[發(fā)明專利]基于NAND閃存的高速存儲設(shè)備及文件管理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610080451.X
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN105760113B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈艷艷
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 西安睿通知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

1.一種基于NAND閃存的高速存儲設(shè)備的文件管理方法，其特征在于，所述高速存儲設(shè)備為M個NAND存儲芯片組成的NAND芯片組，所述NAND芯片組包含多個塊存儲空間；所述文件管理方法包括如下步驟：

將所述NAND芯片組的多個塊存儲空間依次劃分為六部分，包括壞塊信息列表，塊使用信息列表，文件信息列表，預(yù)留塊，文件數(shù)據(jù)塊，映射塊；

其中，所述壞塊信息列表用于記錄所述NAND芯片組中壞塊的信息；所述塊使用信息列表用于記錄所述NAND芯片組中所有塊存儲空間是否被使用的使用狀態(tài)，以及塊存儲空間被使用的使用次數(shù)；所述文件信息列表用于記錄所述NAND芯片組中存儲的文件個數(shù)以及每個文件的存儲位置；所述預(yù)留塊用作以后的擴(kuò)展；所述文件數(shù)據(jù)塊用于存儲文件數(shù)據(jù)；所述映射塊用來替代壞塊；

獲取所述壞塊信息列表，使得在文件管理中對壞塊進(jìn)行屏蔽；

獲取塊使用信息列表，得到每個塊的使用狀態(tài)和使用次數(shù)；

獲取文件信息列表，得到NAND芯片組所存儲的文件個數(shù)及相應(yīng)存儲位置；

獲取文件操作命令，根據(jù)所述文件操作命令，在所述文件數(shù)據(jù)塊的對應(yīng)存儲空間進(jìn)行寫文件操作、讀文件操作或刪文件操作；并對所述塊使用信息列表、所述文件信息列表的內(nèi)容進(jìn)行更新；

其中，所述高速存儲設(shè)備為M個NAND存儲芯片組成的NAND芯片組，每個NAND存儲芯片包含4096個塊存儲空間，且4096個塊存儲空間分為四個邏輯單元LUN0、LUN1、LUN2、LUN3，將M個NAND存儲芯片的四個邏輯單元分別對應(yīng)組合起來，使得NAND芯片組也包含4096個塊存儲空間，NAND芯片組的每個塊存儲空間是單個邏輯單元的每個塊存儲空間的4×M倍；

所述NAND芯片組的4096個塊存儲空間分為兩個存儲層Plane0和Plane1，其中，存儲層Plane0包含2048個偶數(shù)塊存儲空間，記為block0、block2、block4、...、block4094，存儲層Plane1包含2048個奇數(shù)塊存儲空間，記為block1、block3、block5、...、block4095；

對所述NAND芯片組的訪問順序依次為LUN0的Plane0、LUN0的Plane1、LUN1的Plane0、LUN1的Plane1、LUN2的Plane0、LUN2的Plane1、LUN3的Plane0、LUN3的Plane1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于NAND閃存的高速存儲設(shè)備的文件管理方法，其特征在于，所述高速存儲設(shè)備為M個NAND存儲芯片組成的NAND芯片組；

組成NAND芯片組的M個NAND存儲芯片是并行操作的，每個NAND存儲芯片的數(shù)據(jù)寬度為8位，所述NAND芯片組的數(shù)據(jù)寬度為8×M位。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于NAND閃存的高速存儲設(shè)備的文件管理方法，其特征在于，所述NAND芯片組包含4096個塊存儲空間；

將所述NAND芯片組的4096個塊存儲空間依次劃分為六部分，包括：第0-1塊存儲空間存儲壞塊信息列表，第2-5塊存儲空間存儲塊使用信息列表，第6-9塊存儲空間存儲文件信息列表，第10-63塊存儲空間為預(yù)留塊，第64-4063塊存儲空間存儲文件數(shù)據(jù)，第4064-4095塊存儲空間為映射塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于NAND閃存的高速存儲設(shè)備的文件管理方法，其特征在于，

第2-5塊存儲空間存儲塊使用信息列表，分為兩個奇偶塊：第2塊存儲空間和第三塊存儲空間組成一個奇偶塊，第四塊存儲空間和第五塊存儲空間組成一個奇偶塊，存儲塊使用信息列表時將一個奇偶塊作為整體進(jìn)行操作；

第6-9塊存儲空間存儲文件信息列表，分為兩個奇偶塊：第6塊存儲空間和第7塊存儲空間組成一個奇偶塊，第8塊存儲空間和第9塊存儲空間組成一個奇偶塊，存儲文件信息列表時將一個奇偶塊作為整體進(jìn)行操作。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于NAND閃存的高速存儲設(shè)備的文件管理方法，其特征在于，獲取塊使用信息列表或文件信息列表時，所述方法還包括：

判斷塊使用信息列表或文件信息列表占用的當(dāng)前塊存儲空間的剩余存儲空間是否小于預(yù)設(shè)存儲空間閾值，若當(dāng)前塊存儲空間的剩余存儲空間小于預(yù)設(shè)存儲空間閾值，則擦除當(dāng)前塊存儲空間的下一個塊存儲空間備用。

6.一種基于NAND閃存的高速存儲設(shè)備，其特征在于，所述高速存儲設(shè)備為M個NAND存儲芯片組成的NAND芯片組；

其中，M個NAND存儲芯片的控制線并聯(lián)在一起作為高速存儲設(shè)備的控制線，M個NAND存儲芯片的數(shù)據(jù)線依次排列組成高速存儲設(shè)備的數(shù)據(jù)線；

其中，組成NAND芯片組的M個NAND存儲芯片是并行操作的，每個NAND存儲芯片的數(shù)據(jù)寬度為8位，所述NAND芯片組的數(shù)據(jù)寬度為8×M位；每個NAND存儲芯片包含4096個塊存儲空間，則所述高速存儲設(shè)備也包含4096個塊存儲空間，且所述高速存儲設(shè)備的每個塊存儲空間為NAND存儲芯片的每個塊存儲空間的M倍；

所述NAND芯片組的4096個塊存儲空間分為兩個存儲層Plane0和Plane1，其中，存儲層Plane0包含2048個偶數(shù)塊存儲空間，記為block0、block2、block4、...block4094，存儲層Plane1包含2048個奇數(shù)塊存儲空間，記為block1、block3、block5、...block4095；對所述NAND芯片組的訪問順序依次為LUN0的Plane0、LUN0的Plane1、LUN1的Plane0、LUN1的Plane1、LUN2的Plane0、LUN2的Plane1、LUN3的Plane0、LUN3的Plane1。