用于对存储媒体的卷信息进行分析的存储控制方法转让专利

申请号 : CN200410062293.2

文献号 : CN1719537B

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发明人 : 谢祥安陈加立

申请人 : 万国电脑股份有限公司

摘要 :

一种对具存储媒体的卷信息进行分析的存储控制方法,其中于一存储控制器中增设有卷信息分析模块、卷信息暂存区、显示装置接口与电源调制电路,使其能够在连机或离线状态时,均能独立读取存储媒体,分析所记录的存储媒体卷信息内容,进而将存储媒体卷的应用状态相关信息显示通过显示装置接口连接的显示装置加以显示,显示卷信息提供使用者参考。

权利要求 :

1.一种用于对存储媒体的卷信息进行分析的存储控制方法,该方法包括一激活存储媒体的卷信息分析的方法与一卷信息分析方法的步骤,其特征在于,该控制方法包括以下步骤:激活一存储装置控制器;

检查该存储装置控制器连接的一存储媒体、一应用系统和一显示装置的状态;

检查该存储媒体的状态;

读取该存储媒体的一激活扇区;

解析该激活扇区的一分割表的一起始地址;

从该起始地址开始读取该激活扇区的一基本输出入系统参数区块;

取得若干个卷参数,其中该卷参数包括一扇区容量、一磁簇容量、一保留扇区、一卷容量、一卷标与一文件系统的信息;

当该卷信息有变更,更新由该卷参数得到的卷信息,并在该显示装置上显示更新的卷信息,其中所显示的该卷信息至少包括该卷标、该卷容量与一剩余空间的信息;

进入待机状态;以及

进行该卷信息分析,自该存储媒体读取一文件配置表的信息后,将该文件配置表的信息存放于一卷信息暂存区,并由一卷信息分析模块分析该卷被累计占用的存储空间。

2.根据权利要求1所述的用于对存储媒体的卷信息进行分析的存储控制方法,其特征在于:该卷信息分析方法包括以下步骤:激活一系统端接口,即激活一存储装置控制器与一应用系统的控制接口,以等待该应用系统的控制信号;

检测一卷信息的状态是否有变更,即判断写入的信息是否影响该卷信息,若写入的信息不影响该卷信息,则表示该卷信息无变更而不予更新;若写入的信息影响该卷信息,则表示该卷信息有变更;

当该卷信息有变更,即更新该卷信息;

在一显示装置上显示更新的卷信息;以及

进入待机状态。

3.根据权利要求1所述的用于对存储媒体的卷信息进行分析的存储控制方法,其特征在于:该卷信息分析方法包括以下步骤:激活一存储装置控制器连接一应用系统的一系统端接口;

检查一存储媒体是否处于离线状态;

若处于离线状态,则持续检查该存储装置控制器与该应用系统间是否为连机状态;若检查为连机状态,则该应用系统通过该系统端接口触发系统端通信协议,进行存取该存储媒体;等待该应用系统下达指令,包括删除、存储、格式化指令,该存储装置控制器依据该应用系统下达的指令型态,判断是否应重新更新该卷信息;

判断该应用系统的指令的状态是否为读取或取得状态;

若该应用系统进行的写入作业会影响该卷信息,触发卷信息的更新作业;

执行写入作业并完成传输;

更新用于存储该卷信息的一卷信息暂存区的内容;

更新一显示装置的显示内容;以及

完成后回复待命状态。

4.根据权利要求3所述的用于对存储媒体的卷信息进行分析的存储控制方法,其特征在于:该应用系统尚未下达指令时,则维持一待命状态等待指令下达。

5.根据权利要求3所述的用于对存储媒体的卷信息进行分析的存储控制方法,其特征在于:于该触发该卷信息更新作业的步骤,视写入数据的起始位置以及数据长度是否影响存储媒体存放的卷信息而判断是否进行更新作业。

6.根据权利要求3所述的用于对存储媒体的卷信息进行分析的存储控制方法,其特征在于:于回复待命状态的步骤后,进入等待该应用系统下达指令的步骤。

说明书 :

