[发明专利]一种基于纠错编码的数据存储系统

说明书

本发明涉及一种存储系统，特别涉及一种基于纠错编码的数据存储系统。所述的存储系统包括纠错单元和校验单元，所述的存储系统中存储载体划分为若干大小一致的纠错单元，根据用户要求将待存储数据规划为若干校验单元，每个校验单元包含的数据存储在存储载体的若干纠错单元内；数据存储时：首先计算每个校验单元内待存储数据的校验值，对每个校验单元的待存储数据和校验值按纠错单元大小进行统一海明码编码处理，再将编码结果写入存储载体；数据读取时：按照海明码的解码方式读取目标校验单元的数据及存储校验值，并重新计算该校验单元数据的计算校验值，若两个校验值一致，则数据读取无误。本技术方案达到了提高数据存储可靠性的目的。

技术领域

本发明涉及一种存储系统，特别涉及一种基于纠错编码的数据存储系统。

背景技术

数据存储技术是计算机设计的一项关键技术，存储载体在特定条件下存在局部存储区损坏、位状态翻转等故障模式，读写时也可能受到干扰产生误码。高可靠的存储系统需要通过一定的技术措施将这些故障模式发生的概率尽可能减小。

数据校验与数据备份是两种最常用的存储技术。数据备份技术的优点是在数据损坏情况下能实现数据冗余备份，但必须借助其他技术来发现错误；数据校验技术能在一定程度上发现错误，但无法对错误进行准确定位并纠正错误。在绝大多数应用场合，数据校验与数据备份相互配合能够满足应用需求。

海明码等纠错编码技术因其“能发现错误，并能一定程度准确定位错误从而进行纠正”的特性，被广泛研究，并在通信领域有一定应用，能极大地降低错误率。要实现海明码等纠错编码技术，往往要增加额外的存储容量，增加编码解码开销等；且在一定条件下，仍会失去错误定位和纠错能力。

惯性导航系统是高可靠数据存储系统的一个典型应用场合。惯性导航系统的实际应用中，惯性传感器及其关联电路的标定参数、航路点信息、实时监测信息、故障处理信息等数据往往需要用E2PROM等非易失存储器件存放，其中标定参数尤为重要，关系着惯性导航系统能否可靠工作。对惯性导航系统来说，在发生三级故障时，宁可停止导航参数的输出，也不能输出错误参数，以免对用户产生误导引发不安全后果。基于这个考虑，一般惯性导航系统的内部自检测(BIT)都设计有标定参数完整性及合理性检测，一旦发现错误就会终止工作流程报出三级严重故障，指明导航参数不可用。由此可见，提高非易失存储的可靠性对于提高惯性导航系统整体可靠性意义重大。

特别地，在航天、临近空间应用的惯性导航系统等电子设备中，还要面临单粒子效应、总剂量效应等空间辐射效应，电子设备需要采用多种手段进行加固。单粒子翻转是常见的一种单粒子效应，也是存储系统较常见的一种失效模式。在这种高可靠的应用中，存储系统的可靠性更重要，往往需要综合采用多种技术进行加固。

发明内容

本发明解决的技术问题为：提供一种数据存储可靠性高的存储系统。

本发明的技术方案：一种基于纠错编码的数据存储系统，其特征为：所述的存储系统包括纠错单元和校验单元，所述的存储系统中存储载体划分为若干大小一致的纠错单元，根据用户要求将待存储数据规划为若干校验单元，每个校验单元包含的数据存储在存储载体的若干纠错单元内；

数据存储时：首先计算每个校验单元内待存储数据的校验值，对每个校验单元的待存储数据和校验值按纠错单元大小进行统一海明码编码处理，再将编码结果写入存储载体；

数据读取时：按照海明码的解码方式读取目标校验单元的数据及存储校验值，并重新计算该校验单元数据的计算校验值，若两个校验值一致，则数据读取无误。

优选地，所述的纠错单元大小与存储载体的位宽大小一致。

优选地，所述的存储系统还包括多个数据备份区。

优选地，在数据存储时将待存储数据存入多个数据备份区内；在数据读取时，若两个校验值不一致，则对其他数据备份区执行读取过程，直至获取两校验值一致的结果，该备份区域数据即为无误数据。