數(shù)據(jù)寫入控制裝置及方法
【專利摘要】一種數(shù)據(jù)寫入控制裝置及方法，當(dāng)所述寫入控制裝置處于所述回寫模式時(shí)，所述處理器偵測(cè)所述第一存儲(chǔ)器中臟塊的數(shù)量，當(dāng)所述臟塊的數(shù)量達(dá)到第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，分別預(yù)測(cè)在兩種寫入模式下，所述處理器所運(yùn)行程序在一危險(xiǎn)時(shí)間段內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度，當(dāng)預(yù)測(cè)在通寫模式下所述處理器所運(yùn)行程序在所述危險(xiǎn)時(shí)間段內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度大于在所述回寫模式下所述處理器所運(yùn)行程序在所述危險(xiǎn)時(shí)間段內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度時(shí)，將當(dāng)前的數(shù)據(jù)寫入模式轉(zhuǎn)換為通寫模式；當(dāng)所述寫入控制裝置處于所述通寫模式時(shí)，偵測(cè)所述臟塊數(shù)量，當(dāng)所述臟塊的數(shù)量降至第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則將當(dāng)前的數(shù)據(jù)寫入模式轉(zhuǎn)換為所述回寫模式。
【專利說明】
數(shù)據(jù)寫入控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及數(shù)據(jù)寫入控制技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及數(shù)據(jù)寫入控制裝置及方法。
【背景技術(shù)】 陽00引非易失SRAM (NV-SRAM) -種同時(shí)包括SRAM和NVM的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，電子裝置在工作模 式下采用SRAM進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，在電子裝置掉電后，NV-SRAM能夠?qū)?shù)據(jù)備份到NVM單元 中。然而，在電子裝置掉電后，非易失SRAM需要一個(gè)較大的片上儲(chǔ)能電容供電W進(jìn)行數(shù)據(jù) 的備份，該電容會(huì)引入較大的忍片面積開銷和成本開銷。如果采用較小的片上儲(chǔ)能電容，貝U 由于電能不足，會(huì)引起備份失敗。在備份失敗后只能回退到上一次成功備份點(diǎn)，而回到上一 次成功備份點(diǎn)會(huì)造成一定的性能開銷，影響程序的執(zhí)行進(jìn)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明實(shí)施例提供數(shù)據(jù)寫入控制裝置及方法，通過兩種不同寫入模式的轉(zhuǎn)換，提 高寫入裝置及方法的程序執(zhí)行效率。
[0004] 本發(fā)明實(shí)施例的第一方面提供一種數(shù)據(jù)寫入控制裝置，包括一級(jí)存儲(chǔ)器、二級(jí)存 儲(chǔ)器及處理器，所述一級(jí)存儲(chǔ)器包括易失存儲(chǔ)單元，所述二級(jí)存儲(chǔ)器為非易失存儲(chǔ)單元，所 述數(shù)據(jù)寫入控制裝置的數(shù)據(jù)寫入模式包括回寫模式及通寫模式，在所述回寫模式下，所述 處理器將接收到的數(shù)據(jù)寫入所述一級(jí)存儲(chǔ)器中，在所述通寫模式下，所述處理器將接收到 的數(shù)據(jù)寫入所述一級(jí)存儲(chǔ)器及所述二級(jí)存儲(chǔ)器中； 陽〇化]當(dāng)所述寫入控制裝置處于所述回寫模式時(shí)，所述處理器偵測(cè)所述第一存儲(chǔ)器中臟 塊的數(shù)量，當(dāng)所述臟塊的數(shù)量達(dá)到第一預(yù)設(shè)闊值時(shí)，分別預(yù)測(cè)在兩種寫入模式下，所述處理 器所運(yùn)行程序在一危險(xiǎn)時(shí)間段內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度，當(dāng)預(yù)測(cè)在通寫模式下所述處理器所運(yùn)行程序 在所述危險(xiǎn)時(shí)間段內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度大于在所述回寫模式下所述處理器所運(yùn)行程序在所述危 險(xiǎn)時(shí)間段內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度時(shí)，將當(dāng)前的數(shù)據(jù)寫入模式轉(zhuǎn)換為通寫模式；
[0006] 當(dāng)所述寫入控制裝置處于所述通寫模式時(shí)，偵測(cè)所述臟塊數(shù)量，當(dāng)所述臟塊的數(shù) 量降至第二預(yù)設(shè)闊值時(shí)，則將當(dāng)前的數(shù)據(jù)寫入模式轉(zhuǎn)換為所述回寫模式。
[0007] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明實(shí)施例的第一方面中，所述一級(jí)存儲(chǔ)器還包括非易失存儲(chǔ)單 元，在所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置掉電后，所述易失存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)被備份至所述非易失存 儲(chǔ)單元中，所述第一預(yù)設(shè)闊值為所述第一存儲(chǔ)器可支持備份的臟塊的最大數(shù)量。
