用于存储数据信号的编码方式制造技术

按照本发明专利技术中的一个实施例，一种用于编码存储的数据信号以对存储介质中的存储单元进行容错的方法包含以下内容：有Ｎ＋２个存储单元（１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０），Ｎ是一个正整数，又将每个存储单元分成Ｎ个存储块（Ｄ０，０…Ｄ３，０；Ｄ０，１…Ｄ３，１；Ｄ０，２…Ｄ３，２；Ｄ０，３…Ｄ３，３；Ｄ０，４…Ｄ３，４；Ｄ０，５…Ｄ３，５），则由（Ｎ）（Ｎ）块数据信号会产生出２Ｎ个奇偶校验信号块。将２Ｎ个奇偶校验信号块分配存储在Ｎ＋２个存储单元中，以使２Ｎ个奇偶校验信号块不是仅仅存储在Ｎ＋２个存储单元的其中两个单元中。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据信号的编码，更具体地说涉及用于存储的数据信号的编码。
技术介绍
数据信号在诸如硬盘、磁盘或磁盘阵列等辅助存储介质中的存储与个人计算机(PC)或其他计算机的运算是相关的，这一点是普遍公知的。可以用冗余磁盘阵列来建立高可用性、高稳定性的磁盘子系统。数据信号一般是由一些磁盘经异或运算而得且将其保存在冗余磁盘上，这样当某个磁盘受损时，就可利用在现存磁盘和写到备份磁盘上的数据将受损磁盘上的数据信号重建出来。但是，如果在重建完成之前又有一个磁盘受损，就可能造成数据信号的丢失。令人感到遗憾的是在一个以上的磁盘受损的情况下，利用传统的磁盘阵列就无法防止数据丢失了。因此，人们就希望获得一种即使在多个磁盘损坏的情况下仍不会丢失数据的技术，同时，这项技术应具有优良的性能。概述简单地说，按照本专利技术中的一个实施例，用于编码存储的数据信号以对存储介质中的存储单元进行容错的方法包含以下内容有N+2个存储单元，N是一个正整数，又将每个存储单元分成N个存储块，则由(N)(N)块数据信号会产生出2N个奇偶校验信号块。将N(N+2)个奇偶校验信号块和数据信号块分配在存储介质的N+2个存储单元中，这样就可使2N个奇偶校验信号块不是仅仅存储在N+2个存储单元中的其中两个单元中。简单地说，按照本专利技术中的另一个实施例，一存储介质包含N+2个存储二进制数字信号的存储单元，N是一个正整数，又将每个存储单元分成N个存储块，在N+2个存储单元上存储了2N个奇偶校验信号块和(N)(N)个数据信号块，其中2N个奇偶校验信号块是以(N)(N)个数据信号为基础的。将2N个奇偶校验信号块分配存储在N+2个存储单元中，这样就可使2N个奇偶校验信号块不是仅仅存储在N+2个存储单元中的其中两个单元中。附图的简要说明尽管在说明书的结论部分，指出了本专利技术的专利技术主题和清晰的权利要求，仍旧相信当结合下述附图阅读时参照其详细说明将帮助大家更好的理解本专利技术所述主题内容的操作方法和结构，目的，特征，和优点。附图说明图1说明了按照本专利技术中所述的一种用于存储的数据信号的编码方法的应用；图2说明了现有技术中用于存储的数据信号的编码方法的应用；图3是一个用于说明按照本专利技术的一种对已经编码的用于存储的数据信号进行重建的方法的一个实施例中的一部分内容的流程图；图4说明了按照图1所示应用更新用于存储的已经编码的数据信号的处理的一个实施例。专利技术的详细描述为了全面的理解本专利技术，在以下的内容中阐述了许多个实施例。但是不具备实施例中所述的各个具体细节也可以实施本专利技术，这对于本领域技术人员来说是可以理解的。为了不使本专利技术变得模糊，在他处对公知的方法、步骤，组成和线路进行了详细地描述。图2是用于说明采用现有技术来对要存储的数据信号进行编码的方法的应用的一个简略示图。这个方案称为“EVENODD”方法，是在载于1995年2月出版的第44卷第2期的IEEE计算机报上的第192-202页的题为EVENODD:An efficient scheme for toleratingdouble disk failures in Raid architectures文章中提出的，在图2所示的这一具体实施例中，使用了很多的冗余磁盘来存储以二进制数字信号形式存在的奇偶校验或冗余信息。