技术领域

本发明涉及一种具读取存储媒体,分析存储媒体所记录的卷信息,进而控制显示装置以显示该等信息,并提供使用者参考等功能的存储装置控制方法。

背景技术

信息设备随着科技的进步愈有行动化、轻便使用的趋势,如行动电话、笔记本计算机、个人数字助理(PDA),紧接的是随身存储装置的发展,随着闪存的使用与工艺进步,大容量的随身存储装置也更普遍。
目前具备轻薄短小且可存储大容量型的存储装置,包括有抽取式存储媒体(如Zip磁盘片、光盘片及存储卡等)、可携式存储装置(如USB接口随身盘、外接式硬盘机等),其本身由于仅具实体记录信息的功能,因此仅能提供系统端记录与取得信息之用。另外,相对于该些可抽取式存储媒体的是抽取式传输媒介装置(如Zip磁盘驱动器、光驱及卡片阅读机等),用来作为可抽取式存储媒体与系统端之间信号传输的媒介。
前述的可携式或抽取式存储装置在其扇区分割、扇区格式化、文件写入与读取等运作上均由系统端进行与掌握相关算法或控制流程,因而前述仅具备信息存储与接口功能的各类存储装置,在离线后均无法显示卷相关的信息,如:可用空间(free space)、卷标(volume lable)等。
现有的存储装置内的控制器,仅具备实体存储的功能。请参阅图1所示的现有技术存储控制系统架构示意图,其中存储控制系统10的结构主要包括有微处理器(Micro Processor Unit,MPU)11、系统端接口12、存储媒体接口13、数据传输缓冲区14、程序代码存储器15、数据暂存存储器16、电源调制电路17以及时钟振荡电路18等单元所组成。
此存储控制系统10的系统端接口12连接应用系统101,所连接的应用系统101可为一计算机系统、数字相机等信息产品,存储控制系统10透过存储媒体接口13连接存储媒体102,并由内部设置的微处理器11依据系统端接口12通信协议标准连结应用系统101,解析判读应用系统101所下达的存取指令,并据以存取存储媒体102,进而进行数据传输等功能,并得以随时存取记录的信息。
上述可携式或抽取式存储装置在其扇区分割、扇区格式化、文件写入与读取等数据管理动作上均由外部的应用系统进行与掌握相关算法或控制流程。其技术的缺点如下:
1、造成使用者不便:因为使用者必须在存储控制系统激活状态中,且透过特定操作程序才能掌握前述存储装置的重要相关信息,而这在存储装置的内容量真的处于不足的状态下,就必须额外购置或以其它型态存储装置替代存储,造成不便。
2、增加存储系统负担:因这些即将成为未来存储用主流的装置无法自行执行计算存储容量、可用容量空间等相关程序,尚必须应用系统介入才得以处理,这在现有外围装置整合性日益加强以降低系统端负载的时代中,反而增加系统端负担无谓的负荷,特别是在如存储卡等抽取式存储装置在被应用于如数字相机等电量有限的可携式装置时,每要得知该存储卡的剩余存储量时即必须激活一次电源,造成其消耗电源在无谓的工作执行上。
本发明于存储控制系统中增设有卷信息分析模块(volume informationanalysis module)、卷信息暂存区(volume information memory)、显示装置接口(display device interface)与电源调制电路(powerregulation circuit)在不增加系统耗电与成本之下,实现卷信息分析与显示的功能。

发明内容

本发明的主要目的,在于提供一种设置卷信息分析模块与卷信息暂存区的存储控制方法,该存储控制方法具备在连机或离线状态下,均能独立读取存储媒体,进而分析其记录的卷相关应用信息的功能。
本发明的另一目的,在于存储控制区系统中,设置显示装置的控制驱动接口,使控制器得以轻易连结显示装置,并将卷信息显示于显示装置上的功能。
前述的存储控制系统,由存储媒体接口、系统端接口、数据传输缓冲区、微处理器、程序代码存储器、数据暂存存储器、卷信息分析模块、卷信息暂存区、显示装置接口、电源调制电路以及时钟振荡电路等组成。
其中,由系统端接口连结应用系统,存储媒体接口连结存储媒体,显示装置接口连接显示装置。由电源调制电路连结外部电源输入,加以调制并供应电源给予内部各单元。由时钟振荡电路连结外部RC振荡电路,以产生振荡时钟,并供应给予内部各单元。由程序代码存储器记录固件控制程序,并由微处理器执行该控制程序,进而控制内部各单元的动作关系,并于固件控制程序中,设置得于连机与/或离线状态下,激活读取存储媒体分析、记录与显示卷信息的动作程序。期间,并有数据暂存存储器提供存储空间,以存放进行前述控制程序时,必要的控制变量、数据结构等信息。卷信息暂存区则用于保存卷信息,以供分析时参照比较。并设置卷信息分析模块,以进行卷信息分析的功能。