[0008] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明實(shí)施例的第一方面中，所預(yù)測(cè)采用回寫模式時(shí)寫入控制裝置 程序執(zhí)行的進(jìn)度的計(jì)算公式為：
[0009]
[0010] 其中，k為在回寫模式下，所述處理器所運(yùn)行程序在單位時(shí)間內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度，L為 預(yù)設(shè)的所述危險(xiǎn)時(shí)間段的長(zhǎng)度，tg為若W所述臟塊的數(shù)量達(dá)到所述第一預(yù)設(shè)闊值時(shí)為時(shí)間 零點(diǎn)，最近開始供電時(shí)間，1/λ為預(yù)先統(tǒng)計(jì)的所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置的平均供電時(shí)間。
[0011] 所預(yù)測(cè)采用通寫模式時(shí)寫入控制裝置程序執(zhí)行的進(jìn)度的計(jì)算公式為： 陽 01引 E(G，）=k，L
[0013] 其中，k '為在通寫模式下，所述處理器所運(yùn)行程序在單位時(shí)間內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度。
[0014] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明實(shí)施例的第一方面中，所述第二預(yù)設(shè)闊值為所述第一預(yù)設(shè)闊 值減一。
[0015] 本發(fā)明實(shí)施例的第二方面提供一種應(yīng)用于一數(shù)據(jù)寫入控制裝置的數(shù)據(jù)寫入控制 方法，所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置包括一級(jí)存儲(chǔ)器、二級(jí)存儲(chǔ)器及處理器，所述一級(jí)存儲(chǔ)器包括 易失存儲(chǔ)單元，所述二級(jí)存儲(chǔ)器為非易失存儲(chǔ)單元，所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置的數(shù)據(jù)寫入模 式包括回寫模式及通寫模式，在所述回寫模式下，所述處理器將接收到的數(shù)據(jù)寫入所述一 級(jí)存儲(chǔ)器中，在所述通寫模式下，所述處理器將接收到的數(shù)據(jù)寫入所述一級(jí)存儲(chǔ)器及所述 二級(jí)存儲(chǔ)器中，所述方法包括：
[0016] 當(dāng)所述寫入控制裝置處于所述回寫模式時(shí)，所述處理器偵測(cè)所述第一存儲(chǔ)器中臟 塊的數(shù)量；
[0017] 當(dāng)所述臟塊的數(shù)量達(dá)到第一預(yù)設(shè)闊值時(shí)，分別預(yù)測(cè)在兩種寫入模式下，所述處理 器所運(yùn)行程序在一危險(xiǎn)時(shí)間段內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度；
[0018] 當(dāng)預(yù)測(cè)在通寫模式下所述處理器所運(yùn)行程序在所述危險(xiǎn)時(shí)間段內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度大 于在所述回寫模式下所述處理器所運(yùn)行程序在所述危險(xiǎn)時(shí)間段內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度時(shí)，將當(dāng)前的 數(shù)據(jù)寫入模式轉(zhuǎn)換為通寫模式；
[0019] 當(dāng)所述寫入控制裝置處于所述通寫模式時(shí)，偵測(cè)所述臟塊數(shù)量，當(dāng)所述臟塊的數(shù) 量降至第二預(yù)設(shè)闊值時(shí)，則將當(dāng)前的數(shù)據(jù)寫入模式轉(zhuǎn)換為所述回寫模式。
[0020] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明實(shí)施例的第二方面中，所述一級(jí)存儲(chǔ)器還包括非易失存儲(chǔ)單 元，在所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置掉電后，所述易失存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)被備份至所述非易失存 儲(chǔ)單元中，所述第一預(yù)設(shè)闊值為所述第一存儲(chǔ)器可支持備份的臟塊的最大數(shù)量。
[0021] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明實(shí)施例的第二方面中，所預(yù)測(cè)采用回寫模式時(shí)寫入控制裝置 程序執(zhí)行的進(jìn)度的計(jì)算公式為：
[0022]
