本發(fā)明涉及一種NOR-Flash哈希表存儲(chǔ)方法及裝置，屬于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

單片機(jī)中NOR-FLASH作為外部存儲(chǔ)已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)，NOR-FLASH擁有無壞塊、擦除單元小、數(shù)據(jù)寫入錯(cuò)誤率低、允許單字節(jié)讀取等優(yōu)勢(shì)。但是由于成本限制，無法使用操作系統(tǒng)來管理，因此會(huì)遇到以下問題：

1、數(shù)據(jù)必須分塊存儲(chǔ)

由于單片機(jī)等設(shè)備沒有操作系統(tǒng)，無法動(dòng)態(tài)分配空間，內(nèi)存也只有幾十KB，也無法引入空間管理算法，在空間使用上必須采用先劃分后使用的辦法。比如：對(duì)檔案劃出一塊區(qū)域，每條檔案固定長(zhǎng)度50字節(jié)，1M只能存儲(chǔ)20971條檔案。每個(gè)檔案又要關(guān)聯(lián)到規(guī)則組合，每個(gè)規(guī)則段大約70字節(jié)，1M只能存儲(chǔ)14979條。

2、空間無法進(jìn)行混合使用

由于內(nèi)容的分塊，每塊數(shù)據(jù)都要分開保存，假如每個(gè)人都用同一種規(guī)則，那么系統(tǒng)最多就是2萬檔案。規(guī)則只保存了一條70字節(jié)，1MB的空間就這么浪費(fèi)了。或者說一個(gè)人使用兩條規(guī)則，那么系統(tǒng)最多是7489個(gè)人，檔案的一大半空間又浪費(fèi)了。

3、數(shù)據(jù)刪除后無法利用刪除的空間

由于Flash特性，讀寫可以單次寫，寫過的地方不能再次寫入只能擦除，但是擦除必須一次性擦掉一塊(一般大于64KB)，由于單片機(jī)只有幾十KB內(nèi)存，根本沒有辦法做數(shù)據(jù)緩存，而且緩存過程中還可能產(chǎn)生斷電，因此，更加不安全。使用其他臨時(shí)塊搬移需要讀寫2次，擦除2次，效率更低。

4、數(shù)據(jù)查詢只能從頭查詢

由于空間是順序存放，取出某條檔案或者某條規(guī)則必須要從頭遍歷，別無他法。當(dāng)檔案很多的時(shí)候檢索效率極低。

Hash算法是一種散列算法，通過摘要方式將數(shù)據(jù)分組，通過表掛載到不同的鏈上。這樣就實(shí)現(xiàn)了初步的hash算法結(jié)構(gòu)。

由于Hash使用鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)，每條鏈?zhǔn)菃为?dú)標(biāo)號(hào)，這樣可以將某些業(yè)務(wù)集中放在某個(gè)或某幾個(gè)鏈上，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存放，比如將檔案放在0-99鏈、黑名單放在100-149鏈上、配置信息放在150鏈上。數(shù)據(jù)之間無干擾，而且根據(jù)數(shù)據(jù)的摘要也能快速檢索數(shù)據(jù)。但是該算法只能在內(nèi)存中使用，用類似malloc()和free()的方式進(jìn)行，而Flash中沒有這樣的東西，而且只能從1寫0，擦除又要64K一塊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)以上問題，提供一種NOR-Flash哈希表存儲(chǔ)方法及裝置，將Hash算法結(jié)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并運(yùn)用到NOR-Flash芯片結(jié)構(gòu)中，從而節(jié)約存儲(chǔ)空間，提高信息檢索效率。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種NOR-Flash哈希表存儲(chǔ)方法，該方法包括如下步驟：

步驟一：建立鏈表頭數(shù)組，存儲(chǔ)每一條哈希鏈的頭部；

步驟二：定義哈希鏈表的基本數(shù)據(jù)源格式；

步驟三：掃描用戶第一次開機(jī)時(shí)Flash芯片中的數(shù)據(jù)，構(gòu)建鏈表基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

