專利名稱：使用半導體存儲器的存儲系統(tǒng)和其中的存儲文件管理方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及存儲系統(tǒng)和管理存儲在這種存儲系統(tǒng)中文件的方法。
在通用的個人計算機中，一般使用軟磁盤以便將數(shù)據(jù)從一個計算機轉移到另一個計算機。然而，與安裝在計算機上的硬盤速度相比，這種軟磁盤具有相當慢的工作速度。同時，它具有大約1．44兆字節(jié)(MB)的相當小的存儲容量。因此，一個軟磁盤不能存儲大容量的數(shù)據(jù)，例如新近開發(fā)的音樂或圖像等等的多媒體文件。
為了克服這樣一種軟磁盤的缺陷，開發(fā)了例如ZIP盤和磁光盤的各種形式的可移動存儲介質和用于它們的驅動器。這些存儲介質具有大約100MB(在ZIP盤的情況下)或250MB(在磁光盤的情況下)的非常大的容量。因此，它們可用于存儲和轉移如上所述的大容量的多媒體文件。
然而，因為這種具有大存儲容量的存儲系統(tǒng)也利用如軟磁盤的磁作用讀和寫數(shù)據(jù)，它的尺寸較大并且該系統(tǒng)具有較慢的工作速度。另外，由于磁場的緣故，存儲在其中的數(shù)據(jù)可能丟失。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種使用半導體存儲器的存儲系統(tǒng)和管理存儲在該系統(tǒng)中文件的方法，該系統(tǒng)能夠存儲大容量的數(shù)據(jù)文件，并且具有較快的工作速度和較小的尺寸。
本發(fā)明的這些和其它目的利用這樣一種存儲系統(tǒng)實現(xiàn)，該系統(tǒng)包括一種存儲介質，該存儲介質具有至少一個用于存儲數(shù)據(jù)的半導體存儲器；以及一個驅動器，用于驅動存儲介質以在該存儲介質上讀取或存儲。驅動器包括一個含有空間的殼體，存儲介質插入到該空間中，一對接口，分別連接到存儲介質和計算機；一個控制部分經過一個總線連接到接口并且經過接口控制存儲介質和計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸。
存儲介質包括一個基片，半導體存儲器配置在該基片上，在基片的后側端裝設一個連接器并且經過一個總線連接到驅動器接口中的一個以及連接到半導體存儲器，因此，數(shù)據(jù)經過接口和連接器在計算機和半導體存儲器之間傳送。
半導體存儲器最好是一種Nand類型的快閃存儲器。
半導體存儲器是一個動態(tài)RAM或一個靜態(tài)RAM，并且存儲介質還包括為動態(tài)RAM或靜態(tài)RAM供電的裝置。
電源裝置是一個通過外部電源可重新充電的電池。
半導體存儲器是一個鐵電RAM。
存儲介質包括一個擴展槽，形成在基片的前側并且經過總線與半導體存儲器連接，以及一個存儲介質的擴展槽連接到另一個存儲介質的連接器，按照連接存儲介質的數(shù)量增加存儲介質的存儲容量。
驅動器還可以包括一個含有空間的模塊，存儲介質插入該空間并且可拆卸地安裝到殼體；一個模塊接口，當存儲介質插入到模塊的空間時連接到存儲介質；第一接口，經過總線連接到模塊接口；第二接口連接到與不相依于驅動器的計算機的外部接口并且連接到總線；控制部分，經過總線分別連接到模塊接口以及第一和第二接口，用于當?shù)诙涌谶B接到計算機的外部接口時經過接口控制在存儲介質和計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸。
一種計算機存儲系統(tǒng)的文件管理方法包括下列步驟將一個存儲介質的存儲區(qū)域分為引導(boot)區(qū)域和數(shù)據(jù)區(qū)域；以鏈式表文件格式將若干個文件包存儲在數(shù)據(jù)區(qū)域，若干個文件包的每一個包括一個標題，該標題具有下一個包的位置信息，文件主體和尾部、標題；將數(shù)據(jù)區(qū)域所有包的標題加載到存儲器，以及如果請求存取文件則根據(jù)加載到存儲器的標題搜索所需文件包的位置信息。
當存儲介質安裝到驅動器時將文件包的標題加載到存儲器。
文件管理方法還包括將存儲介質的存儲單元定義為一個指定值用于格式化存儲介質，在引導區(qū)域上寫入存儲單元以及利用寫在引導區(qū)域上的存儲單元，在在數(shù)據(jù)區(qū)域存儲文件。
包含在并構成說明書的一部分的附圖結合說明書一起說明本發(fā)明的一些方面。在附圖中