附图说明

图1是现有技术存储控制系统架构示意图;
图2是本发明的存储控制系统与周边装置架构示意图;
图3是本发明的存储控制系统架构示意图;
图4是本发明对存储媒体的卷信息进行分析的控制方法的激活流程图;
图5是本发明对存储媒体的卷信息进行分析的控制方法详细激活流程图;
图6是本发明对存储媒体的卷信息进行分析的控制方法卷信息分析流程图;
图7是本发明对存储媒体的卷信息进行分析的控制方法卷信息分析详细流程图。

具体实施方式

本发明可应用于一般如硬盘、随身盘等存储装置上,其于存储装置的控制系统中设置有卷信息分析模块(volume information analysis module)、卷信息暂存区(volume information memory)、显示装置接口(displaydevice interface)与电源调制电路(power regulation circuit)等模块,可于离线时独立读取存储媒体所记录的存储媒体卷信息,加以分析,并透过显示装置接口,于显示装置显示卷信息提供使用者参考。
本发明实施例请参阅图2所示的存储控制系统与周边装置架构示意图.其中存储装置控制器(Storage Device Controller)20可为一实现于集成电路(IC)中的控制电路,且至少电连接若干个连接外部装置的控制接口,包括电连接一系统端接口22、显示装置接口24与存储媒体接口26等,接受系统端接口22控制,管理存储媒体记录的数字化信息,并控制读与/或写等存取动作。此存储装置控制器20通过一存储媒体接口26以内建或外接方式连接并读取分析一存储媒体25(如非易失性存储器),以撷取其中数字信息,产生存储媒体的卷相关信息,并将该等信息显示于显示装置23。
其中,存储媒体接口(Storage Media Interface)26为此存储装置控制器20与存储媒体25间进行数字化信息传递的接口,电连接该控制器20,将数据信号传递至应用系统21与显示装置23;系统端接口(Host SystemInterface)22则为存储装置控制器20与应用系统21(如计算机系统、随身存取装置、可携式数字装置等)间传递读与/或写存取指令以及存取数字化信息的接口,通过控制器20控制存取存储媒体25与显示装置23;显示装置接口(Display Device Interface)24则以内建或外接方式连接方式连接显示装置23,控制器20撷取应用系统的控制信号与存储媒体25的卷信息,以显示存储媒体的卷信息提供使用者参考的接口。
如图2所示,应用系统21通过系统端接口22连接存储装置控制器20,并以其中的存储媒体接口26连接存取存储媒体25,再通过其中控制器内分析模块(未显示于本图中,将于后再作说明)的分析处理将存储媒体25的信息,如使用空间、剩余空间、文件状态与卷标(volume lable)等通过显示装置接口24显示于显示装置23上。本发明的最佳实施例请参阅图3所示的存储控制系统架构示意图。主体为存储装置控制器20,应用系统21即通过控制存储装置控制器20达到连接存储媒体25与显示装置23的目的,并管理存储媒体25记录的数字化信息,并控制读与/或写存取记录数字化动作,以产生存储媒体的卷相关信息,并将这些信息显示于显示装置23。该存储装置控制器20包括有:
存储媒体接口(Storage Media Interface)26,为该存储装置控制器20与存储媒体25间传递存取数字化信息记录的接口。
系统端接口(Host System Interface)22,为存储装置控制器20与应用系统21间传递存取指令及数字化信息记录的接口。
数据传输缓冲区(Data Transfer Buffer)38,电性连接存储媒体接口26、系统端接口22与微处理器31,微处理器31通过此数据传输缓冲区38暂存应用系统21与存储媒体25传输信息的存储器缓冲区,使大量数据可以不通过微处理器31逐一搬移进行传输,并可经此数据传输缓冲区38直接在存储媒体接口26与系统端接口22间进行信号数据的传输。