步驟四：按順序直接存放用戶添加的數(shù)據(jù)，將下一元素地址作為內(nèi)存中的鏈表頭，添加完后新的鏈表頭作為新的元素地址；

步驟五：當(dāng)空間剩余1個(gè)塊即最小擦除單元時(shí)，回收作業(yè)把鏈表前面的數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除，并掛載到鏈表后面，當(dāng)騰出一個(gè)塊的垃圾數(shù)據(jù)時(shí)，將單塊的垃圾數(shù)據(jù)擦除。

進(jìn)一步的，步驟一中所述的建立鏈表頭數(shù)組具體包括：采用預(yù)設(shè)的哈希函數(shù)構(gòu)建鏈表號(hào)、鏈表塊頭、鏈表塊尾、鏈表起始位置。

進(jìn)一步的，步驟二中所述的哈希鏈表的基本數(shù)據(jù)源格式至少包括可用標(biāo)記、摘要、下一元素地址、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)、循環(huán)冗余校驗(yàn)碼中的一項(xiàng)。

進(jìn)一步的，步驟三中所述的構(gòu)建鏈表基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括鏈表空白尾地址、有效記錄數(shù)、無效記錄數(shù)。

進(jìn)一步的，所述步驟五中鏈表數(shù)據(jù)的刪除、掛載、擦除具體指：

將有效元素轉(zhuǎn)移到已擦除的空白區(qū)域；

騰出一塊完整的標(biāo)記無效的區(qū)域；

將無效區(qū)域進(jìn)行塊擦除變?yōu)榭瞻讌^(qū)域。

本發(fā)明還提供一種NOR-Flash哈希表存儲(chǔ)裝置，所述裝置包括：

鏈表構(gòu)建模塊，用于建立鏈表頭數(shù)組，存儲(chǔ)每一條哈希鏈的頭部，同時(shí)掃描用戶第一次開機(jī)時(shí)Flash芯片中的數(shù)據(jù)，構(gòu)建鏈表基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

格式定義模塊，用于定義哈希鏈表的基本數(shù)據(jù)源格式；

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于存放用戶添加的數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)整理模塊，用于當(dāng)空間剩余1個(gè)塊即最小擦除單元時(shí)，對(duì)鏈表前面的數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除、掛載、擦除。

進(jìn)一步的，所述格式定義模塊中基本數(shù)據(jù)源格式至少包括可用標(biāo)記、摘要、下一元素地址、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)、循環(huán)冗余校驗(yàn)碼中的一項(xiàng)。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)將下一元素地址作為內(nèi)存中的鏈表頭，添加完后新的鏈表頭作為新的元素地址。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)整理模塊具體包括數(shù)據(jù)刪除子模塊、數(shù)據(jù)掛載子模塊、數(shù)據(jù)擦除子模塊：

數(shù)據(jù)刪除子模塊，用于當(dāng)存儲(chǔ)空間剩余最小擦除單元時(shí)，對(duì)鏈表前面的數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除；

數(shù)據(jù)掛載子模塊，用于當(dāng)存儲(chǔ)空間剩余最小擦除單元時(shí)，將鏈表前面刪除的數(shù)據(jù)，掛載到鏈表后面；

數(shù)據(jù)擦除子模塊，用于當(dāng)騰出垃圾數(shù)據(jù)占據(jù)一個(gè)塊時(shí)，將單塊的垃圾數(shù)據(jù)擦除。

本發(fā)明的有益效果是：通過對(duì)Hash算法結(jié)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)換以及鏈表數(shù)據(jù)的構(gòu)造及清理，從而實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)空間混合使用，并可利用刪除后的空間，有效的提高信息檢索效率，節(jié)約存儲(chǔ)空間。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中NOR-Flash哈希表存儲(chǔ)方法實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中NOR-Flash哈希表存儲(chǔ)方法中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中哈希鏈表數(shù)據(jù)源格式構(gòu)成示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中哈希鏈表數(shù)據(jù)整理流程示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中NOR-Flash哈希表存儲(chǔ)裝置結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

圖1為NOR-Flash哈希表存儲(chǔ)方法實(shí)現(xiàn)流程圖，該方法包括如下步驟：

S1：建立鏈表頭數(shù)組，存儲(chǔ)每一條哈希鏈的頭部；

S2：定義哈希鏈表的基本數(shù)據(jù)源格式；

S3：掃描用戶第一次開機(jī)時(shí)Flash芯片中的數(shù)據(jù)，構(gòu)建鏈表基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