圖1a是一個本發(fā)明存儲系統(tǒng)的透視圖，該存儲系統(tǒng)具有一個用于存儲數(shù)據(jù)文件的存儲介質，以及一個用于驅動該存儲介質的驅動器；圖1b是一個示出計算機和圖1a中存儲系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸關系的方框圖；圖2是一個本發(fā)明存儲系統(tǒng)中使用的存儲介質的透視圖；圖3是一個本發(fā)明存儲系統(tǒng)中使用的另一種存儲介質的透視圖4是一個本發(fā)明存儲系統(tǒng)中使用的另一種存儲介質的透視圖；圖5是一個示出圖4所示存儲介質的連接關系的透視圖；圖6a是一個在本發(fā)明存儲系統(tǒng)中使用的驅動器的透視圖，該驅動器具有一個可拆卸的模塊；圖6b是一個示出計算機和圖6a所示驅動器之間數(shù)據(jù)傳輸關系的方框圖；圖7是一個圖6a所示的可拆卸模塊的透視圖；以及圖8是一個示出存儲介質的存儲區(qū)域和計算機主存儲器用于說明本發(fā)明的文件管理方法的示意圖。
如圖所示，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的存儲系統(tǒng)一般包括一個用于存儲數(shù)據(jù)的存儲介質200和一個用于在存儲介質200上讀和寫數(shù)據(jù)的驅動器100。
如圖1a和1b所示，驅動器100包括一個含有空間113的殼體112，存儲介質200(參照圖2)可拆卸地插入該空間；第一接口114a，當存儲介質200插入空間113時連接到存儲介質20；第二接口114b，用于將第一接口114a與計算機300的接口98連接起來；及控制部分116，配置在第一接口114a和第二接口114b之間，用于控制存儲介質200和計算機300之間的數(shù)據(jù)傳輸。驅動器100安裝在計算機的一側。
可供參考的是，用于將存儲介質200與存儲介質驅動器100的接納部分113分開的機構能夠容易地從本領域公知的如軟磁盤驅動器和zip驅動器的范例中構成。因此，其中省略了它們的詳細描述和示意圖。
如圖2所示，存儲介質200包括一個基片212，至少一個動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)214配置在基片212上；電池218，用于為DRAM214提供刷新電流；以及連接器216，與驅動器100的接口114a相連接。存儲介質200的存儲容量根據(jù)DRAM214的存儲容量和數(shù)量決定。例如，在每個具有8MB的存儲容量的八個DRAM214安裝在基片212上的情況下，存儲介質200的存儲容量總共是64MB。
連接器216裝設在基片212的后側并且經過基片212上印制的總線213連接到DRAM214。當連接器216配置在存儲介質驅動器100的空間113中時，連接器216連接到存儲介質驅動器100的接口114a。因此，計算機300能夠經過接口98、114a、114b和連接器216讀取存儲在DRAM214中的數(shù)據(jù)或存儲數(shù)據(jù)在DRAM214上。
如電池218的電源部分最好是如鋰離子電池的可重新充電的電池218。更好的是，DRAM214和電池218經過連接器216連接到計算機300的電源，使得DRAM214和電池218利用計算機300的電源驅動和充電。譯碼器215經過總線213連接DRAM214和連接器216，譯碼器215選擇若干個DRAM214中的一個，因此，計算機300與選擇的DRAM214通信以讀出存儲在其中的數(shù)據(jù)或者存儲數(shù)據(jù)到其中。
同時，根據(jù)本發(fā)明，存儲介質200能夠使用如靜態(tài)RAM的半導體存儲器、Nand類型快閃存儲器和鐵電RAM來代替DRAM214。圖3示出一個存儲介質200a的范例，其中使用了Nand類型的快閃存儲器或鐵電RAM。在Nand類型快閃存儲器或鐵電RAM的情況下，因為甚至沒有連續(xù)供電數(shù)據(jù)也能夠保持在存儲器中，圖3所示的存儲介質200a不要求另外的如電池218的電源。由經過計算機300向驅動器100提供的電源來驅動Nand類型快閃存儲器或鐵電RAM。
如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的存儲介質200b在它的前面形成一個擴展槽217。一個存儲介質200b的擴展槽217連接到另一個存儲介質200b的連接器216。