[0023] 其中，k為在回寫模式下，所述處理器所運(yùn)行程序在單位時(shí)間內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度，L為 預(yù)設(shè)的所述危險(xiǎn)時(shí)間段的長(zhǎng)度，tg為若W所述臟塊的數(shù)量達(dá)到所述第一預(yù)設(shè)闊值時(shí)為時(shí)間 零點(diǎn)，在危險(xiǎn)時(shí)間段內(nèi)，所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置開始供電的時(shí)間，1/λ為預(yù)先統(tǒng)計(jì)的所述數(shù) 據(jù)寫入控制裝置的平均供電時(shí)間。
[0024] 所預(yù)測(cè)采用通寫模式時(shí)寫入控制裝置程序執(zhí)行的進(jìn)度的計(jì)算公式為： 陽0 巧]E(G，）=k，L
[00%] 其中，k '為在通寫模式下，所述處理器所運(yùn)行程序在單位時(shí)間內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度。
[0027] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明實(shí)施例的第二方面中，所述第二預(yù)設(shè)闊值為所述第一預(yù)設(shè)闊 值減一。
[0028] 可見本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)寫入控制裝置及方法，在所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置的數(shù)據(jù) 寫入模式為回寫模式時(shí)，偵測(cè)易失存儲(chǔ)單元中臟塊的數(shù)量，當(dāng)臟塊的數(shù)量達(dá)到一預(yù)設(shè)闊值 時(shí)，根據(jù)預(yù)設(shè)的條件確定是否將所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置轉(zhuǎn)換至通寫模式，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)的條 件將所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置轉(zhuǎn)換至通寫模式時(shí)，繼續(xù)偵測(cè)臟塊的數(shù)量嗎，當(dāng)臟塊的數(shù)量小 于第二預(yù)設(shè)闊值時(shí)，再將所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置的數(shù)據(jù)寫入模式轉(zhuǎn)換為回寫模式，如此，可 提供數(shù)據(jù)寫入控制裝置的程序執(zhí)行性能。
【附圖說明】
[0029] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可 W根據(jù)運(yùn)些附圖獲得其他的附圖。
[0030] 圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例所提供的數(shù)據(jù)寫入裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0031] 圖2為所述數(shù)據(jù)寫入裝置兩種數(shù)據(jù)寫入模式進(jìn)行裝換的示意圖。
[0032] 圖3為第二實(shí)施例所提供的數(shù)據(jù)寫入方法的流程圖
【具體實(shí)施方式】
[0033] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于 本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0034] 本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案主要應(yīng)用于同時(shí)具有非易失存儲(chǔ)單元與易失 存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)器，如非易失靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（Nonvolatile Static Random Access Memo巧，NV-SRAM)，在使用運(yùn)種結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器作為內(nèi)存的電子裝置掉電后，可通過存儲(chǔ)器上 的備用電源給存儲(chǔ)器供電，W將易失存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)備份至非易失存儲(chǔ)單元中。為了方 便描述，在W下實(shí)施例中W NV-SRAM為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，但需要說明的是，本發(fā)明所應(yīng) 用的存儲(chǔ)器并不限于NV-SRAM，其他具有相同結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器也包含在本發(fā)明所掲露的范圍 內(nèi)。
[0035] NV-SRAM中的易失存儲(chǔ)單元為靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（Static Random Access Memoir， SRAM),非易失存儲(chǔ)單元為相變存儲(chǔ)器（Phase-change Random Access memoir, PCM),備用 電源為片上儲(chǔ)能電容。
[0036] 下面將通過不同的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所提供的技術(shù)方案從不同的方面進(jìn)行描述。
