[發明專利]小內存單片機的NOR Flash的存儲管理方法

有效

• 申請號: 201810225665.0
• 申請日: 2018-03-19
• 公開（公告）號: CN108319433B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 廖澤才
• 申請（專利權）人: 艾體威爾電子技術（北京）有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 于國富

本發明公開了一種小內存單片機的NOR Flash的存儲管理方法，涉及數據處理領域。小內存單片機上集成NOR Flash芯片，所述NOR Flash芯片包括存儲模塊和執行程序模塊，通過構建扇區映射表，執行程序模塊實現在存儲模塊上寫入數據、讀取數據和空間均衡損耗的存儲管理。本發明所述方法提高數據存儲的安全性、提高破解NOR Flash數據內容的難度；可恢復原有數據，保證數據存取的可靠性；因具有均衡損耗的功能，延長NOR Flash的使用壽命；上層程序直接讀寫NOR Flash，無需考慮NOR Flash的擦除操作；寫入速度比直接操作NOR Flash快。

技術領域

本發明涉及數據處理領域，尤其涉及一種小內存單片機的NOR Flash的存儲管理方法。

背景技術

嵌入式系統要保存一些存非易失的數據。POS機內的嵌入式系統也不例外，特別是POS的密鑰等敏感數據，不但要求非易失，而且要求高度安全。隨著Android的興起與火爆，使用Android系統的智能POS機應運而生。Android系統主要應用于智能手機與平板電腦等生活消費品，所以當Android系統被用于POS機中，Android系統的安全性受到業內人員的質疑。

為了消除質疑，使用Android系統的智能POS機會安裝兩顆CPU，一顆為高性能的CPU，用于運行Android系統。另一顆則為低端安全CPU，用于保證重要數據的高度安全。當低端安全CPU檢測到機器溫度、電壓或頻率不在預設范圍內和/或機器被拆機時，則清除重要數據，從而防止泄漏重要數據。

出于成本考慮，低端安全CPU通常采用單片機，單片機內部集成安全感應器、硬件安全加密模塊、SRAM、NOR Flash等器件。智能POS機的重要數據保存在低端安全CPU的NORFlash中。由于低端安全CPU上集成的SRAM與NOR Flash容量比較小，其中，SRAM不大于64K字節，NOR Flash不大于1M字節，難于嵌入一個成熟的文件系統，如：jffs2文件系統。故，現有通常做法是將文件系統拆分后存儲在NOR Flash上某個稱之為塊的存儲器單元塊上。由于NOR Flash不能像普通磁盤那樣實現字節修改，只能以塊為單位修改。當對存儲在NORFlash的某個塊上的數據進行繁擦修改時，必須先將整個塊的內容讀取入緩存，在緩存中修改內容，然后將整個塊中內容全部擦除，最后將修改后的內容從緩存中寫入塊中。由于NORFlash有一定的使用壽命，每塊最大擦寫次數是十萬次左右，超出了最大擦寫次數，存儲單元塊會出現存儲不穩定或存儲失效的情況。

故，反復擦寫導致NOR Flash使用壽命減少，同時，反復擦寫導致NOR Flash存儲不穩定或存儲失敗會帶來很大安全隱患。

發明內容

本發明的目的在于提供一種小內存單片機的NOR Flash的存儲管理方法，旨在解決現有NOR Flash存儲過程中，因反復擦寫導致NOR Flash使用壽命減少、安全隱患增加的問題。

從而解決現有技術中存在的前述問題。

為了實現上述目的，本發明所述小內存單片機的NOR Flash的存儲管理方法，小內存單片機上集成NOR Flash芯片，所述NOR Flash芯片包括存儲模塊和執行程序模塊，通過構建扇區映射表，執行程序模塊實現在存儲模塊上寫入數據、讀取數據和空間均衡損耗的存儲管理，具體為：

1)初始化管理

初始化NOR Flash芯片并構建扇區映射表；

2)寫入數據管理

輸入目標邏輯地址，通過扇區映射表調取與目標邏輯地址存在對應關系的目標物理地址，并將要寫入的目標數據和目標物理地址存儲的數據一起寫入新物理地址中，同時將目標邏輯地址與新物理地址的映射關系更新到扇區映射表中，完成寫入數據的管理；

3)讀取數據管理