也可参见于1996年11月授予Blaum,Brady,Bruck,Menon的题为Methods and means forencoding and rebuilding data contents up to two unavailableDASDSs in a DASD array using simple non-recursive diagonal androw parity的第5,579,475号美国专利。还可参见下述书籍PaulMassiglia,The RAID book,RAID Advisory Board,1997(在这本书的第6章描述了RAID Level 6)。方便地话，用于存储数据信号的磁盘数N应设定为一个质数。但是，这并不会对上述方案造成任何限制，这是由于通过假定在某些磁盘上没有容纳任何信息，即在某些磁盘上所存储的所有二进制数字信号或字节都是零，这样就可以处理存储数据信号的任意磁盘数。因此，当数据磁盘数不是质数时，例如就可以对N值进行选择以使其为大于数据磁盘数的最近质数。如图2所示，以5个数据磁盘为例来说明上述方案的实施过程。在标有“冗余磁盘”的磁盘中存储了奇偶校验数据信息，上述磁盘标志成下数据块D(0,5),D(1,5),D(2,5),D(3,5),D(0,6),D(1,6),D(2,6),和D(3,6)。在这一实施例中，如图2所示磁盘被分成了数据信号块或奇偶校验信号块。奇偶校验信号信息可按照下述等式进行计算D(0,5)=D(0,0)_D(0,1)_D(0,2)_D(0,3)_D(0,4)D(1,5)=D(1,0)_D(1,1)_D(1,2)_D(1,3)_D(1,4)D(2,5)=D(2,0)_D(2,1)_ D(2,2)_D(2,3)_D(2,4)D(3,5)=D(3,0)_D(3,1)_ D(3,2)_D(3,3)_D(3,4)D(0,6)=S_(0,0)_D(3,2)_D(2,3)_D(1,4)D(1,6)=S_D(1,0)_D(0,1)_D(3,3)_D(2,4)D(2,6)=S_D(2,0)_D(1,1)_D(0,2)_D(3,4)D(3,6)=S_D(3,0)_D(2,1)_D(1,2)_D(0,3)S=D(3,1)_D(2,2)_D(1,3)_D(0,4)采用这种方法，对于一个带有五个磁盘数据容量的磁盘阵列上的奇偶校验信号信息进行编码的话，就需要执行35次的异或运算(“XOR”)。在这个例子中，如果假定在数据存储块D(0,4),D(1,4),D(2,4),D(3,4)中存储的均为零，则如果仅有四个数据磁盘的话，要对数据信号进行编码就需要执行27次的异或运算(XOR)。应用已编码的冗余信号信息的一个方面是在更新数据块时执行写操作方法的效率。例如采用这种技术时，只要写的数据块不是图2中所示的主对角线上的部分时，每次写该技术应用都需要执行附加的两个写操作(“写”)。如果要写的数据块是主对角线上的部分，则需要使用附加的5个写操作。总之，需要使用N次另外的写操作。因此，如果都要以相同的概率访问数据块，则对于一个含有5个数据磁盘的阵列来说，进行更新所需的附加写操作的预期值为2.6。如果有四个数据磁盘，则每次更新所要进行的附加写操作的预期值为2.56。总之，每次更新所进行的附加写操作的预期值为3-(1/N)，因此对大值N越接近3。如果两个冗余磁盘都受到损坏，则采用上述的编码步骤可以由数据磁盘或数据存储单元中的存储信息计算出所丢失的奇偶校验信号信息。因此，重建的复杂性与编码的复杂性是相等的。然而如果两个数据磁盘受到损坏，则需要执行44次异或(XOR)运算来重建所丢失的数据。例如，假设存储单元或磁盘0和2受到了损坏，则所丢失的数据存储块D(0,0),D(1,0),D(2,0),D(3,0),D(0,2),D(1,2),D(2,2),和D(3,2)可采用下述的运算顺序获得S=D(0,5)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对用于存储的数据信号进行编码以对一种存储介质中的一个存储单元进行容错的方法包括： 对于Ｎ＋２个存储单元，Ｎ是一个正整数，又将每个存储单元分成Ｎ个存储块，由（Ｎ）（Ｎ）个数据信号块产生出２Ｎ个奇偶校验信号块； 将Ｎ（Ｎ＋２）个奇偶校验信号块和数据信号块分配在存储介质的Ｎ＋２个存储单元中，以使２Ｎ个奇偶校验信号块不是仅仅存储在Ｎ＋２个存储单元中的其中两个单元上。

【技术特征摘要】