[0037] 第一實(shí)施例
[0038] 第一實(shí)施例提供一種數(shù)據(jù)寫入控制裝置10。所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置10包括一級(jí) 存儲(chǔ)器11、二級(jí)存儲(chǔ)器12及處理器13,所述一級(jí)存儲(chǔ)器11包括易失存儲(chǔ)單元111及非易 失存儲(chǔ)單元112。所述二級(jí)存儲(chǔ)器12為非易失存儲(chǔ)單元。
[0039] 所述寫入控制裝置10包括兩種數(shù)據(jù)寫入模式，即回寫模式及通寫模式。所述回寫 (write-back)模式為將接收到的數(shù)據(jù)寫入請(qǐng)求中的數(shù)據(jù)寫入所述一級(jí)存儲(chǔ)器中。所述通寫 模式（throu曲-write)將接收到的數(shù)據(jù)寫入請(qǐng)求中的數(shù)據(jù)同時(shí)寫入所述一級(jí)存儲(chǔ)器11及 二級(jí)存儲(chǔ)器12中。
[0040] 本實(shí)施例中，所述一級(jí)存儲(chǔ)器11為非易失靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（Nonvolatile static Random Access Memoir,NV-SRAM),所述易失存儲(chǔ)單元111為靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（Static Random Access Memory, SRAM),所述非易失存儲(chǔ)單元112為相變存儲(chǔ)器（F*hase-change Random Access memcxry, PCM),在所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置10掉電后，可通過所述一級(jí)存儲(chǔ)器 11上的備用電源113給所述一級(jí)存儲(chǔ)器11供電，W將所述易失存儲(chǔ)單元111中的數(shù)據(jù)備份 至非易失存儲(chǔ)單元112中。
[0041] 所述回寫模式為在處理器13接收到數(shù)據(jù)寫入指令時(shí)，將數(shù)據(jù)直接寫入所述易失 存儲(chǔ)單元111的存儲(chǔ)塊113中，被寫入所述易失存儲(chǔ)單元111中的數(shù)據(jù)，只有在需要被替換 出所述易失存儲(chǔ)單元111時(shí)，才寫入所述二級(jí)存儲(chǔ)器12。被寫入所述易失存儲(chǔ)單元111的 存儲(chǔ)塊113中，而未被寫入所述二級(jí)存儲(chǔ)器12的存儲(chǔ)塊113為臟塊，每個(gè)存儲(chǔ)塊113有個(gè) 臟塊標(biāo)記，用來標(biāo)識(shí)所述存儲(chǔ)塊113否為臟塊。由于所述易失存儲(chǔ)單元111具有比較快的 數(shù)據(jù)讀寫速度，所W當(dāng)所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置10采用回寫模式時(shí)，具有更快的程序處理進(jìn) 度。但當(dāng)所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置10掉電時(shí)，所述易失存儲(chǔ)單元12中的所有臟塊的數(shù)據(jù)需 要全部備份至所述非易失存儲(chǔ)單元112,但由于備用電源113的電能有效，當(dāng)臟塊的數(shù)量超 過備用電源113所能支持備份的臟塊的數(shù)量時(shí)，就會(huì)造成備份失敗，當(dāng)備份失敗時(shí)，程序就 需要回退到上一次成功備份的點(diǎn)，運(yùn)樣就會(huì)造成大的性能開銷，影響程序執(zhí)行的進(jìn)度。
[0042] 所述通寫模式為所述處理器13接收到數(shù)據(jù)寫入指令時(shí)，將數(shù)據(jù)寫入所述易失存 儲(chǔ)單元111的存儲(chǔ)塊113的同時(shí)，還寫入所述二級(jí)存儲(chǔ)器12,運(yùn)樣就不會(huì)有臟塊的產(chǎn)生。從 而不會(huì)發(fā)生備份失敗的情況，但是，由于所述非易失存儲(chǔ)單元112具有對(duì)數(shù)據(jù)的讀寫的速 度比較慢，所W當(dāng)所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置10采用通寫模式時(shí)，相對(duì)于所述回寫模式，具有 比較慢的程序處理進(jìn)度。
[0043] 所W為了提高所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置10的性能，本實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)寫入控制 裝置10可在兩種數(shù)據(jù)寫入模式下轉(zhuǎn)換，提升整體的程序處理進(jìn)度。
[0044] 當(dāng)所述寫入控制裝置10處于所述回寫模式時(shí)，所述處理器13偵測(cè)所述第一存儲(chǔ) 器11中臟塊的數(shù)量，當(dāng)所述臟塊的數(shù)量達(dá)到第一預(yù)設(shè)闊值時(shí)，或者當(dāng)所述臟塊的數(shù)量達(dá)到 第一預(yù)設(shè)闊值時(shí)，預(yù)測(cè)兩種寫入模式下程序的執(zhí)行進(jìn)度，當(dāng)所預(yù)測(cè)的通寫模式下程序的執(zhí) 行進(jìn)度大于所述回寫模式下程序的執(zhí)行進(jìn)度時(shí)，將當(dāng)前的數(shù)據(jù)寫入模式轉(zhuǎn)換為通寫模式；