微处理器(Micro-Processor)31电性连接控制存储装置控制器20各项单元与各项功能的核心处理单元。由其执行存储于程序代码存储器所记录的固件控制程序,并据以实现存储装置的数据传输、存储媒体管理、卷信息分析、卷信息显示等功能。
程序代码存储器(Program Memory)34电性连接于该微处理器31,为存储装置控制器20的固件程序代码所存储的存储器,为微处理器31所执行固件控制程序的存储记录存储器空间。
数据暂存存储器(Data Memory)35电性连接微处理器31,以提供固件控制程序所控制变量或数据结构的存储存储器空间。
卷信息分析模块(Volume Information Analysis Module)33依据存储媒体25经微处理器31的控制进行存储媒体卷信息的状态分析等处理,将其中记录的信息分析产生存储卷信息的功能模块。可整合微处理器31固件控制程序并由微处理器31执行分析功能。
卷信息暂存区(Volume Information Memory)32为卷信息的记录保存空间,电性连接该卷信息分析模块33与微处理器31等,用以整合共享数据暂存存储器空间记录保存卷信息。
显示装置接口(Display Device Interface)24为存储装置控制器20与显示装置23间的数据传输接口。
电源调制电路(Power Regulation Circuit)37为调制输入电源,并提供电力供给存储装置控制器20内功能单元的电路。
时钟振荡电路(Clock Oscillation Circuit)36产生振荡并据以产生特定频率的时钟,以提供同步时钟给存储装置控制器20内各单元。
图3中所示的存储装置控制器20为外接存储媒体25、应用系统21与显示装置23的控制芯片的实施例,而通过显示装置23显示存储媒体25的卷信息,也即通过内部设置的卷信息分析模块33依据存储媒体25记录的信息,分析产生卷信息,并存入卷信息暂存区32,而藉由卷信息暂存区32中保存部分卷信息,以供之后更新数据的比对,其比对方式则以记录前述相关数据存放位置,于系统写入数据时,确认写入数据是否与业已存储于卷信息暂存区32中的卷信息相同,进而判断是否进行更新的卷信息。其中卷信息包含有存储媒体25分割区域、文件系统格式(filesystem)及卷标(Volume Lable)等参考信息;此外,卷信息分析模块33也会扫描该存储媒体25整体以分析计算出存储媒体目前的负载及使用状况(如剩余可用容量及使用中空间容量有及区块损毁数理),由前述的读取及扫描动作中获取一最新的存储媒体的卷信息并经由微处理器31发送显示信号至显示装置接口24显示于显示装置23上。
特别的是,其内建或外接的显示装置23可为一种双稳态型的液晶显示器(Bi-stable Liquid Crystal Display),液晶以两种不同配向状态显示其稳定特性,换言之,若可利用电压来变换这两种稳定状态,而且也可由光学方式来辨识者,就是所谓的双稳态型LCD。此种存储用相关装置可在有电源供给状态下更新其显示信息,但在电源关闭状况下并不会更新显示信息,却会栓锁(Latch)住最后更新的显示信息于屏幕上,因此采用此种显示单元不管在连机、离线或电源关闭等情况下都可显示前述的存储媒体的卷信息,让使用者得以在最小电源损耗的情况下观看分析运算后所取得的存储媒体的卷信息,以供使用者随时掌握存储媒体的卷的使用状态。
本发明的另一特征,在于存储装置控制器20于连机时,能够于激活后进行前述分析,并能配合应用系统21下达指令,进行存取存储装置25与传输数据的作业,更能配合卷信息分析结果,检测判别前述存取作业是否影响存储媒体卷的应用信息,进而于判定前述存取作业不影响卷信息时,直接支持应用系统的存取动作,以减低增设本项功能对于存取效能产生的影响;或于判定前述存取作业将影响卷信息时,在完成应用系统21要求的存取动作后,依据应用系统21变更的信息,调整控制器记录的存储媒体的卷信息,并透过显示装置接口24,更新显示装置23显示的存储媒体的卷信息。
