TWI446351B - 資料寫入方法與電腦系統 - Google Patents

Description

資料寫入方法與電腦系統

本發明係指一種資料寫入方法與電腦系統，尤指一種可避免非預期之誤寫入事件的資料寫入方法與電腦系統。

記憶體裝置是電子產品中不可或缺的組成部分，主要用來提供儲存數位資料及程式，以提供處理器存取執行。隨著現今電子產品漸漸走向資訊化、多媒體化、網路化與行動化的同時，對於記憶體裝置的需求亦產生了極大的變化。一般來說，記憶體裝置可分為一次寫入型與可重複讀寫型記憶體。一次寫入型的記憶體，例如唯讀記憶體(Read Only Memory，ROM)，被寫入資料後即無法更改，只允許讀取而無法再寫入其他資料。具重複讀寫特性的記憶體，例如快閃記憶體(Flash Memory)，可以抹除原來儲存的資料，再寫入新的資料，如此反覆地更新儲存資料。

然而，可重複讀寫的記憶體雖可提供優異的使用便利性，相對地，卻也因而增加了許多可能發生錯誤的風險，因此，為了防止記憶體裝置內所儲存的資料無由地被任意刪除或是寫入非預期的資料，習知技術通常會運用軟體或是硬體設計來提供記憶體裝置一寫入保護(write protection)的措施，以降低資料遭到破壞的機會。舉例來說，於一寫入保護期間，透過軟體的設定並利用指令操作來控制記憶體裝置暫停執行任何資料寫入或是資料區塊的抹除動作，以防止誤寫或誤抹除事件的發生，換句話說，於記憶體裝置毋需進行相關資料寫入程序時，透過軟體的設定來確保記憶體裝置所儲存的資料不會發生任何誤寫的風險。除此之外，習知技術亦透過其他硬體設計的方式來提供記憶體裝置執行相關的寫入保護機制，例如利用嵌入式控制器經由控制通用輸入輸出(GPIO)接腳，來直接對記憶體裝置進行寫入程序的限制，使記憶體裝置在寫入保護期間可以避免被誤寫入或抹除資料。

然而，習知以軟體或硬體所設計的寫入保護機制，僅消極的預防記憶體裝置於不需進行資料寫入動作的時機(即寫入保護期間)不致發生誤寫，但是卻無法防範在允許資料寫入的時候，記憶體裝置可能會遭受外在因素所造成的影響，而使所儲存的資料產生非預期的變動。舉例來說，當供應電源開啟或關閉瞬間、電源不穩定時或是控制訊號不穩定時，都有可能造成記憶體中所儲存的資料遭到破壞，也就是說，於資料寫入期間，由於前述的外在因素造成了誤寫或誤抹除到記憶體裝置中部份或全部資料的情況，進而使所儲存的資料變得不正確或不完整，產生無法預期的結果。甚至，若是記憶體中所儲存的資料是與電腦系統運作相關的系統資料，例如，一基本輸出入系統碼(BIOS code)或是一嵌入式控制器碼(EC code)，則將因所誤寫或遺失的資料為永久性的損害，而且亦無法利用重新開機的方式予以挽救，最終造成整個電腦系統無法正常運作。

請參考第1圖，第1圖為習知一資料寫入保護與資料寫入操作之示意圖。假設X期間(時間點A至時間點B)以及Z期間(時間點C至時間點D)分別為一寫入保護期間，而Y期間(時間點B至時間點C)為一資料寫入期間，也就是說，記憶體裝置於X期間與Z期間被設定為寫入保護狀態，而於Y期間可以進行任何的寫入或抹除資料程序。若於Y期間中，供應電源被拔除後，因為電容效應促成電源擾動的現象，而於產生一偽訊號S至記憶體裝置(例如於時間點C’)，使得記憶體裝置誤以為一資料寫入訊號，而寫入此非預期中的資料，如此一來，記憶體裝置將因前述誤寫的狀況，而影響了所儲存資料的完整性與可靠性。因此，如何能讓記憶體裝置能在進行資料寫入的相關程序時，不受外力干擾而實現安全與正確的資料寫入程序，並確保所儲存資料的安全性，是亟需解決的課題之一。

因此，本發明主要在於提供一種資料寫入方法與電腦系統，用以確保所儲存資料的安全性。

本發明揭露一種資料寫入方法，用於一儲存裝置，包含有：利用該儲存裝置，根據來自於一處理單元之一資料寫入請求，傳送出一確認資訊；利用該處理單元，根據該確認資訊，傳送出相關於該確認資訊之一資料寫入資訊；以及利用該儲存裝置，根據資料寫入資訊，執行一資料寫入程序。

本發明另揭露一種電腦系統，包含有：一處理單元；以及一儲存裝置，耦接於該處理單元；其中於該儲存裝置接收來自於該處理單元之一資料寫入請求，並據以傳送出一確認資訊後，該處理單元根據該確認資訊，傳送出一資料寫入資訊，該儲存裝置再根據該資料寫入資訊，執行一資料寫入程序。