[0045] 當(dāng)所述寫入控制裝置10處于所述通寫模式時(shí)，所述處理器13偵測(cè)所述臟塊數(shù)量， 當(dāng)所述臟塊的數(shù)量達(dá)到第二預(yù)設(shè)闊值時(shí)，則將當(dāng)前的數(shù)據(jù)寫入模式轉(zhuǎn)換為回寫模式。
[0046] 所述第一預(yù)設(shè)闊值即為所述第一存儲(chǔ)器11可支持備份的臟塊的最大數(shù)量。
[0047] 本實(shí)施例中，在一種實(shí)現(xiàn)方式中，當(dāng)所述處理器13所偵測(cè)的所述臟塊的數(shù)量達(dá)到 所述第一預(yù)設(shè)闊值時(shí)，即將當(dāng)前的數(shù)據(jù)寫入模式轉(zhuǎn)換為通寫模式。
[0048] 在另外一種實(shí)現(xiàn)方式中，當(dāng)所述處理器13所偵測(cè)的所述臟塊的數(shù)量達(dá)到所述第 一預(yù)設(shè)闊值時(shí)，預(yù)測(cè)兩種寫入模式下程序的執(zhí)行進(jìn)度，此時(shí)所預(yù)測(cè)的程序的執(zhí)行進(jìn)度為所 述臟塊的數(shù)量達(dá)到所述第一預(yù)設(shè)闊值開始，到所述臟塊的數(shù)量小于所述第一預(yù)設(shè)闊值的危 險(xiǎn)時(shí)間段L內(nèi)程序的執(zhí)行進(jìn)度。
[0049] 本實(shí)施例中的數(shù)據(jù)寫入控制裝置10 -般為一種特定的檢測(cè)裝置，如穿戴式設(shè)備 中用于測(cè)量人體健康狀況的感應(yīng)器等，所W-般只運(yùn)行一個(gè)特定的程序，而所運(yùn)行程序的 臟塊數(shù)量達(dá)到且大于所述第一預(yù)設(shè)闊值的危險(xiǎn)時(shí)間段L也基本上是不變的，所W對(duì)于特定 程序而言，所述危險(xiǎn)時(shí)間段L可W預(yù)先得到。
[0050] 本實(shí)施中程序的執(zhí)行進(jìn)度用進(jìn)度百分比表示，由于所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置10運(yùn) 行的是特定程序，所W程序的總指令數(shù)時(shí)一定的，則根據(jù)公式（1)可W計(jì)算出程序被執(zhí)行 的進(jìn)度
陽05U 其中，Npxwuted(t)是已經(jīng)執(zhí)行完成的指令數(shù)量，Ntuhi是總指令數(shù)量。如果忽略由于 流水線停頓造成的時(shí)間開銷，可W近似認(rèn)為G(t)是線性增長(zhǎng)的。
[0052] 首先，計(jì)算在危險(xiǎn)時(shí)間段L內(nèi)采用回寫模式時(shí)，程序的進(jìn)度。
[0053] 如圖2所示，曲線C1為采用回寫模式時(shí)，程序的進(jìn)度曲線，曲線C2為采用通寫模 式時(shí)，程序的進(jìn)度曲線。
[0054] 在程序開始運(yùn)行后，所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置10采用回寫模式進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入，并 開始偵測(cè)臟塊的數(shù)量，當(dāng)臟塊的數(shù)量達(dá)到第一預(yù)設(shè)闊值時(shí)，獲取預(yù)設(shè)的危險(xiǎn)時(shí)間段以并預(yù) 測(cè)在所述事件段L內(nèi)兩種寫入模式的程序處理的進(jìn)度。
[0055] 當(dāng)臟塊的數(shù)量達(dá)到第一預(yù)設(shè)闊值時(shí)，沒有將回寫模式轉(zhuǎn)換至通寫模式時(shí)，所執(zhí)行 程序的處理進(jìn)度的計(jì)算過程為：
[0056] 首先，計(jì)算所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置10的掉電概率，由于實(shí)際當(dāng)中，掉電會(huì)在不同 的情形下發(fā)生。比如，若所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置10使用的是太陽能供電的系統(tǒng)，在太陽被 遮擋的情況下、太陽角度變化、天氣變化等情況下都會(huì)發(fā)生被動(dòng)掉電。運(yùn)種特征體現(xiàn)在供電 特點(diǎn)上即供電時(shí)間的無記憶性，即每次的供電時(shí)間長(zhǎng)度直接無關(guān)聯(lián)。所W，可W用指數(shù)分布 對(duì)供電時(shí)間建模：
[0057]
[005引其中，f(tj是供電時(shí)間長(zhǎng)度的概率密度，一是供電時(shí)間長(zhǎng)度的期望。 乂
[0059] 然后，計(jì)算在危險(xiǎn)時(shí)間段L內(nèi)發(fā)生掉電的概率是：
[0060]
[0061] 對(duì)于一段連續(xù)的供電時(shí)間t，采用兩種策略的計(jì)算進(jìn)度百分比分別為：
[0062] G(t) = kt
[0063] G < (t) = k' t
[0064] 其中，k為采用回寫模式時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)的程序進(jìn)度，k'為采用通寫模式時(shí)，單位時(shí) 間內(nèi)的程序進(jìn)度。 陽0化]若在危險(xiǎn)時(shí)間段L內(nèi)發(fā)生了掉電，即會(huì)發(fā)生備份失敗，在備份失敗后，則會(huì)發(fā)生備 份的回退，如圖2所示，若在時(shí)間Te處發(fā)生掉電，會(huì)發(fā)生備份失敗，則程序需要回退到本次 供電開始的時(shí)刻Ts處的程序進(jìn)度。如果W危險(xiǎn)時(shí)間段L的起始點(diǎn)，即轉(zhuǎn)換點(diǎn)P為時(shí)間零點(diǎn)， 則退回的程序進(jìn)度為：
