[發(fā)明專利]一種非易失性內(nèi)存的磨損錯誤恢復(fù)方法和裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310024118.3
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103092728A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡事民;朱龍云;趙鵬;廖學(xué)良
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G06F11/14
• 分類號: G06F11/14
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種非易失性內(nèi)存的磨損錯誤恢復(fù)方法和裝置。

背景技術(shù)

在非易失存儲介質(zhì)發(fā)展的過程中，新興的非易失性內(nèi)存NVRAM（Non-Volatile?Random?Access?Memory，非易失性隨機訪問存儲器)正在逐步成為易失性內(nèi)存的可替代產(chǎn)品。與DRAM（Dynamic?Random?Access?Memory，動態(tài)隨機存取存儲器）相比，非易失性內(nèi)存例如PCRAM(Phase-Change?Memory，相變存儲內(nèi)存)，兩者的訪問速度相近，但在相同芯片面積上PCRAM可以提供更大的容量，擴展性更好，能耗低，且有數(shù)據(jù)非易失等特點。然而，大部分非易失性內(nèi)存技術(shù)包括PCRAM技術(shù)在內(nèi)，都存在磨損問題，非易失性內(nèi)存的存儲單元在寫操作超過一定次數(shù)后，都會出現(xiàn)磨損錯誤，例如對于PCRAM的存儲單元，其寫次數(shù)上限為10⁸—10¹⁰次。當PCRAM的寫次數(shù)超過該閾值時，PCRAM的存儲單元的值將固化在某一狀態(tài)上，例如為0或1，造成該bit（binary?digit，位）存儲單元的數(shù)據(jù)不能寫入，從而引起PCRAM存儲單元的磨損錯誤，造成該單元數(shù)據(jù)不能繼續(xù)寫入。如此便降低了非易失內(nèi)存的可靠性，縮短了其使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在至少解決上述的技術(shù)缺陷之一。為此，本發(fā)明的第一個目的在于提出一種非易失性內(nèi)存的磨損錯誤恢復(fù)方法，采用該方法能夠提高非易失性內(nèi)存的可靠性，延長其使用壽命。本發(fā)明的第二個目的在于提出一種非易失性內(nèi)存的磨損錯誤恢復(fù)裝置。

為達到上述目的，本發(fā)明第一方面實施例提出一種非易失性內(nèi)存的磨損錯誤恢復(fù)方法，包括以下步驟：S1，將非易失性內(nèi)存行劃分為多個內(nèi)存塊；S2，檢測所述多個內(nèi)存塊中發(fā)生磨損錯誤的內(nèi)存塊；S3，將所述發(fā)生磨損錯誤的內(nèi)存塊重映射到備份內(nèi)存塊中；以及，S4，將所述發(fā)生磨損錯誤的內(nèi)存塊中的內(nèi)存地址讀寫請求重定向到所述備份內(nèi)存塊中的備份內(nèi)存地址。

根據(jù)本發(fā)明實施例的非易失性內(nèi)存的磨損錯誤恢復(fù)方法，通過將發(fā)生磨損錯誤的內(nèi)存塊重映射到備份內(nèi)存塊中，并在進行讀寫請求時，將發(fā)生磨損錯誤的內(nèi)存塊的讀寫請求重定向到其映射地址，提高了非易失性內(nèi)存的可靠性，延長了使用壽命。

較優(yōu)地，所述步驟S2具體包括：在所述多個內(nèi)存塊中的一個內(nèi)存塊寫入數(shù)據(jù)后，讀取所述一個內(nèi)存塊中的數(shù)據(jù)，并將所述一個內(nèi)存塊中的數(shù)據(jù)與寫入的數(shù)據(jù)進行比對；若所述一個內(nèi)存塊中的數(shù)據(jù)與所述寫入的數(shù)據(jù)不相符，則判斷所述一個內(nèi)存塊發(fā)生磨損錯誤。

進一步地，所述步驟S3具體包括：判斷所述發(fā)生磨損錯誤的內(nèi)存塊所處的內(nèi)存行是否為首次發(fā)生磨損錯誤；如果是，觸發(fā)操作系統(tǒng)中斷，所述操作系統(tǒng)重新分配備份非易失性內(nèi)存行，并將所述備份內(nèi)存行的地址指針寫入到所述內(nèi)存行的元數(shù)據(jù)位置；如果否，從所述發(fā)生磨損錯誤的內(nèi)存塊所處的內(nèi)存行的元數(shù)據(jù)中讀取已分配的所述備份內(nèi)存行的映射地址指針。

另外，在所述步驟S3中，還包括：將所述備份內(nèi)存塊所處的備份內(nèi)存行的地址指針以N重冗余形式寫入所述發(fā)生磨損錯誤的內(nèi)存塊中，其中，N為正整數(shù)。

將地址指針以N重冗余形式寫入內(nèi)存塊中，能夠保證寫入的地址指針被正確讀取。

其中，所述備份內(nèi)存地址為所述備份內(nèi)存行的映射地址指針指向的映射地址。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第二方面實施例提出一種非易失性內(nèi)存的磨損錯誤恢復(fù)裝置，包括：劃分模塊，用于將非易失性內(nèi)存行劃分為多個內(nèi)存塊；檢測模塊，用于檢測所述多個內(nèi)存塊中發(fā)生磨損錯誤的內(nèi)存塊；重映射模塊，用于將所述發(fā)生磨損錯誤的內(nèi)存塊重映射到備份內(nèi)存塊中；以及，重定向模塊，用于將所述發(fā)生磨損錯誤的內(nèi)存塊中的內(nèi)存地址讀寫請求重定向到所述備份內(nèi)存塊中的備份內(nèi)存地址。

根據(jù)本發(fā)明實施例的非易失性內(nèi)存的磨損錯誤恢復(fù)裝置，通過重映射模塊將發(fā)生磨損錯誤的內(nèi)存塊重映射到備份內(nèi)存塊中，并在進行讀寫請求時，由重定向模塊將發(fā)生磨損錯誤的內(nèi)存塊的讀寫請求重定向到其映射地址，提高了非易失性內(nèi)存的可靠性，延長了使用壽命。

進一步地，所述檢測模塊還用于在所述多個內(nèi)存塊中的一個內(nèi)存塊寫入數(shù)據(jù)后，讀取所述一個內(nèi)存塊中的數(shù)據(jù)，并將所述一個內(nèi)存塊中的數(shù)據(jù)與寫入的數(shù)據(jù)進行比對，以及在所述一個內(nèi)存塊中的數(shù)據(jù)與所述寫入的數(shù)據(jù)不相符時判斷所述一個內(nèi)存塊發(fā)生磨損錯誤。