再者,于激活时进行首次分析之后,将分析结果暂存于卷信息暂存区32中,可加速更新的作业,即当接续进行更新卷状态时,得参考之前已经记录分析的结果,而就系统写入数据改变的范围,修正卷信息即可,可达到加速分析与更新显示作业的目的.
具体来说,本发明具存储媒体的卷信息分析功能的存储控制系统控制方法包括一存储媒体的卷信息分析的激活方法与一卷信息分析方法,分述如下。
图4为本发明存储媒体的卷信息分析的控制方法的主要激活流程图,步骤如下:
步骤41:电源开启,激活存储控制系统,包含与之连接的存储媒体、应用系统与显示装置;
步骤S42:经系统初始化(initialization)后,即读取激活扇区(MasterBoot Record,MBR);
步骤S43:经激活后,即由激活扇区中取得各样存储媒体的卷参数,如卷标,或于文件系统中得到的容量信息;
步骤S44:通过卷参数计算出所需的信息,如已占用或剩余容量;
步骤S45:通过显示装置接口将相关内容显示于显示装置上;
步骤S46:完成后进入待机状态(standby),以待下次的激活流程。
如上述流程,为加速卷信息分析的过程,其自存储媒体读取文件配置表(FAT)信息后,存放于卷信息暂存区,并由微处理器设定及激活卷信息分析模块,由其自动分析累计已由文件占用的存储空间。前述过程亦可将该卷信息分析模块由固件实现,直接由微处理器执行分析。于完成分析后,并将分析结果以及重要卷信息如:1、存放主要激活扇区(MBR)、基本输出入系统参数区块(BIOS Parameter Block,BPB)、文件配置表等重要信息的地址区间;2、目前设定的卷标;3、目前设定的卷容量;4、目前计算得出的剩余可用空间等,记录存放于卷信息暂存区中,提供更新卷信息时参考比对,以加速后续分析过程。
前述过程的详细激活步骤如图5所示;
步骤S501:激活存储控制系统的存储装置控制器;
步骤S502:检查该控制器的各单元状态;
步骤S503:检查存储媒体的状态;
步骤S504:读取存储媒体的主要激活扇区(MBR)。此主要激活扇区负责存放分割表(partition table)的数据,所有要存取该存储媒体的数据都必须要能知道分割区的开始和结束的地址;
步骤S505:藉由主要激活扇区解析其中分割表的起始地址;
步骤S506:自上述的起始地址读取基本输出入系统参数区块(BIOS参数区块,BPB),此BIOS参数区块包含于该激活扇区第一扇区,主要用来存放各种存储媒体的信息,如其中所需的系统文件、开机程序等,其中更有本发明所需的卷标(volume label);
步骤S507:自该BIOS参数区块中取得卷标,本发明通过显示于显示装置上的卷来做为该存储装置的识别,可依需要显示为使用者代号、姓名或其它达到辨识功效的图案;
步骤S508:再自BIOS参数区块取得卷相关参数,包括扇区容量(SectorSize)、簇容量(Cluster Size)、保留扇区(Reserved Sector)、总扇区数(Total Sector)与文件系统等;
步骤S509:检查确认该参数正确性与其文件系统是否支持;
步骤S510:依据BIOS参数区块的地址与卷参数计算根目录位置;
步骤S511:计算文件配置表起始位置与容量大小;
步骤S512:读取所有文件配置表以累计已占用的卷容量,并置于暂存区;
步骤S513:依据文件配置表计算占用总容量与剩余可用空间;
步骤S514:将卷信息记录至存储装置控制器内的卷信息暂存区,其中包括存放MBR、BPB、文件配置表等重要信息的地址区间、目前设定的卷、目前设定的卷容量与目前计算得出的剩余可用空间等;在此卷信息暂存区中更保存部分卷信息,以供之后更新数据的比对,其记录前述相关数据存放位置,于写入数据时,得迅速确认写入数据是否影响卷信息,进而判断是否进行更新显示作业;