為了確保電腦系統之儲存裝置不致因非預期之外力因素的影響，而發生資料誤寫的狀況，本發明利用儲存裝置在進行資料寫入或是抹除等攸關資料變動的程序之前，必須先通過安全認證的機制，俾能進行相對應之資料變動程序，以有效避免誤寫的發生，進而提升所儲存資料的完整性與可靠性。

請參考第2圖，第2圖為本發明實施例一電腦系統20之示意圖。電腦系統20包含有一處理單元202以及一儲存單元204。儲存單元204用來儲存資料，而處理單元202則可存取儲存單元204中的資料。在本實施例中，儲存單元204可為一快閃記憶體裝置，然而，這僅是作為範例說明之用，並非本發明之限制。在電腦系統20中，當有資料必須被儲存至儲存單元204時，處理單元202可於一資料寫入期間，透過相關指令來控制儲存單元204執行資料寫入程序，以將資料儲存至儲存單元204中。要注意的是，在本實施例中，儲存單元204除了可根據相關指令來進行執行資料寫入程序或其他相關的資料變動程序之外，儲存單元204進一步可於進行資料寫入程序前，傳送出相關確認資訊至相對應之處理裝置，來作為安全認證的辨識依據，並且可比對相對應之處理裝置所回應之資訊中是否存在已傳送之確認資訊，以驗證資料寫入請求的真確性。

關於如何在電腦系統20中將資料寫入至儲存單元204之運作方式，可歸納為一資料寫入流程30，如第3圖所示，資料寫入流程30包含以下步驟：

步驟300：開始。

步驟302：儲存裝置204根據來自於處理單元202之資料寫入請求Req_W，傳送出確認資訊ID。

步驟304：處理單元202根據確認資訊ID，傳送出相關於確認資訊ID之資料寫入資訊ID_R。

步驟306：儲存裝置204根據資料寫入資訊ID_R，執行資料寫入程序。

步驟308：結束。

以下進一步對上述步驟作一詳細說明，首先，在步驟302中，當欲將資料儲存至儲存裝置204時，處理單元202會先發送資料寫入請求Req_W至儲存裝置204，其中，資料寫入請求Req_W可包含有執行資料寫入之指令及/或欲寫入之資料，但不以此為限。儲存裝置204於接收到資料寫入請求Req_W後，便會根據資料寫入請求Req_W，傳送出相對應之確認資訊ID至處理單元202，以透過確認資訊ID來告知處理單元202其已接收到資料寫入的請求。因此，確認資訊ID將可作為儲存裝置204執行資料寫入程序前之安全認證的辨識依據。也就是說，透過處理單元202將確認資訊ID加入回應的資訊中，當儲存裝置204於回應的資訊中比對出確實存有確認資訊ID後，表示資料寫入請求Req_W確為處理單元202所欲進行之請求指令，儲存裝置204可據以進行相對應之動作。

在步驟304中，於處理單元202接收到來自於儲存裝置204的確認資訊ID後，處理單元202會據以回傳資料寫入資訊ID_R至儲存裝置204，其中，資料寫入資訊ID_R至少包含有資料寫入請求Req_W與確認資訊ID。換句話說，處理單元202透過資料寫入資訊ID_R來使儲存裝置204再次確認於步驟302中所接收到之資料寫入請求Req_W確係處理單元202所傳送的。

接著，在步驟306中，儲存裝置204會判斷資料寫入資訊ID_R中所包含的資訊是否包含原先處理單元202所傳送出的資料寫入請求Req_W與前一步驟中儲存裝置204所傳送出的確認資訊ID。當儲存裝置204判斷出資料寫入資訊ID_R確實包含有資料寫入請求Req_W與確認資訊ID時，便可開始執行資料寫入程序，以實現處理單元202欲將資料寫入至儲存裝置204的目的。同樣地，當儲存裝置204判斷出資料寫入資訊ID_R並無包含有資料寫入請求Req_W與確認資訊ID時，儲存裝置204便中止相關的操作，而不進行資料寫入程序。詳細來說，若儲存裝置204檢視資料寫入資訊ID_R中的內容，而判斷出資料寫入資訊ID_R僅包含有確認資訊ID時，表示原先所接收到資料寫入請求Req_W可能是電腦系統20發生非預期的事件，導致儲存裝置204接收到錯誤的輸入請求訊號(例如電源不穩定造成訊號的變異，使記憶體裝置誤認為一正常資料請求訊號)。換言之，必須要等到儲存裝置204判斷出資料寫入資訊ID_R確實包含有資料寫入請求Req_W與確認資訊ID時，才可依據資料寫入請求Req_W來進行相對應的資料寫入程序。因此，當儲存裝置204處於資料寫入期間時(即未受寫入保護機制之寫入操作之限制時)，一旦儲存裝置204接收到資料寫入請求Req_W，便可透過資料寫入流程30的各步驟來確保資料寫入請求Req_W確為處理單元202所送出之寫入請求，而非其他外在因素所造成的錯誤指示，如此一來，將可有效防止因人為或是非預期因素所造成的誤寫入事件。