US 1998-5-13 09/078,3891．一种对用于存储的数据信号进行编码以对一种存储介质中的一个存储单元进行容错的方法包括对于N+2个存储单元，N是一个正整数，又将每个存储单元分成N个存储块，由(N)(N)个数据信号块产生出2N个奇偶校验信号块；将N(N+2)个奇偶校验信号块和数据信号块分配在存储介质的N+2个存储单元中，以使2N个奇偶校验信号块不是仅仅存储在N+2个存储单元中的其中两个单元上。2．如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的2N个奇偶校验信号块中包含水平奇偶校验信号和对角奇偶校验信号。3．如权利要求2所述的方法，其特征在于对角奇偶校验信号实质上是按照下述等式产生的D(i,N-1-i)=_D(i,j)，其中j=0至N,j≠N-1-i,0≤i≤N-1。4．如权利要求2所述的方法，其特征在于水平奇偶校验信号实质上是按照下述等式产生的D(i,N+i)=_D(N-1-j,(N-i+j)mod(N+1))，其中j=0至N,0≤i≤N-1。5．如权利要求2所述的方法，其特征在于对角奇偶校验信号只存储在N+2个存储单元的其中一个单元中。6．如权利要求5所述的方法，其特征在于水平奇偶校验信号被分配存储在N+2个存储单元的其中N个单元中。7．如权利要求6所述的方法，其特征在于N+2个存储单元的其中1个单元中只存储数据信号。8．一种存储介质包含N+2个存储二进制数字信号的存储单元，N是一个正整数，又将每个存储单元分成N个存储块，在所述的N+2个存储单元上存储了2N个奇偶校验信号块和(N)(N)个数据信号块，其中2N个奇偶校验信号块是以(N)(N)个数据信号为基础的；将所述的2N个奇偶校验信号块分配存储在N+2个存储单元中，以使2N个奇偶校验信号块不是仅仅存储在N+2个存储单元中的其中两个单元上。9．如权利要求8所述的存储介质，其特征在于所述的2N个奇偶校验信号块中包含水平奇偶校验信号和对角奇偶校验信号。10．如权利要求9所述的存储介质，其特征在于对角奇偶校验信号实质上是按照下述等式产生的D(i,N-1-i)=_D(i,j)，其中j=0至N,j≠N-1-i,0≤i≤N-111．如权利要求9所述的存储介质，其特征在于水平奇偶校验信号实质上是按照下述等式产生的D(i,N+1)=_D(N-1-j,(N-i+j)mod(N+1))，其中j=0至N,0≤i≤N-1。12．如权利要求9所述的存储介质，其特征在于对角奇偶校验信号只存储在N+2个存储单元的其中一个单元中。13．如权利要求12所述的存储介质，其特征在于水平奇偶校验信号只被分配存储跨接N+2个存储单元的其中N个单元。14．如权利要求13所述的方法，其特征在于N+2个存储单元的其中1个单元中只存储数据信号。15．一种设备包括采用N+2个存储单元来存储二进制数字信号，N是一个正整数，又将所采用的每个存储单元分成N个存储块，在所采用N+2个存储单元中存储着2N个奇偶校验信号块和(N)(N)个数据信号块，其中2N个奇偶校验信号块是以(N)(N)个数据信号为基础的；采用了所述的N+2个存储单元以使2N个奇偶校验信号块不是仅仅存储在N+2个存储单元中的其中两个单元上。16．如权利要求15所述的设备，其特征在于所述的2N个奇偶校验信号块中将包含水平奇偶校验信号和对角奇偶校验信号。17．如权利要求16所述的设备，其特征在于对角奇偶校验信号实质上将是按照下述等式产生的D(i,N-1-i)=_D(i,j)，其中j=0至N,j≠N-1-i,0≤i≤N-1。18．如权利要求16所述的设备，其特征在于水平奇偶校验信号实质上将是按照下述等式产生的D(i,N+1)=_D(N-1-j,(N-i+j)mod(N+1))，其中j=0至N,0≤i≤N-1。19．如权利要求16所述的设备，其特征在于对角奇偶校验信号将只存储在N+2个存储单元的其中一个单元中。20．如权利要求19所述的设备，其特征在于水平奇偶校验信号将只被分配存储跨接N+2存储单元的其中N个单元。21．如权利要求20所述的设备，其特征在于N+2个存储单元的其中1个单元中只存储数据信号。22．一种产品包含一种存储介质，在所述的存储介质中已存储着指令，该指令由一处理器来执行，其结果为N+2个存储二进制数字信号的存储单元，N是...

【专利技术属性】
技术研发人员：SJW埃迪里索里雅，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]