[發明專利]多通道閃存的區塊管理方法

有效

• 申請號: 201210058081.1
• 申請日: 2012-03-07
• 公開（公告）號: CN102662849A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 顏巍;吳斌
• 申請（專利權）人: 憶正科技（武漢）有限公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 周發軍

技術領域

?本發明涉及一種多通道閃存的區塊管理方法。

背景技術

為了提高閃存的有效帶寬和讀寫效率，現有的多通道閃存一般劃分為若干塊（block），每個塊劃分為若干個頁（page），每個頁包括若干個扇區（sector）。多通道閃存讀寫時，以每個頁為單位尋址；但是對于每個通道閃存的寫操作，則是以塊為單位。如中國專利號為200710072980的發明公開了一種閃存的區塊管理方法，所述閃存包括若干個區塊，每塊由多個頁構成，每頁分為數據存儲區和冗余區，在所述區塊中劃定一塊或多塊作為地址映射表保留區，以頁為單位保存閃存區塊的邏輯地址與物理地址的映射表；選定一個空白塊作為交換塊，在所述映射表保存頁的冗余區建立該交換塊的地址映射表項；當進行寫操作時，根據地址映射表信息，將新數據和／或被操作的目標區塊的舊數據對應地寫入所述交換塊，擦除目標區塊，然后將映射表頁中交換塊邏輯地址對應的物理地址與目標區塊邏輯地址對應的物理地址互換。該發明可在保證操作速度的同時有效延長閃存使用壽命，并提高閃存數據的安全性。

但是，對于頻繁的小數據量寫操作的應用場合,上述方案導致閃存的區塊的頻繁擦寫，限制了閃存設備操作效率，有損閃存的使用壽命。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種新的多通道閃存的區塊管理方法，更進一步提高閃存設備操作效率，延長閃存的使用壽命。

為解決上述技術問題，本發明提供一種新的多通道閃存的區塊管理方法，所述閃存包括若干個塊，每個塊劃分為M個物理頁，其特征在于，所述M個物理頁中，前P個連續的物理頁與頁映射表中的P個邏輯頁一一映射，后Q個連續的物理頁作為保留頁，M=P+Q；每個塊設一個頁寫指針，用于指向塊內一個空白頁；當塊中所有物理頁為空白時，所述頁寫指針值為1；每寫一個頁，所述頁寫指針加1。

當進行目標塊內的頁寫操作時，在目標塊的P個邏輯頁中的選中一個邏輯頁，該選中邏輯頁映射的一個物理頁，如果選中物理頁為空，則在該物理頁寫數據；如果選中物理頁已存在數據、非空，則將數據寫入所述頁寫指針指向的物理頁，然后將所述選中物理頁標記為垃圾頁，再將寫入數據的物理頁地址映射到所述選中邏輯頁。

進一步優化的方案，當所述進行目標塊內的頁寫操作時，首先判斷所述頁寫指針值是否大于M，如果所述頁寫指針值大于M，即，目標塊中的保留頁全部被寫時，獲得一個交換塊，將目標塊中的非垃圾頁、即有效數據頁復制逐一到所述交換塊的P個物理頁中，然后，將映射表中交換塊邏輯地址對應的物理地址與原目標塊邏輯地址對應的物理地址互換，再將原目標塊清空。此時，所述交換塊變成數據塊，其頁寫指針值為P+1，原目標塊變成交換塊。然后根據新的地址映射表和頁寫指針進行寫數據操作。

如果所述頁寫指針值不大于M，則直接根據地址映射表和頁寫指針進行寫數據操作。

有益效果：當Host端要寫一頁數據時，本方法直接對頁進行編程，而不是寫整個塊的數據。當Host端要對同一邏輯頁進行重復寫時，通過頁映射表而映射到不同的物理頁，從而實現頁編程，而不用把該塊擦掉再寫整個塊的數據。由于數據寫操作的單位從整塊縮減到頁，避免了大量的擦除操作，因而大大提高了寫數據的效率，提高了閃存的壽命。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明的技術方案作進一步具體說明。

圖1為一個塊的邏輯頁與物理頁的映射示意圖。

圖2為寫第N頁操作時，邏輯頁、物理頁的映射對照圖。

圖3為當頁寫指針大于M時，數據塊、交換塊互換的映射對照圖。

圖4?為本發明的閃存讀寫流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，左邊的尋址映射表包括0～47共48個邏輯頁，右邊的塊表包括0～63共M=64個物理頁，64個物理頁的前P=48個與48個邏輯頁一一映射，后Q=16個物理頁作為保留頁。

每個塊設一個頁寫指針，用于指向塊內一個空白頁；當塊中所有物理頁為空白時，頁寫指針值為1，即指向第0個物理頁；每寫一個頁，頁寫指針加1。

如圖2所示，當向目標塊內某物理頁進行寫操作時，首先，通過邏輯頁尋址，在目標塊的48個邏輯頁中的選中第N邏輯頁，第N邏輯頁映射到第N物理頁。此時，如果第N物理頁已存在數據、非空，則數據寫入頁寫指針指向的位于保留頁表的第48物理頁，然后將第N物理頁標記為垃圾頁，再將當前第48物理頁的地址映射到第N邏輯頁。