本發(fā)明涉及信息處理領(lǐng)域，具體涉及一種基于閃存存儲(chǔ)設(shè)備的糾刪方法及裝置。

背景技術(shù)：

閃存存儲(chǔ)具有很高的讀寫帶寬，是當(dāng)前存儲(chǔ)領(lǐng)域中的熱點(diǎn)，但是閃存本身的特點(diǎn)決定了它的誤碼率要高于普通存儲(chǔ)很多。在底層一個(gè)閃存存儲(chǔ)單元內(nèi)，一般使用ecc即糾錯(cuò)碼技術(shù)來(lái)保證本單元內(nèi)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在系統(tǒng)較高層次上，通常采用raid或者糾刪碼來(lái)保證系統(tǒng)存儲(chǔ)的可靠。

但是raid系列不是占用的開銷較大，就是糾錯(cuò)能力不強(qiáng)。而rs實(shí)現(xiàn)的糾刪碼，實(shí)現(xiàn)所需資源較多，糾刪延時(shí)很大，一般需要數(shù)百個(gè)時(shí)鐘周期。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種適用于閃存存儲(chǔ)設(shè)備的糾刪方法及裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種適用于閃存存儲(chǔ)設(shè)備的糾刪方法，包括以下步驟：

s1、在編碼端，將16個(gè)輸入數(shù)據(jù)塊的對(duì)應(yīng)字節(jié)位置進(jìn)行異或得到第一校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊，將所述16個(gè)輸入數(shù)據(jù)塊按照對(duì)應(yīng)字節(jié)的順序輸入到16個(gè)迦洛華域乘法器中，將16個(gè)乘法器輸出的16個(gè)數(shù)據(jù)塊的對(duì)應(yīng)字節(jié)位置進(jìn)行異或得到第二校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊；

s2、在解碼端，先將接收到的16塊原數(shù)據(jù)進(jìn)行異或操作，其中丟失的部分用0補(bǔ)充，再將異或結(jié)果分別與所述第一校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊和第二校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行異或操作，得到第一中間數(shù)據(jù)和第二中間數(shù)據(jù)；

s3、將第一中間數(shù)據(jù)分別通過(guò)兩個(gè)迦洛華域乘法器，得到第一中間乘法結(jié)果和第一中間乘法結(jié)果，其中兩個(gè)迦洛華域乘法器的系數(shù)是與數(shù)據(jù)塊的缺失位置對(duì)應(yīng)的；

s4、將所述第一中間乘法結(jié)果和第一中間乘法結(jié)果分別異或所述第二中間數(shù)據(jù)，得到第一中間乘法異或結(jié)果和第二中間乘法異或結(jié)果；

s5、將步驟s3中的兩個(gè)乘法器系數(shù)進(jìn)行異或操作，得到迦洛華域到自然數(shù)域映射表的索引，用所述索引查詢迦洛華域到自然數(shù)域映射表，得到第一映射表查詢結(jié)果；

s6、用256減去所述第一映射表查詢結(jié)果，得到自然數(shù)域到迦洛華域映射表索引，用所述索引查詢自然數(shù)域到迦洛華域映射表，得到第二映射表查詢結(jié)果；

s7、將第一中間乘法異或結(jié)果和第二中間乘法異或結(jié)果分別通過(guò)兩個(gè)迦洛華域乘法器，得到最終恢復(fù)數(shù)據(jù)，所述兩個(gè)迦洛華域乘法器的系數(shù)為所述第二映射表查詢結(jié)果。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種適用于閃存存儲(chǔ)設(shè)備的糾刪裝置，包括編碼模塊及解碼模塊，其中：

編碼模塊，用于將16個(gè)輸入數(shù)據(jù)塊的對(duì)應(yīng)字節(jié)位置進(jìn)行異或得到第一校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊，將所述16個(gè)輸入數(shù)據(jù)塊按照對(duì)應(yīng)字節(jié)的順序輸入到16個(gè)迦洛華域乘法器中，將16個(gè)乘法器輸出的16個(gè)數(shù)據(jù)塊的對(duì)應(yīng)字節(jié)位置進(jìn)行異或得到第二校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊；

解碼模塊，用于利用接收到的兩個(gè)校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行糾刪，具體為，

先將接收到的16塊原數(shù)據(jù)進(jìn)行異或操作，其中丟失的部分用0補(bǔ)充，再將異或結(jié)果分別與所述第一校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊和第二校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行異或操作，得到第一中間數(shù)據(jù)和第二中間數(shù)據(jù)；