[0066]
陽067] 其中，Te<L表示在危險(xiǎn)時(shí)間段L內(nèi)發(fā)生了掉電，而Te乂表示在危險(xiǎn)時(shí)間段L內(nèi)未 發(fā)生掉電，則程序無需回退。 W側(cè)如此，在危險(xiǎn)時(shí)間段L內(nèi)，若在轉(zhuǎn)換點(diǎn)不將寫策略切換至通寫策略，則實(shí)際的計(jì)算 進(jìn)度百分比G-R的期望為：
[0069]
[0070] 而如果臟塊數(shù)量達(dá)到所述第一預(yù)設(shè)值時(shí)，即在所述轉(zhuǎn)換點(diǎn)將所述數(shù)據(jù)寫入模式轉(zhuǎn) 換為通寫模式，貝U
[007U 則實(shí)際的計(jì)算進(jìn)度百分比G-R的期望為：
[0072] E 膽）=k' L (7)
[0073] 則只有當(dāng)E (G-R) <E(G')的時(shí)候，才切換至通寫策略，即：
[0077] 即滿足上面的公式時(shí)，將所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置10的數(shù)據(jù)寫入模式切換至通寫 模式。
[0078] 進(jìn)入通寫模式后，臟塊的數(shù)量不再增加，但由于新數(shù)據(jù)的寫入，原來的臟塊的數(shù)據(jù) 被替換寫入所述第二存儲(chǔ)器12,運(yùn)樣臟塊的數(shù)量就會(huì)減少，在臟塊的數(shù)量減少到所述第二 預(yù)設(shè)值時(shí)，則所述處理器13將所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置10的數(shù)據(jù)寫入模式切換至通寫模式。
[0079] 由于所述回寫模式的程序執(zhí)行性能比較高，所W所述第二預(yù)設(shè)闊值優(yōu)選為所述第 一預(yù)設(shè)闊值減一。如此，可快速的使所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置10進(jìn)入回寫模式。當(dāng)然在其他 實(shí)施例中，也可根據(jù)具體設(shè)置不同的第二預(yù)設(shè)闊值。
[0080] 第二實(shí)施例
[0081] 第二實(shí)施例提供一種應(yīng)用于第一實(shí)施例所提供的所述數(shù)據(jù)寫入裝置的數(shù)據(jù)寫入 方法。如圖3所示，為所述數(shù)據(jù)寫入方法的流程圖。
[0082] 步驟S301，當(dāng)所述寫入控制裝置處于所述回寫模式時(shí)，所述處理器偵測(cè)所述第一 存儲(chǔ)器中臟塊的數(shù)量；
[0083] 步驟S302,當(dāng)所述臟塊的數(shù)量達(dá)到第一預(yù)設(shè)闊值時(shí)，分別預(yù)測(cè)在兩種寫入模式下， 所述處理器所運(yùn)行程序在一危險(xiǎn)時(shí)間段內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度；
[0084] 步驟S303,當(dāng)預(yù)測(cè)在通寫模式下所述處理器所運(yùn)行程序在所述危險(xiǎn)時(shí)間段內(nèi)的執(zhí) 行進(jìn)度大于在所述回寫模式下所述處理器所運(yùn)行程序在所述危險(xiǎn)時(shí)間段內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度時(shí)， 將當(dāng)前的數(shù)據(jù)寫入模式轉(zhuǎn)換為通寫模式；
[0085] 步驟S304,當(dāng)所述寫入控制裝置處于所述通寫模式時(shí)，偵測(cè)所述臟塊數(shù)量，當(dāng)所述 臟塊的數(shù)量達(dá)到第二預(yù)設(shè)闊值時(shí)，則將當(dāng)前的數(shù)據(jù)寫入模式轉(zhuǎn)換為所述回寫模式。
[0086] 本實(shí)施例中，所述一級(jí)存儲(chǔ)器還包括非易失存儲(chǔ)單元，在所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置 掉電后，所述易失存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)被備份至所述非易失存儲(chǔ)單元中，所述第一預(yù)設(shè)闊值 為所述第一存儲(chǔ)器可支持備份的臟塊的最大數(shù)量。
[0087] 本實(shí)施例中，所預(yù)測(cè)采用回寫模式時(shí)寫入控制裝置程序執(zhí)行的進(jìn)度的計(jì)算公式 為：
[0088]
[0089] 其中，k為在回寫模式下，所述處理器所運(yùn)行程序在單位時(shí)間內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度，L為 預(yù)設(shè)的所述危險(xiǎn)時(shí)間段的長(zhǎng)度，tg為若W所述臟塊的數(shù)量達(dá)到所述第一預(yù)設(shè)闊值時(shí)為時(shí)間 零點(diǎn)，在危險(xiǎn)時(shí)間段內(nèi)，所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置掉電的時(shí)間，1/λ為預(yù)先統(tǒng)計(jì)的所述數(shù)據(jù)寫 入控制裝置的平均供電時(shí)間。
