份，所述第一子区用于存储索引标识，所述第二子区用于存储预设大小的数据块，所述第三子区用于存储索引标识对应的校验码和数据块对应的校验码。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种列车自动控制***数据读写方法，其特征在于，包括：
接收针对目标数据的读写指令信息，所述读写指令信息中包含所述目标数据对应的铁电存储器中的目标地址；
根据所述目标地址，确定所述铁电存储器中与所述目标地址对应的目标数据块的编号；
基于所述目标数据块的编号，执行针对所述目标数据的读写操作；
其中，所述铁电存储器被划分为第一区和第二区两个大区，每一大区至少被划分为第一子区、第二子区和第三子区三个子区，所述第一区中的每一子区与所述第二区中的对应子区存储的数据完全相同，以使所述第一区和所述第二区互为备份，所述第一子区用于存储索引标识，所述第二子区用于存储预设大小的数据块，所述第三子区用于存储索引标识对应的校验码和数据块对应的校验码。
2.根据权利要求1所述的列车自动控制***数据读写方法，其特征在于，所述根据所述目标地址，确定所述铁电存储器中与所述目标地址对应的目标数据块的编号，具体包括：
搜索所述铁电存储器的第一区的第一子区中的索引标识，确定所述目标数据块的编号；
其中，索引标识包含第二子区中每一数据块的起始地址、终止地址和编号，所述目标地址介于所述目标数据块的起始地址和终止地址之间。
3.根据权利要求1所述的列车自动控制***数据读写方法，其特征在于，所述基于所述目标数据块的编号，执行针对所述目标数据的读写操作，具体包括：
当对所述目标数据执行读操作时，执行如下步骤：
基于所述目标数据块的编号从所述铁电存储器的第一区的第二子区中读取所述目标数据块，并从所述铁电存储器的第一区的第三子区中读取与所述目标数据块对应的校验码；
若根据当前读取到的所述目标数据块计算出的校验码，与当前读取到的校验码相同，则从当前读取到的所述目标数据块中提取所述目标数据，并返回读取成功标志。
4.根据权利要求1所述的列车自动控制***数据读写方法，其特征在于，所述基于所述目标数据块的编号，执行针对所述目标数据的读写操作，具体包括：
当对所述目标数据执行读操作时，执行如下步骤：
基于所述目标数据块的编号从所述铁电存储器的第一区的第二子区中读取所述目标数据块，并从所述铁电存储器的第一区的第三子区中读取与所述目标数据块对应的校验码；
若根据当前读取到的所述目标数据块计算出的校验码，与当前读取到的校验码不同，则丢弃当前读取到的所述目标数据，以及当前读取到的校验码；
再次基于所述目标数据块的编号从所述铁电存储器的第二区的第二子区中读取所述目标数据块，并从所述铁电存储器的第二区的第三子区中读取与所述目标数据块对应的校验码；
若根据当前读取到的所述目标数据块计算出的校验码，与当前读取到的校验码相同，则从当前读取到的所述目标数据块中提取所述目标数据，并返回读取成功标志。
5.根据权利要求1所述的列车自动控制***数据读写方法，其特征在于，所述基于所述目标数据块的编号，执行针对所述目标数据的读写操作，具体包括：
当对所述目标数据执行写操作时，执行如下步骤：
基于所述目标数据块的编号从所述铁电存储器的第一区的第二子区中读取所述目标数据块，并从所述铁电存储器的第一区的第三子区中读取与所述目标数据块对应的校验码；
若根据当前读取到的所述目标数据块计算出的校验码，与当前读取到的校验码相同，则将所述目标数据写入所述目标数据块中所述目标地址的位置，得到新的数据块；
基于新的数据块将所述目标数据写入所述铁电存储器。
6.根据权利要求5所述的列车自动控制***数据读写方法，其特征在于，所述基于新的数据块将所述目标数据写入所述铁电存储器，具体包括：
将新的数据块分别存储到所述铁电存储器的第一区的第二子区和第二区的第二子区中；
根据新的数据块计算出新的校验码；
使用新的校验码替换所述铁电存储器的第一区的第三子区和第二区的第三子区中存储的与所述目标数据块对应的校验码，并返回写入成功标志。
7.根据权利要求5所述的列车自动控制***数据读写方法，其特征在于，所述基于新的数据块将所述目标数据写入所述铁电存储器，具体包括：
根据新的数据块计算出新的校验码；
将新的数据块存储到所述铁电存储器的第一区的第二子区中，并使用新的校验码替换所述铁电存储器的第一区的第三子区中存储的与所述目标数据块对应的校验码；
从所述铁电存储器的第一区的第二子区中读取所述新的数据块，并从所述铁电存储器的第一区的第三子区中读取所述新的校验码；
若根据当前读取到的所述新的数据块计算出的校验码，与当前读取到的新的校验码相同，则将所述新的数据块存储到所述铁电存储器的第二区的第二子区中，并使用所述新的校验码替换所述铁电存储器的第二区的第三子区中存储的与所述目标数据块对应的校验码，返回写入成功标志。
8.一种列车自动控制***数据读写装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收针对目标数据的读写指令信息，所述读写指令信息中包含所述目标数据对应的铁电存储器中的目标地址；
确定模块，用于根据所述目标地址，确定所述铁电存储器中与所述目标地址对应的目标数据块的编号；
读写模块，用于基于所述目标数据块的编号，执行针对所述目标数据的读写操作；
其中，所述铁电存储器被划分为第一区和第二区两个大区，每一大区至少被划分为第一子区、第二子区和第三子区三个子区，所述第一区中的每一子区与所述第二区中的对应子区存储的数据完全相同，以使所述第一区和所述第二区互为备份，所述第一子区用于存储索引标识，所述第二子区用于存储预设大小的数据块，所述第三子区用于存储索引标识对应的校验码和数据块对应的校验码。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器，以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至7任一项所述列车自动控制***数据读写方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7任一所述列车自动控制***数据读写方法的步骤。
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