CN100337285C - 一种对NAND flash存储器进行物理损坏模拟的系统及其方法 - Google Patents

Abstract

一种对NAND flash存储器进行物理损坏模拟的系统及其方法，采用串口通信，应用上位机和下位机建立通讯连接，将检测模块通过上位机下载到下位机中，启动并运行，通过和上位机的交互，可以看到下位机存储器中已经存在的真实的物理坏块，用户可以制定操作序列，增加存储器的模拟坏块，并能够过程可逆，操作序列通过批处理方式执行，就可以模拟出产生物理损坏的NAND存储器，从而为研发人员提供了一个存储器出错处理的可实验平台，大大提高了生产、研发效率。

Description

一种对NAND flash存储器进行物理损坏模拟的系统及其方法

技术领域

本发明涉及存储器物理损坏的技术领域，具体涉及到对NAND flash存储器进行物理损坏的模拟系统及其方法。

背景技术

随着目前电子设备的飞速发展，电子产品的软件控制量大大增加，因此对电子设备软件程序的存储成为一个难以解决的问题。为了满足这种需要，NAND型flash存储器应运而生，随着程序量的增加，NAND存储器更加适合大容量的存储，由于NAND在大的存储量能够保证的情况下，同时可以将体积做的很小，执行速度有较大提高，因此目前众多的手机、MP3设备、数码相机和U盘多采用这种NAND flash存储器作为存储的介质。由于NAND型存储器不能够直接通过CPU的读写指令对其进行读写操作，使电子设备开发厂商对于NAND型产品的开发相关于NAND的存储部分无法直观地看到。而NAND flash存储器的存储块block可能会出现损坏，NAND型存储器除了第一个block外，存储器生产厂家不保证所有的block均在出厂时没有损坏，因此需要电子设备厂商能够提供block坏掉后的容错处理。

由于NAND flash存储器部品的不稳定，随时有可能出现坏块的情况，给采用NAND flash作为数据存储器的电子产品的研发带来更多的出错处理的解决措施。然而，部品的是否出错不是可以控制的，而且这种存储块损坏几率在工程上应该是比较低的。由于出错的位置也是不固定，所以寻找真正出错的部品，并且坏块的位置在我们要求的地点在实际的产品研发应用中很难做到，所以存储块坏掉后的容错处理很难进行验证。

发明内容

本发明的目的，就是提供一种对NAND flash存储器进行物理损坏模拟的系统和方法，可以随心所欲的在NAND型存储器上制作出模拟的坏块，为研发人员提供一种很好的模拟出错环境，利用这项发明，能够在完好的部品上任意模仿出错的坏块，而且可以使坏块出现在任何地方。这样就可以完全模拟出产生物理损坏的NAND存储器，从而为研发人员提供了一个存储器出错处理的可实验平台，可以验证电子设备在存储器的block坏掉后的容错处理能力，大大提高了电子设备的容错处理能力。

本系统采用串口通信，应用上位机(PC)和下位机建立通讯连接，将检测模块通过PC下载到下位机中，然后利用检测模块替代下位机程序运行。通过和上位机的交互，可以看到下位机存储器中已经存在的真实的物理坏块，然后，根据需要，用户可以轻松的预定操作，增加存储器的模拟坏块，或是改变原有的模拟坏块成为可用的block。操作序列通过批处理方式执行。

对NAND flash存储器进行物理损坏模拟的系统包括作为上位机的计算机，下位机是采用NAND flash存储器的电子设备，连接上位机和下位机的数据线，其特征在于还包括：

用户对存储器中某些块生成模拟坏块或者取消模拟坏块的指令编辑装置；

接收上位机控制指令，并给在存储器某些块上添加上一个特定字符标记或者取消这个字符标记的NAND控制器传送数据的检测模块；

显示存储器动态模拟坏块状况的察看装置。

下位机是采用NAND flash存储器作为数据存储装置的手机、MP3、U盘、数码相机或者PDA。

连接上位机和下位机的数据线是串口数据线或者USB端口数据线。

对存储器生成模拟坏块或者取消模拟坏块进行的指令编辑装置采用批处理方式。

用户通过序列号定义存储器中的块。

一种对NAND flash存储器进行物理损坏模拟的方法，有作为上位机的计算机，下位机是采用NAND flash存储器的电子设备，以及连接上位机和下位机的数据线，其特征在于包括以下步骤：

上位机和下位机建立通信，下位机下载检测模块并启动的步骤；

检测模块检查存储器中真实存在的坏块，并在上位机察看装置中显示结果的步骤；

用户发出指令，要求在存储器的某些块上生成模拟坏块或者取消模拟坏块的步骤；

下位机接收用户指令，通过NAND控制器在存储器某些块上添加上一个特定字符标记或者取消这个字符标记，并在上位机用户界面中显示存储器模拟坏块状况的步骤。

下位机是采用NAND flash存储器作为数据存储装置的手机、MP3、U盘、数码相机或者PDA。

连接上位机和下位机的数据线是串口数据线或者USB端口数据线。

上位机对存储器生成模拟坏块或者取消模拟坏块进行的指令进行批处理编辑。

用户通过序列号定义存储器中的块。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的硬件连接方框图；

图2为本发明的系统总体软件流程图；

图3为本发明的下位机坏块模拟流程图。

具体实施方式

如图1所示，上位机是一台计算机，下位机是采用NAND结构flash型存储器作为程序存储介质的手机，上位机与下位机通过串口相连接，由于数据传输要求不大，因此采用串口连接，如果数据传输量比较大，可以采取USB端口进行连接。