[0090] 所預(yù)測(cè)采用通寫模式時(shí)寫入控制裝置程序執(zhí)行的進(jìn)度的計(jì)算公式為： W91] E(G'）=k'L
[0092] 其中，k '為在通寫模式下，所述處理器所運(yùn)行程序在單位時(shí)間內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度。
[0093] 本實(shí)施例中，所述第二預(yù)設(shè)闊值為所述第一預(yù)設(shè)闊值減一。
[0094] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可W理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可 W通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可W存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，存儲(chǔ) 介質(zhì)可W包括：ROM、RAM、磁盤或光盤等。
[0095] W上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的數(shù)據(jù)寫入裝置及方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用 了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，W上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解 本發(fā)明的方法及其核屯、思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具 體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明 的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種數(shù)據(jù)寫入控制裝置，包括一級(jí)存儲(chǔ)器、二級(jí)存儲(chǔ)器及處理器，所述一級(jí)存儲(chǔ)器包 括易失存儲(chǔ)單元，所述二級(jí)存儲(chǔ)器為非易失存儲(chǔ)單元，所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置的數(shù)據(jù)寫入 模式包括回寫模式及通寫模式，在所述回寫模式下，所述處理器將接收到的數(shù)據(jù)寫入所述 一級(jí)存儲(chǔ)器中，在所述通寫模式下，所述處理器將接收到的數(shù)據(jù)寫入所述一級(jí)存儲(chǔ)器及所 述二級(jí)存儲(chǔ)器中； 當(dāng)所述寫入控制裝置處于所述回寫模式時(shí)，所述處理器偵測(cè)所述第一存儲(chǔ)器中臟塊的 數(shù)量，當(dāng)所述臟塊的數(shù)量達(dá)到第一預(yù)設(shè)闊值時(shí)，分別預(yù)測(cè)在兩種寫入模式下，所述處理器所 運(yùn)行程序在一危險(xiǎn)時(shí)間段內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度，當(dāng)預(yù)測(cè)在通寫模式下所述處理器所運(yùn)行程序在所 述危險(xiǎn)時(shí)間段內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度大于在所述回寫模式下所述處理器所運(yùn)行程序在所述危險(xiǎn)時(shí) 間段內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度時(shí)，將當(dāng)前的數(shù)據(jù)寫入模式轉(zhuǎn)換為通寫模式； 當(dāng)所述寫入控制裝置處于所述通寫模式時(shí)，偵測(cè)所述臟塊數(shù)量，當(dāng)所述臟塊的數(shù)量降 至第二預(yù)設(shè)闊值時(shí)，則將當(dāng)前的數(shù)據(jù)寫入模式轉(zhuǎn)換為所述回寫模式。2. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)寫入控制裝置，其特征在于，所述一級(jí)存儲(chǔ)器還包括非易 失存儲(chǔ)單元，在所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置掉電后，所述易失存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)被備份至所述 非易失存儲(chǔ)單元中，所述第一預(yù)設(shè)闊值為所述第一存儲(chǔ)器可支持備份的臟塊的最大數(shù)量。3. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)寫入控制裝置，其特征在于，所預(yù)測(cè)采用回寫模式時(shí)，在所 述危除時(shí)間採內(nèi).所沐寫入梓制據(jù)晉所執(zhí)斤賴序進(jìn)度的計(jì)算公式為：其中，k為在回寫模式下，所述處理器所運(yùn)行程序在單位時(shí)間內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度，L為預(yù)設(shè) 的所述危險(xiǎn)時(shí)間段的長(zhǎng)度，tg為若W所述臟塊的數(shù)量達(dá)到所述第一預(yù)設(shè)闊值時(shí)為時(shí)間零 點(diǎn)，最近開始供電的時(shí)刻，IM為預(yù)先統(tǒng)計(jì)的所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置的平均供電時(shí)間。 