將第一中間數(shù)據(jù)分別通過(guò)兩個(gè)迦洛華域乘法器，得到第一中間乘法結(jié)果和第一中間乘法結(jié)果，其中兩個(gè)迦洛華域乘法器的系數(shù)是與數(shù)據(jù)塊的缺失位置對(duì)應(yīng)的；

將所述第一中間乘法結(jié)果和第一中間乘法結(jié)果分別異或所述第二中間數(shù)據(jù)，得到第一中間乘法異或結(jié)果和第二中間乘法異或結(jié)果；

將所述兩個(gè)迦洛華域乘法器的系數(shù)進(jìn)行異或操作，得到迦洛華域到自然數(shù)域映射表的索引，用所述索引查詢迦洛華域到自然數(shù)域映射表，得到第一映射表查詢結(jié)果；

用256減去所述第一映射表查詢結(jié)果，得到自然數(shù)域到迦洛華域映射表索引，用所述索引查詢自然數(shù)域到迦洛華域映射表，得到第二映射表查詢結(jié)果；

以所述第二映射表查詢結(jié)果分別為兩個(gè)迦洛華域乘法器的系數(shù)，將第一中間乘法異或結(jié)果和第二中間乘法異或結(jié)果分別通過(guò)所述兩個(gè)迦洛華域乘法器，得到最終恢復(fù)數(shù)據(jù)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其糾錯(cuò)能力為m+2，即任意m塊存儲(chǔ)單元可以同時(shí)容納2塊單元出錯(cuò)。其保護(hù)能力強(qiáng)于傳統(tǒng)的raid，占用資源較少，同時(shí)糾刪延時(shí)低于傳統(tǒng)的rs糾刪碼，編碼僅需2個(gè)時(shí)鐘周期，解碼僅4個(gè)時(shí)鐘周期。同時(shí)支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳，不需要等到全部數(shù)據(jù)塊都準(zhǔn)備好才能計(jì)算，數(shù)據(jù)隨到隨算，從而大大降低了對(duì)系統(tǒng)緩存的要求。

附圖說(shuō)明

圖1示出本發(fā)明的糾刪裝置示意圖。

圖2示出本發(fā)明的編碼過(guò)程示意圖。

圖3示出本發(fā)明的解碼過(guò)程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

參見(jiàn)圖1，為本發(fā)明的糾刪裝置示意圖。裝置包括編碼模塊與解碼模塊兩部分，編碼模塊將16個(gè)輸入數(shù)據(jù)塊進(jìn)行處理得到兩個(gè)校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊，解碼模塊利用接收到的兩個(gè)校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊對(duì)接收到的部分缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行糾刪。

參見(jiàn)圖2，為本發(fā)明的具體編碼過(guò)程示意圖。

編碼部分的功能是由不多于m=16塊原數(shù)據(jù)（輸入），生成2塊校驗(yàn)塊（輸出）。在閃存中，每個(gè)數(shù)據(jù)塊是16kb，當(dāng)然也可以是其他大小。

其中，第一個(gè)數(shù)據(jù)塊由16個(gè)原數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)字節(jié)位置異或得到。

若原數(shù)據(jù)塊數(shù)不足16，則剩余輸入位置補(bǔ)零。

若在斷點(diǎn)續(xù)傳模式下，則第一次將異或后的結(jié)果數(shù)據(jù)放入輸出緩存1中，后續(xù)的數(shù)據(jù)異或完成后，與輸出緩存1中的數(shù)據(jù)再異或一次，將結(jié)果覆蓋寫到輸出緩存1中，反復(fù)執(zhí)行直到全部原數(shù)據(jù)塊到達(dá)并計(jì)算完成。

第二個(gè)數(shù)據(jù)塊的計(jì)算過(guò)程由16個(gè)8bit迦洛華域乘法器構(gòu)成（該乘法器輸入是2個(gè)數(shù)據(jù)，其中一個(gè)接原數(shù)據(jù)，一個(gè)接固定系數(shù)，輸出一個(gè)8bit數(shù)據(jù)結(jié)果），16個(gè)輸入數(shù)據(jù)塊，按照對(duì)應(yīng)字節(jié)的順序，輸入到16個(gè)迦洛華域乘法器中，將乘法器的16個(gè)輸出，異或后，寫到輸出緩存2中。

這16個(gè)迦洛華域乘法器的固定系數(shù)依次是：0x01，0x02，0x04，0x08，0x10，0x20，0x40，0x80，0x1e，0x3a，0x74，0xe8，0xce，0x87，0x13，0x26。