因此，相較於習知技術可能會於允許寫入操作的資料寫入期間(例如第1圖所示之資料寫入期間Y)，遭受到人為疏失或非預期因素所造成的誤寫事件，本發明於驗證寫入請求的正確性後，始進行對應之寫入程序，將可確保資料不致發生誤寫入的操作。換句話說，本發明於資料寫入保護機制之外，提供第二道保護機制於資料寫入期間來避免非預期因素所造成的誤寫事件發生。

要注意的是，第2圖所示之電腦系統20係為本發明之一實施例，本領域具通常知識者當可據以做不同之變化或修飾，而不限於此。在本實施例中，電腦系統20可以是一筆記型電腦、一個人電腦、一嵌入式系統等，但不以此為限。處理單元202可以是任何需要存取儲存於儲存單元204中的資料而產生寫入指令予儲存單元204之裝置，例如一中央處理器、一嵌入式控制器、一微處理器等。儲存單元204可以是任何可重覆讀寫之記憶裝置，例如一快閃記憶體。除此之外，本發明所提及之資料寫入程序並非僅止於記憶體裝置202中所進行的資料寫入程序，而本發明所提及資料寫入程序包含所有攸關儲存裝置204中資料變動的操作程序，舉例來說，一資料寫入程序或一資料抹除程序。

綜上所述，本發明在進行資料寫入程序或是資料抹除程序時，必須於驗證寫入請求的正確性後，始進行對應之寫入程序，如此一來，將可確保資料不致發生誤寫入的操作，而能有效降低額外的誤寫或誤抹除的事件，進而大幅提升寫入保護的效果。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

20‧‧‧電腦系統

202‧‧‧處理單元

204‧‧‧儲存單元

30‧‧‧流程

302、304、306、308‧‧‧步驟

第1圖為習知資料寫入保護與資料寫入操作之示意圖。

第2圖為本發明實施例一電腦系統之示意圖。

第3圖為本發明實施例之一流程之示意圖。

30．．．流程

302、304、306、308．．．步驟

Claims (7)

1. 一種資料寫入方法，用於一儲存裝置，包含有：利用該儲存裝置，根據來自於一處理單元之一資料寫入請求，傳送出一確認資訊；利用該處理單元，根據該確認資訊，傳送出相關於該確認資訊之一資料寫入資訊，其中該資料寫入資訊包含有該儲存裝置所傳送之該確認資訊與該處理單元傳送之該資料寫入請求；以及利用該儲存裝置，根據資料寫入資訊，執行一資料寫入程序，其中利用該儲存裝置根據相關於該確認資訊之該資料寫入資訊執行該資料寫入程序之步驟包含有：利用該儲存裝置，確認該資料寫入資訊所包含之該確認資訊是否符合原先所傳送出之該確認資訊；以及於確認結果為符合時，根據該資料寫入資訊，執行該資料寫入程序。
2. 如請求項1所述之資料寫入方法，其中利用該儲存裝置，根據來自於該處理單元之該資料寫入請求，傳送出該確認資訊之步驟包含有：利用該儲存裝置，接收來自於該處理單元之該資料寫入請求；以及利用該儲存裝置，根據該資料寫入請求，傳送出該確認資訊。
3. 如請求項1所述之資料寫入方法，其中利用該儲存裝置，根據相關於該確認資訊之該資料寫入資訊，執行該資料寫入程序之步驟另包含有：利用該儲存裝置，確認該資料寫入資訊所包含之該確認資訊是否符合原先所傳送出之該確認資訊；以及於確認結果為不符合時，停止執行操作。
4. 如請求項1所述之資料寫入方法，其中該儲存裝置係用以儲存一基本輸入輸出系統碼或一嵌入式控制碼。
5. 一種電腦系統，包含有：一處理單元；以及一儲存裝置，耦接於該處理單元；其中於該儲存裝置接收來自於該處理單元之一資料寫入請求，並據以傳送出一確認資訊後，該處理單元根據該確認資訊，傳送出一資料寫入資訊，其中該資料寫入資訊包含有該儲存裝置所傳送之該確認資訊與該處理單元傳送之該資料寫入請求，該儲存裝置於確認該資料寫入資訊所包含之該確認資訊符合原先所傳送出之該確認資訊時再根據該資料寫入資訊，執行一資料寫入程序。
6. 如請求項5所述之電腦系統，其中於確認該資料寫入資訊所包含 之該確認資訊不符合原先所傳送出之該確認資訊時，該儲存裝置停止執行操作。
7. 如請求項5所述之電腦系統，其中該儲存裝置係用以儲存一基本輸入輸出系統碼或一嵌入式控制碼。