如圖5所示，因為若干個存儲介質200b以這樣一種方式相互連接使得一個存儲介質200b的擴展槽217與另一個存儲介質200b的連接器216連接，如上所述，存儲介質的容量可以根據(jù)連接的存儲介質的數(shù)量增加。當若干個存儲介質200a相互連接時，由譯碼器119(見圖1b)選擇若干個存儲介質200b中的一個，因此，計算機300與選擇的存儲介質200b通信以在存儲介質的存儲器上讀出存儲的數(shù)據(jù)或存儲數(shù)據(jù)在存儲介質的存儲器上。
圖6a到圖7說明了根據(jù)本發(fā)明的一個變更方案范例的存儲介質的驅動器100a。
根據(jù)本發(fā)明另一個范例的驅動器100a具有一個相鄰于殼體112的空間113配置的可拆卸模塊120。如圖7所示，可拆卸模塊120具有模塊殼體122，該殼體具有一個空間123用于容納存儲介質200；第一接口124和第二接口126；連接存儲介質200的連接器216的接口127以及一個具有如控制部分116相同功能的控制部分128。
第一接口124連接模塊接口114c，第二接口126用于連接計算機300的外部接口。連接接口127、第一接口124和第二接口126通過總線相互連接，還與控制部分218連接。殼體112的接口114a、114b、114c和可拆卸模塊120的第一接口124是IDE或SCSI類型，而可拆卸模塊的第二接口126是一種并行或通用串行總線(USB)類型。在圖6b中，在可拆卸模塊120與殼體112分開的情況下，當可拆卸模塊120的第二接口126與計算機300的外部端口96斷開時，緩沖器130用于解決數(shù)據(jù)的瓶頸問題。當存儲介質200b相互連接時譯碼器129用于選擇諸個存儲介質200b中的一個存儲介質。
因此，在本發(fā)明實施例的驅動器100a中，可拆卸模塊120能夠與殼體112分開并且連接到計算機的外部接口，該驅動器沒有經過并行端口或USB端口安裝在該計算機上。也就是說，可拆卸模塊120一般安裝在殼體112，使得可拆卸模塊120通過IDE或SCSI方式經過第一接口124連接殼體112的模塊接口114c。因此，一方面，存儲介質200可以安裝在殼體112的空間113中或可拆卸模塊120的空間123中，另一方面，兩個存儲介質200可以同時安裝在空間113和123中。
為了將數(shù)據(jù)從計算機300傳送到一個其中未安裝驅動器100的目標計算機(未示出)，可拆卸模塊120從安裝在計算機300的殼體112拆卸下來，并且移到目標計算機上。然后，可拆卸模塊120的第二接口126經過并行或USB電纜與目標計算機的外部端口連接。在這種情況下，目標計算機的外部端口類型必須對應于第二接口126的類型。插入在可拆卸模塊120的接納部分的存儲介質200經過可拆卸模塊120的第二接口126與目標計算機連接。因此，存儲在存儲介質200的數(shù)據(jù)可以用于目標計算機。當可拆卸模塊120與殼體112分開并且用于目標計算機時，存儲介質200和目標計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸由可拆卸模塊120的控制部分128管理。
參照圖8，下面詳細解釋存儲系統(tǒng)的文件管理方法。圖8是一個用于說明圖2描述的存儲介質200的DRAM214的存儲區(qū)域(SA)、計算機300的主存儲器(MM)以及SA和主存儲器(MM)的存儲狀態(tài)的方框圖。
圖2所示的存儲介質200的存儲區(qū)域(SA)被分為一個引導區(qū)域和一個用于存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)域。這個過程通過格式化存儲介質200來獲得。引導區(qū)域位于存儲區(qū)域的起點，其中記錄了如它的類型和容量的存儲介質信息、OS裝入程序、存儲單元信息。存儲單元信息具有各種尺寸，例如512字節(jié)、256字節(jié)、128字節(jié)或1個字，并且當它被格式化時由用戶指定。數(shù)據(jù)區(qū)域是除了引導區(qū)域以外的其余部分。文件的包類型存儲在數(shù)據(jù)區(qū)域，文件包括標題H、文件主體B和尾部T。標題H具有如文件名、目錄名、屬性、登記時間和／或文件大小的文件信息。標題H具有用于表示下一個文件存在或缺少的標記F，指示下一個文件位置的指針P。在圖8中，在第一個文件的標題H1的標記F1設置為ON，指針P1具有一個指示第二個文件位置的地址。