若在斷點(diǎn)續(xù)傳模式下，則第一次將異或后的結(jié)果數(shù)據(jù)放入輸出緩存2中，后續(xù)的數(shù)據(jù)異或完成后，與輸出緩存2中的數(shù)據(jù)再異或一次，將結(jié)果覆蓋寫到輸出緩存2中，反復(fù)執(zhí)行直到全部元數(shù)據(jù)塊到達(dá)并計(jì)算完成。需要指出的是，在計(jì)算輸出數(shù)據(jù)塊2的時(shí)候，斷點(diǎn)模式下，來(lái)的每個(gè)數(shù)據(jù)塊應(yīng)該按照其在16個(gè)數(shù)據(jù)塊中的位置，進(jìn)入對(duì)應(yīng)的迦洛華域乘法器中，其余乘法器的輸出端補(bǔ)0。

至此，輸出緩存1和輸出緩存2就是編碼后的結(jié)果。

解碼部分的是由16塊原數(shù)據(jù)（丟失部分補(bǔ)0）+2塊校驗(yàn)數(shù)據(jù)（輸入），和任意兩個(gè)丟失數(shù)據(jù)的位置0~17（輸入），恢復(fù)出丟失的2塊數(shù)據(jù)（輸出）

由于系統(tǒng)不關(guān)心校驗(yàn)數(shù)據(jù)的丟失，因此如果丟失的兩塊全是校驗(yàn)數(shù)據(jù)，則無(wú)需恢復(fù)，直接將原數(shù)據(jù)讀出即可。如丟失的兩塊中有一塊是原始數(shù)據(jù)，一塊是校驗(yàn)數(shù)據(jù)，則也只需要恢復(fù)出一塊原始數(shù)據(jù)即可。

若系統(tǒng)僅丟失一塊原始數(shù)據(jù)，則第二個(gè)丟失位置給出一個(gè)校驗(yàn)塊的位置即可。

解碼模塊第一步先將16塊原數(shù)據(jù)（丟失部分補(bǔ)0）異或起來(lái)，再分別與校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊1和校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊2異或，得到兩個(gè)中間數(shù)據(jù)，中間數(shù)據(jù)1和中間數(shù)據(jù)2。從中間數(shù)據(jù)1、2開始的解碼過(guò)程參見(jiàn)圖3。

第二步將中間數(shù)據(jù)1分別通過(guò)兩個(gè)迦洛華域乘法器，得到兩個(gè)中間乘法結(jié)果1、2。

其中兩個(gè)迦洛華域乘法器的系數(shù)是由缺失位置對(duì)應(yīng)的，編碼部分時(shí)，16個(gè)乘法器對(duì)應(yīng)的是：0x01，0x02，0x04，0x08，0x10，0x20，0x40，0x80，0x1e，0x3a，0x74，0xe8，0xce，0x87，0x13，0x26。假設(shè)丟失的數(shù)據(jù)塊是0和7（數(shù)據(jù)塊編號(hào)從0開始數(shù)），那么這里兩個(gè)乘法器的系數(shù)就是0和7對(duì)應(yīng)的系數(shù)，即0x01和0x80，記作輸出乘法器系數(shù)1和輸出乘法器系數(shù)2。

將中間乘法結(jié)果，分別異或所述中間數(shù)據(jù)2，得到2個(gè)中間乘法異或結(jié)果1、2。

將輸出乘法器系數(shù)1和輸出乘法器系數(shù)2異或起來(lái)，得到迦洛華域到自然數(shù)域映射表索引1。

用索引1查詢迦洛華域到自然數(shù)域映射表，得到映射表查詢結(jié)果1。

用256減去映射表查詢結(jié)果1，得到自然數(shù)域到迦洛華域映射表索引2，用索引2查詢自然數(shù)域到迦洛華域映射表，得到映射表查詢結(jié)果2。

將2個(gè)中間乘法異或結(jié)果1、2分別通過(guò)兩個(gè)迦洛華域乘法器，得到的結(jié)果就是最終恢復(fù)數(shù)據(jù)。該處2個(gè)乘法器的系數(shù)，就是映射表查詢結(jié)果2。

斷點(diǎn)續(xù)傳和不足16塊的情況，與編碼處理方式相同，但斷點(diǎn)續(xù)傳要在第一步將數(shù)據(jù)湊齊，方可進(jìn)入下一步。

其中8bit的迦洛華域到自然數(shù)域映射表和自然數(shù)域到迦洛華域映射表在數(shù)學(xué)上是固定的，自然數(shù)域到迦洛華域映射表是由自然數(shù)的0~255查找（映射到）迦洛華域的0~255，反之類似。另外8bit的迦洛華域乘法器，在數(shù)學(xué)上也是固定的。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲(chǔ)器和光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。