上位机主要负责用户指令编辑、模拟坏掉block的动态显示、用户规定操作序列的生成以及通讯连接和检测模块植入的过程。

下位机主要负责NAND控制器的管理、命令响应、通讯连接。

如图2所示，本发明的主要流程是由上位机和下位机通过信令的传递来完成控制过程。上位机是控制的主体，信令均由上位机程序发起。

应用上位机(PC)和手机建立通讯连接，将检测模块通过PC下载到手机中，然后启动检测模块，检测模块替代手机程序运行。

在检测模块取得控制权后，检测模块会检查一遍手机目前存储器状态情况，手机存储器中已经存在的真实的物理坏块，把目前的存储器状态返回给上位机。上位机根据存储器状态，在察看装置中动态的显示出目前存储器状态。

上面的操作进行完后，检测模块会进入信令处理循环，等待处理由上位机发过来的命令序列，此时，用户可以在上位机程序上制定自己的操作序列，要求存储器某些块生成模拟坏块或者取消模拟坏块，用户在编辑装置中输入存储器的序列号，比如用户希望存储器第20个块模拟成坏块，就在编辑装置中输入20作为一个操作序列，用户希望存储器第20块至30块都模拟成坏块，就在编辑装置中输入20-30作为操作序列，通过批处理方式执行预定的操作。

用户制定完自己需要的操作序列后，选择执行，此时，上位机将命令序列分解，逐条发送给检测模块进行处理。

检测模块执行完毕每一条指令，均会返回指令执行状态。上位机接收指令执行状态，并在查看装置中显示给用户。不论结果如何，只要通讯连接不断，命令序列均会顺序执行，直至所有的命令序列都执行完毕。

命令序列执行完毕后，上位机程序发送refresh刷新命令，检测程序重新检查目前已动态存储器状态，并把存储器坏块状况返回给上位机，动态地显示给用户。

图3是下位机模拟物理损坏的流程，下位机使用samsung三星公司的NAND型存储器，NANDflash存储器的特性决定，当一个NAND flash block物理损坏的时候，他的block特殊地址会有特定字符标记。因此，我们利用这一特点，refresh命令的实现就是查询存储器中每一个block的特殊地址有无特定字符标记，如果有，那么预示着这个block物理损坏。同样的，这种特定字符标记法我们模拟实现了以后，就成为了模拟的物理地址损坏，即可以生产模拟的物理地址损坏，也可以取消模拟的物理地址损坏。由于NAND flash不能够通过内存地址直接访问，所以所有的底层操作均是通过NAND控制器进行的。

因此，操作序列的底层实现如下：

(1)检测模块接收到来自操作序列的一条操作指令；

(2)如果是标记为模拟坏块操作，那么标记为坏块的底层函数响应；如果是取消模拟坏块操作，那么去坏块的底层函数响应。

(3)不管是那种操作，均通过NAND控制器来进行操作，并发回操作成功的响应，操作完成后，由串口返回给上位机显示给用户，紧跟着继续进入操作循环，直到所有的操作序列执行完毕后，受到refresh刷新命令，返回当前手机状态。

Claims (10)

1.一种对NAND flash存储器进行物理损坏模拟的系统，该系统包括作为上位机的计算机，下位机是采用NAND flash存储器的电子设备，连接上位机和下位机的数据线，其特征在于还包括：

用户对存储器中某些块生成模拟坏块或者取消模拟坏块的指令编辑装置；

接收上位机控制指令，并给在存储器某些块上添加上一个特定字符标记或者取消这个字符标记的NAND控制器传送数据的检测模块；

显示存储器动态模拟坏块状况的察看装置。

2.根据权利要求1所述的对NAND flash存储器进行物理损坏模拟的系统，其特征在于下位机是采用NAND flash存储器作为数据存储装置的手机、MP3、U盘、数码相机或者PDA。

3.根据权利要求1所述的对NAND flash存储器进行物理损坏模拟的系统，其特征在于连接上位机和下位机的数据线是串口数据线或者USB端口数据线。

4.根据权利要求1所述的对NAND flash存储器进行物理损坏模拟的系统，其特征在于对存储器生成模拟坏块或者取消模拟坏块进行的指令编辑装置采用批处理方式。

5.根据权利要求1至4中任一个权利要求所述的对NAND flash存储器进行物理损坏模拟的系统，其特征在于用户通过序列号定义存储器中的块。

6.一种对NAND flash存储器进行物理损坏模拟的方法，有作为上位机的计算机，下位机是采用NAND flash存储器的电子设备，以及连接上位机和下位机的数据线，其特征在于包括以下步骤：

上位机和下位机建立通信，下位机下载检测模块并启动的步骤；

检测模块检查存储器中真实存在的坏块，并在上位机用户界面中显示结果的步骤；

用户发出指令，要求在存储器的某些块上生成模拟坏块或者取消模拟坏块的步骤；

下位机接收用户指令，通过NAND控制器在存储器某些块上添加上一个特定字符标记或者取消这个字符标记，并在上位机察看装置中显示存储器模拟坏块状况的步骤。

7.根据权利要求6所述的对NAND flash存储器进行物理损坏模拟的方法，其特征在于下位机是采用NAND flash存储器作为数据存储装置的手机、MP3、U盘、数码相机或者PDA。

8.根据权利要求6所述的对NAND flash存储器进行物理损坏模拟的方法，其特征在于连接上位机和下位机的数据线是串口数据线或者USB端口数据线。

9.根据权利要求6所述的对NAND flash存储器进行物理损坏模拟的方法，其特征在于上位机对存储器生成模拟坏块或者取消模拟坏块进行的指令进行批处理编辑。

10.根据权利要求6至9中任一个权利要求所述的对NAND flash存储器进行物理损坏模拟的方法，其特征在于用户通过序列号定义存储器中的块。

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