所預(yù)測(cè)采用通寫模式時(shí)寫入控制裝置程序執(zhí)行的進(jìn)度的計(jì)算公式為： E(G'）= k' L 其中，k '為在通寫模式下，所述處理器所運(yùn)行程序在單位時(shí)間內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度。4. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)寫入控制裝置，其特征在于，所述第二預(yù)設(shè)闊值為所述第 一預(yù)設(shè)闊值減一。5. -種應(yīng)用于數(shù)據(jù)寫入控制裝置的數(shù)據(jù)寫入控制方法，所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置包括一 級(jí)存儲(chǔ)器、二級(jí)存儲(chǔ)器及處理器，所述一級(jí)存儲(chǔ)器包括易失存儲(chǔ)單元，所述二級(jí)存儲(chǔ)器為非 易失存儲(chǔ)單元，所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置的數(shù)據(jù)寫入模式包括回寫模式及通寫模式，在所述 回寫模式下，所述處理器將接收到的數(shù)據(jù)寫入所述一級(jí)存儲(chǔ)器中，在所述通寫模式下，所述 處理器將接收到的數(shù)據(jù)寫入所述一級(jí)存儲(chǔ)器及所述二級(jí)存儲(chǔ)器中，所述方法包括： 當(dāng)所述寫入控制裝置處于所述回寫模式時(shí)，所述處理器偵測(cè)所述第一存儲(chǔ)器中臟塊的 數(shù)量； 當(dāng)所述臟塊的數(shù)量達(dá)到第一預(yù)設(shè)闊值時(shí)，分別預(yù)測(cè)在兩種寫入模式下，所述處理器所 運(yùn)行程序在一危險(xiǎn)時(shí)間段內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度； 當(dāng)預(yù)測(cè)在通寫模式下所述處理器所運(yùn)行程序在所述危險(xiǎn)時(shí)間段內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度大于在 所述回寫模式下所述處理器所運(yùn)行程序在所述危險(xiǎn)時(shí)間段內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度時(shí)，將當(dāng)前的數(shù)據(jù) 寫入模式轉(zhuǎn)換為通寫模式； 當(dāng)所述寫入控制裝置處于所述通寫模式時(shí)，偵測(cè)所述臟塊數(shù)量，當(dāng)所述臟塊的數(shù)量降 至第二預(yù)設(shè)闊值時(shí)，則將當(dāng)前的數(shù)據(jù)寫入模式轉(zhuǎn)換為所述回寫模式。6. 如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)寫入控制方法，其特征在于，所述一級(jí)存儲(chǔ)器還包括非易 失存儲(chǔ)單元，在所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置掉電后，所述易失存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)被備份至所述 非易失存儲(chǔ)單元中，所述第一預(yù)設(shè)闊值為所述第一存儲(chǔ)器可支持備份的臟塊的最大數(shù)量。7. 如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)寫入控制方法，其特征在于，所預(yù)測(cè)采用回寫模式時(shí)寫入 控制裝置程序執(zhí)行的進(jìn)度的計(jì)算公式為：其中，k為在回寫模式下，所述處理器所運(yùn)行程序在單位時(shí)間內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度，L為預(yù)設(shè) 的所述危險(xiǎn)時(shí)間段的長(zhǎng)度，tg為若W所述臟塊的數(shù)量達(dá)到所述第一預(yù)設(shè)闊值時(shí)為時(shí)間零 點(diǎn)，在危險(xiǎn)時(shí)間段內(nèi)，所述數(shù)據(jù)寫入控制裝置掉電前開始供電的時(shí)間，IM為預(yù)先統(tǒng)計(jì)的所 述數(shù)據(jù)寫入控制裝置的平均供電時(shí)間。所預(yù)測(cè)采用通寫模式時(shí)寫入控制裝置程序執(zhí)行的進(jìn) 度的計(jì)算公式為： E(G'）= k' L 其中，k '為在通寫模式下，所述處理器所運(yùn)行程序在單位時(shí)間內(nèi)的執(zhí)行進(jìn)度。8. 如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)寫入控制方法，其特征在于，所述第二預(yù)設(shè)闊值為所述第 一預(yù)設(shè)闊值減一。
【文檔編號(hào)】G06F11/14GK105988735SQ201510101154
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月6日
【發(fā)明人】李和和, 劉勇攀, 趙慶行, 羅嶸, 楊華中
【申請(qǐng)人】華為技術(shù)有限公司, 清華大學(xué)