步骤S515:微处理器藉控制显示装置接口更新显示最新的卷信息于显示装置上;
步骤S516:完成卷信息与显示作业进入待机状态。
当存储装置进入待机模式后,即可激活系统端接口,准备与应用系统进行连结以进行图6图7所示的卷信息分析流程。若存储装置处于离线状态(即该存储装置控制器与应用系统没有连结),则存储装置便持续待机,并显示前述更新后的卷信息维持不变。
图6是本发明存储卷信息分析的控制方法卷信息分析主要步骤流程图:
步骤S61:激活系统端接口,即激活存储装置控制器与应用系统的控制接口,以等待应用系统的控制信号;
步骤S62:检查存储装置控制器与应用系统间的连机状态,若无连机则持续检测,否则为连机状态;
步骤S63:检测其中卷信息是否有变更,若无变更则无须更新需显示的卷信息;
步骤S64:若应用系统有对该存储装置做影响卷信息的动作,则更新卷信息;
步骤S65:将更新的信息显示于显示装置上;
步骤S66:显示完毕后,进入待机状态。
而图7系为图6的详细揭露,流程包括有:
步骤S701:激活存储装置控制器连接应用系统的系统端接口;
步骤S702:检查该存储装置是否处于离线状态;
步骤S703:若处于离线状态,则持续检查存储装置控制器与应用系统间连机状态;
步骤S704:若检测为连机状态,则应用系统便得以透过系统端接口激活系统端通信协议(protocol)进行存取存储媒体的连机状态;
步骤S705:存储装置等待应用系统下达指令,如删除、存储、格式化等指令,控制器需依据应用系统下达的指令型态,判断是否应重新更新卷信息;
步骤S706:若应用系统尚未下达指令,则维持一待命状态等待指令下达;
步骤S707:判断得到应用系统的指令是否为读取或取得状态;
步骤S708:若为读取的指令,因不会改变卷所使用的容量,故并不更新卷信息,并继续步骤S707的判断步骤;
步骤S709:若应用系统的指令为写入或删除等影响卷信息的动作,则需判断是否该写入或删除的动作会影响到卷信息;若动作并不影响卷信息,如单纯地文件覆写或其它移动、复制动作,则并不更新卷信息,且回到检测应用系统指令的步骤.换句话说,若应用系统要求进行读取信息或响应状态的作业,由于前述作业不会改变卷信息或存储媒体的卷的状态,因此控制器可立即响应,并依指令要求的参数进行数据传输;
步骤S710:若应用系统进行的写入作业会影响卷信息,则触发该卷信息更新作业;
步骤S711:执行写入作业完成数据传输;
步骤S712:该存储装置控制器随即比对要求进行写入地址区间,判断是否属于存入MBR、BPB、根目录、子目录等重要信息的地址区间,当应用系统要求进行写入作业的地址区间,与前述重要信息的存放位置相同,将影响前述重要信息,则控制器随即记录此一状况,以及系统进行写入作业所影响的地址区间,并于完成写入作业与数据传输后,读取存储媒体并更新卷信息;
步骤S713:更新卷信息暂存区内容;由于系统写入作业未必全面影响卷信息的内容,因此在更新卷信息时,控制器仅需就受影响的地址区间,分析其内容,并依据暂存于卷信息暂存区间的卷信息,以及受系统写入作业影响改变的范围,再度进行分析计算,即可得出最新的结果,并进而更新卷信息暂存区所记录的卷信息;
步骤S714:更新显示装置的显示内容,需视写入数据的起始位置以及数据长度是否影响存储媒体存放的卷信息而判断是否进行此更新作业;
步骤S715:完成后回复待命状态,等待应用系统下达指令。
如上述,本发明于存储装置控制器中,设置卷信息分析模块、卷信息暂存区,以及显示装置接口等功能单元,以具备独立读取存储媒体,分析其记录的存储媒体的卷相关信息,并经显示装置接口控制显示装置,以显示存储媒体的卷应用相关信息,提供使用者参考。本发明并得透过前述记录、比对与判定过程,减低因增设前述功能对应用系统存取存储媒体产生的影响,同时加速当应用系统改变存储媒体的卷信息时,更新卷信息的速度。