最后文件的標題H4的標記F4設置為OFF，指針P4是空的或者具有一個如零的特定值。存儲在數(shù)據(jù)區(qū)域的若干個包具有一個通過標題H的標記F和指針P連接的鏈式表的格式。
實際的文件存儲在包的文件主體B中，一個指示包或一個信息的結束的特定值存儲在尾部T中，如果包在數(shù)據(jù)區(qū)域中被分段為若干個部分則該信息指示包的下一個段的位置。
在數(shù)據(jù)區(qū)域中的包存儲到記錄在引導區(qū)域中的存儲單元。在圖8中，當存儲包時尾部T1、T2a、T2b和標題H2、H3以及文件主體B2b之間的空格指示由于存儲單元而丟失的區(qū)域。用戶根據(jù)文件大小和要寫到存儲介質200的s特性指定一個適當?shù)拇鎯卧?，使得這種存儲區(qū)域的損失能夠減至最小。
如上所述，文件以鏈式表文件的形式存儲在存儲介質200的SA中。為了在存儲介質上讀出或寫入數(shù)據(jù)，將該介質插入到驅動器。存儲在存儲介質的存儲區(qū)域SA的包的標題H1、H2、H3和H4通過計算機或操作系統(tǒng)OS中的存儲介質管理程序被連續(xù)地讀出，并且隨后加載到計算機的主存儲器MM。
另外，當關于一選擇的文件的工作請求從OS或一個應用程序產生時，首先，順序搜索加載到主要的存儲器MM的標題H1、H2、H3和H4。如果在搜索階段找到匹配于所需文件的一個標題，所需文件的位置信息由剛好在配置在這個標題之前的文件標題上寫入的指針讀出，剛剛在所需文件被存儲在數(shù)據(jù)區(qū)域之前寫入該文件標題，然后隨著OS或應用程序進入與存儲區(qū)域一致的位置完成了對于文件所需的工作。
如果所需的工作是將一個新文件存儲在數(shù)據(jù)區(qū)域，則搜索最后存儲的文件包的標題，這個標題的標記設置為ON并且隨后要被存儲在新文件中的數(shù)據(jù)區(qū)域的位置信息按該指針寫入。以后，從寫在指針的位置將新文件包存儲在數(shù)據(jù)區(qū)域。這時，新文件最好從數(shù)據(jù)區(qū)域中緊靠在最后包的尾部的位置存儲。如果用于存儲新文件包的數(shù)據(jù)區(qū)域的連續(xù)空間小于該包的尺寸，則具有該連續(xù)空間的最后位置數(shù)據(jù)區(qū)域另一個位置信息的尾部存儲在數(shù)據(jù)區(qū)域中。包的剩余部分開始存儲在一個匹配于這個位置信息的數(shù)據(jù)區(qū)域。
通過將存儲在一個包標題的下一個文件的位置信息寫在要被刪除的包的標題上，在要被刪除的包的標題上寫有要被刪除的包的位置信息，可以容易地完成文件的刪除。
如上所述，本發(fā)明的存儲系統(tǒng)具有非常簡單的結構，該結構由于采用半導體存儲器，特別是DRAM作為存儲介質而具有相當大的容量，該存儲系統(tǒng)具有較小尺寸-較輕重量并且大大增加了工作速度。另外，避免了因為不同的磁場引起的損壞的可能性。
此外，還具有另外一個優(yōu)點，因為由于若干個存儲介質的互聯(lián)能夠大大地增加存儲介質的容量，所以可以容易地移動超過一個存儲介質容量的數(shù)據(jù)。另外，由于驅動器直接連接到計算機，不具有用于驅動本發(fā)明存儲介質的驅動器的計算機也可以使用具有本發(fā)明可拆卸類型模塊的驅動器來使用存儲在介質中的數(shù)據(jù)。
另外，根據(jù)本發(fā)明的文件管理方法，可以有效地使用存儲介質的存儲區(qū)域，因為每個文件的位置信息寫在包的標題中，并且文件以這樣一種方式構成使得若干個文件具有鏈式表文件的格式。另外，因為在這樣的情況下搜索所需的文件即每個文件的標題都被加載到主要的存儲器，使用加載到主要的存儲器的標題，它具有的另一個優(yōu)點是存取時間非常短。它還具有另一個優(yōu)點，因為用戶指定被寫在引導區(qū)域的存儲單元，根據(jù)要被存儲的文件的特性按不同方式指定存儲單元，使得存儲區(qū)域的損失減至最小。
在這個公開中，僅僅示出和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，然而，如前所述，應該理解本發(fā)明能夠在各種其他的組合和環(huán)境中使用并且能夠在其中表達的本發(fā)明概念的范圍內改變和修改。
權利要求