S4：按順序直接存放用戶添加的數(shù)據(jù)，將下一元素地址作為內(nèi)存中的鏈表頭，添加完后新的鏈表頭作為新的元素地址；

S5：當(dāng)空間剩余1個(gè)塊即最小擦除單元時(shí)，回收作業(yè)把鏈表前面的數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除，并掛載到鏈表后面，當(dāng)騰出一個(gè)塊的垃圾數(shù)據(jù)時(shí)，將單塊的垃圾數(shù)據(jù)擦除。

其中，S1中建立鏈表頭數(shù)組具體包括：采用預(yù)設(shè)的哈希函數(shù)構(gòu)建鏈表號(hào)、鏈表塊頭、鏈表塊尾、鏈表起始位置。

如圖2所示為NOR-Flash哈希表存儲(chǔ)方法中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖，按順序直接存放用戶添加的數(shù)據(jù)，將下一元素地址作為內(nèi)存中的鏈表頭，添加完后新的鏈表頭作為新的元素地址。

如圖3所示，S2中哈希鏈表的基本數(shù)據(jù)源格式包括可用標(biāo)記、摘要、下一元素地址、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)、循環(huán)冗余校驗(yàn)碼。

S3中構(gòu)建鏈表基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括鏈表空白尾地址、有效記錄數(shù)、無效記錄數(shù)。

如圖4所示，S5中鏈表數(shù)據(jù)的刪除、掛載、擦除具體指：

將有效元素轉(zhuǎn)移到已擦除的空白區(qū)域；

騰出一塊完整的標(biāo)記無效的區(qū)域；

將無效區(qū)域進(jìn)行塊擦除變?yōu)榭瞻讌^(qū)域。

NOR-Flash哈希表存儲(chǔ)方法涉及的函數(shù)語句如下：

Struct jhash_info{

Ju32 j_hash_head[256]；

Ju8 j_hash_n；

Ju32 j_hash_gf_start；

Ju32 j_hash_gf_end；

Ju32 j_hash_start_addr；

Ju32 j_hash_head[256]；

Ju32 j_hash_btaddr；

Ju32 j_hash_good；

Ju32 j_hash_bad；

Ju32 jednsaddr；

Ju16 jzlkn；

Ju8 jfastaddmod；

Ju8 jhash_chave_clean；

Ju8 jhash_cing_clean；

}；

如圖5所示，本發(fā)明還提供一種NOR-Flash哈希表存儲(chǔ)裝置，該裝置包括：

鏈表構(gòu)建模塊1用于建立鏈表頭數(shù)組，存儲(chǔ)每一條哈希鏈的頭部，同時(shí)掃描用戶第一次開機(jī)時(shí)Flash芯片中的數(shù)據(jù)，構(gòu)建鏈表基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

格式定義模塊2用于定義哈希鏈表的基本數(shù)據(jù)源格式，格式定義模塊2中基本數(shù)據(jù)源格式包括可用標(biāo)記、摘要、下一元素地址、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)、循環(huán)冗余校驗(yàn)碼。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊3用于存放用戶添加的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)將下一元素地址作為內(nèi)存中的鏈表頭，添加完后新的鏈表頭作為新的元素地址。

數(shù)據(jù)整理模塊4用于當(dāng)空間剩余1個(gè)塊即最小擦除單元時(shí)，對(duì)鏈表前面的數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除、掛載、擦除。數(shù)據(jù)整理模塊4具體包括數(shù)據(jù)刪除子模塊401、數(shù)據(jù)掛載子模塊402、數(shù)據(jù)擦除子模塊403，其中，數(shù)據(jù)刪除子模塊401用于當(dāng)存儲(chǔ)空間剩余最小擦除單元時(shí)，對(duì)鏈表前面的數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除；數(shù)據(jù)掛載子模塊402用于當(dāng)存儲(chǔ)空間剩余最小擦除單元時(shí)，將鏈表前面刪除的數(shù)據(jù)，掛載到鏈表后面，數(shù)據(jù)擦除子模塊403用于當(dāng)騰出垃圾數(shù)據(jù)占據(jù)一個(gè)塊時(shí)，將單塊的垃圾數(shù)據(jù)擦除。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。