1．一種存儲系統(tǒng)，包括一個存儲介質，具有至少一個用于存儲數(shù)據(jù)的半導體存儲器；以及一個驅動器，用于驅動所述存儲介質以在所述存儲介質上進行讀出或存儲；驅動器包括一個含有空間的殼體，所述存儲介質插入該空間；一對分別連接到所述存儲介質和計算機的接口；以及一個控制部分，經過所述總線連接到所述接口并且用于控制在所述存儲介質和計算機之間經過所述接口的數(shù)據(jù)傳輸。
2．如權利要求1所述的存儲系統(tǒng)，其中所述存儲介質包括一個基片，所述半導體存儲器配置在該基片上；以及一個連接器，裝設在所述基片的后側端并且經過總線連接到所述驅動器的所述接口中的一個以及連接到所述半導體存儲器，因此，數(shù)據(jù)經過所述接口和所述連接器在計算機和所述半導體存儲器之間傳送。
3．如權利要求2所述的存儲系統(tǒng)，其中所述半導體存儲器是一種Nand類型的快閃存儲器。
4．如權利要求2所述的存儲系統(tǒng)，其中所述半導體存儲器是一個動態(tài)RAM或一個靜態(tài)RAM，并且所述存儲介質還包括為所述動態(tài)RAM或所述靜態(tài)RAM供電的電源裝置。
5．如權利要求4所述的存儲系統(tǒng)，其中所述電源裝置是一個通過外部電源可重新充電的電池。
6．如權利要求2所述的存儲系統(tǒng)，其中所述至少一個存儲器是鐵電RAM。
7．如權利要求2所述的存儲系統(tǒng)，其中所述存儲介質包括一個擴展槽，形成在所述基片的前側并且經過所述總線連接所述半導體存儲器，以及一個存儲介質的所述擴展槽連接到另一個存儲介質的連接器，所述存儲介質的存儲容量按照連接的存儲介質的數(shù)量而增加。
8．如權利要求2所述的存儲系統(tǒng)，其中所述驅動器還包括一個含有空間的模塊，所述存儲介質插入在該空間并且可拆卸安裝到所述殼體；一個模塊接口，當所述存儲介質插入到所述模塊的所述空間時連接到所述存儲介質；第一接口，經過總線連接到所述模塊和連接到所述模塊接口；第二接口，連接到不相依于所述驅動器的計算機的外部接口并且連接到所述總線；以及一個控制部分，經過所述總線分別連接到所述模塊接口及所述第一和所述第二接口，當所述第二接口連接到所述計算機的外部接口時用于經過所述接口控制所述存儲介質和所述計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸。
9．一種計算機存儲系統(tǒng)的文件管理方法，包括下面步驟將一個存儲介質的存儲區(qū)域分為引導區(qū)域和數(shù)據(jù)區(qū)域；以鏈式表文件格式將若干個文件包存儲在所述數(shù)據(jù)區(qū)域，若干個文件包的每一個包括一個標題，該標題具有下一個包的位置信息，文件主體和尾部、標題；將所述數(shù)據(jù)區(qū)域的所有包的標題加載到一個存儲器；以及如果請求存取文件根據(jù)加載到所述存儲器的標題搜索所需文件包的位置信息。
10．如權利要求9所述的計算機存儲系統(tǒng)的文件管理方法，其中當所述存儲介質安裝到一個驅動器時將所述文件包的標題加載到所述存儲器中。
11．如權利要求9所述的計算機存儲系統(tǒng)的文件管理方法，還包括將所述存儲介質的所述存儲單元定義為一個指定值用于格式化所述存儲介質；在所述引導區(qū)域寫入所述存儲單元；以及利用寫在所述引導區(qū)域上的所述存儲單元，在所述數(shù)據(jù)區(qū)域存儲所述文件。
全文摘要
一種具有減少存儲介質重量和較快工作速度的存儲系統(tǒng)。存儲系統(tǒng)包括一個存儲介質(200),具有至少一個用于存儲數(shù)據(jù)的半導體存儲器,以及一個驅動器(100),用于驅動存儲介質以在該存儲介質上讀出或存儲。驅動器包括一個含有容納存儲介質的空間(113)的殼體(112),一對分別連接到存儲介質和計算機(300)的接口(114a,b),以及一個經過接口用于控制存儲介質(200)和計算機(300)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂撇糠?116)?？刂撇糠纸涍^總線連接到各接口。存儲介質包括:一個用于承載半導體存儲器的基片,以及一個連接器,裝設在基片的后側端、要經過總線連接到接口中的一個并且連接到半導體存儲器。因此,數(shù)據(jù)可以經過接口和連接器在計算機和存儲介質之間傳送。
文檔編號G06F3/08GK1289441SQ99802564
公開日2001年3月28日 申請日期1999年10月19日 優(yōu)先權日1998年10月20日
發(fā)明者鄭明煥, 金漢永, 金吉述, 林延相 申請人:鄭明煥, 金漢永, 金吉述, 林延相