CN100573476C - 闪存介质数据管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种闪存介质数据管理方法，其包括以下步骤：将闪存介质分区；通过扫描闪存介质各区中存储块内的逻辑地址，生成区地址映射表；将上述区地址映射表存放于各区中相应的备用块内；通过将区地址映射表读出至RAM内进行逻辑地址和物理地址之间的转换，实现闪存介质内的数据操作。由于将区地址映射表存放于各相应区的备用块中，当闪存介质针对记录于数据块中的进行数据操作而需要切换到下一区的区地址映射表时，根据存放于下一区中备用块内的区地址映射表即可将所需数据读出，而无需针对下一区内的每个存储块进行扫描，动态生成新的区地址映射表，因此，该闪存介质数据管理方法可以节省数据操作的时间，从而实现闪存介质数据的高效管理。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种半导体存储介质数据管理方法，尤其涉及一种闪存介质数据管理方法。
【背景技术】
目前，利用闪存介质的移动存储装置已大量广泛应用并逐渐取代了软盘软驱。由于闪存介质的易失性和可编程特性，其被广泛地用在内置型系统中，如移动电话、PDA、MP3等。
闪存介质允许对存储在类似于现有RAM或其它易失性存储设备、磁盘等特定位置的数据进行随机访问，但采用不同的校正和删除数据的方法。也就是说，在删除写入初始化的闪存介质的某个块中的数据的情况下，删除包含该块的区。这里，具有物理连续地址的字节被称为一块，该块用作相对于闪存介质进行操作的基本区。此外，在删除操作中，闪存介质中由多个块组成的区作为基本单位被一次物理性地删除。
一个闪存介质包含若干个区，其中，每个区又包含若干个块。因此，数据在闪存介质中主要以块为单位被访问，而不是像在RAM中那样以字节为单位读写数据。其中，顺序分配给划分块的地址称为物理地址，而用户电脑中所具有的划分块的虚构地址称为逻辑地址。逻辑地址与物理地址之间通过映射的方法进行转换，由映射信息组成地址映射表。
由于闪存介质固件资源有限，RAM容量较小，因此，存入RAM中的只能为上述完整的地址映射表的一部分，即与某一个区相对应的地址映射表，我们称这部分映射表为区地址映射表，其中，闪存介质中的每个区均与各自的区地址映射表相对应。当闪存介质读取单位大于一个区的文件时，就会频繁地在RAM中进行区地址映射表之间切换，每切换一次就要重新建立新的区地址映射表；由于建立新的区地址映射表时，需要针对闪存介质各区内的每个块进行扫描，再根据每个块的物理地址动态生成相应的区地址映射表，因此，闪存介质读取单位大于区的文件时需要花费很多时间，无法实现闪存介质数据的高效管理。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种可以提高数据读取速度的闪存介质数据管理方法。
本发明提供一种可以提高数据读取速度的闪存介质数据管理方法，上述闪存介质包括多个存储块，每个存储块由多个页构成，每个页包括数据存储位和冗余位，其包括以下步骤：
1)将闪存介质的多个存储块分为两个或两个以上的区域；
2)通过扫描闪存介质各区中存储块内的逻辑地址，生成区地址映射表；
3)将上述区地址映射表存放于闪存介质各区中相应的备用块内；
4)通过将备用区内的区地址映射表读出至RAM内进行逻辑地址和物理地址之间的转换，从而实现闪存介质内数据操作。
当闪存介质针对记录于数据块中的数据进行读/写操作，每当需要切换到下一区的区地址映射表时，根据存放于下一区相应的备用块中的区地址映射表即可针对所需数据进行读操作，而无需针对下一个区内的每个块进行扫描，再根据每个块的物理地址动态生成相应的区地址映射表，建立新的区地址映射表。
当闪存介质针对记录于数据块中的数据进行写操作时，需要生成新的区地址映射表，只需将新的区地址映射表存放于该区的备用块中用于更新旧的区地址映射表即可。同样，在下次数据操作且需要切换到该区的区地址映射表时，无需针对该区内的每个块进行扫描，再根据每个块的物理地址动态生成相应的区地址映射表，只需将更新后的区地址映射表从相应的备用块中读出即可。
与现有技术相比，本发明的优点为：该闪存介质数据管理方法将区地址映射表存放于闪存介质相应区的备用块中，当闪存介质针对记录于数据块中的数据进行读/写操作需要切换区地址映射表时，根据存放于上述备用块中的区地址映射表即可针对所需数据进行操作，而无需针对闪存介质某个区内的每个块进行扫描，再根据每个块的物理地址动态生成相应的区地址映射表，建立新的区地址映射表，因此，该闪存介质数据管理方法可以节省读/写数据操作的时间，从而实现闪存介质数据的高效管理。
【附图说明】
图1是本发明闪存介质数据管理方法的流程图。
【具体实施方式】
本发明闪存介质包括多个存储块，每个存储块由多个页构成，每个页包括数据存储位和冗余位，其数据管理方法流程图如图1所示，包括以下步骤：
1)使装有闪存介质的装置通电；
2)将闪存介质的存储块分为两个或两个以上的区域；
3)通电后，通过固化软件控制扫描闪存介质中各个区所包含的全部存储块，并生成与各个区相对应的区地址映射表，所有的区地址映射表组成整个闪存介质的地址映射表；
4)将各个区地址映射表存放于与其相对应的区中的备用块中；
5)判断是否有读/写数据操作；
6)当进行读/写操作时，判断是否需要切换到下一区的区地址映射表，如果不需要则直接进行数据操作；
7)如果需要切换到下一区的区地址映射表，则判断是否由于写操作而造成区地址映射表改变；如果需要改变，则将新的区地址映射表存放于本区的备用块中用于更新旧的区地址映射表；如果不需要改变，则直接将下一区中相应的备用块内的区地址映射表读出至RAM内，再根据RAM内的区地址映射表进行物理地址和逻辑地址之间的转换，从而实现数据操作。
上述用于存放区地址映射表的备用块是随机确定的，通过固化软件程序用变量指定，在装有闪存介质的装置通电时进行扫描用于检测该备用块。
闪存介质针对记录于数据块中的数据进行读/写操作，每当需要切换到下一区的区地址映射表时，根据存放于下一区中相应的备用块内的区地址映射表即可针对所需数据进行操作，而无需针对下一区内的每个存储块进行扫描，再根据每个块的物理地址动态生成相应的区地址映射表，建立新的区地址映射表。
如果针对本区的数据进行写操作而造成本区的区地址映射表发生改变时，只需将新区地址映射表存放于本区的备用块中用于更新旧区地址映射表。同样，在下次数据操作且需要切换到该区的区地址映射表时，无需针对该区内的每个块进行扫描，再根据每个块的物理地址动态生成相应的区地址映射表，只需将更新后的区地址映射表从相应的备用块中读出至RAM内即可。
由于写操作而导致区地址映射表发生改变，因此，在本发明技术方案中通过交换块技术实现区地址映射表的更新，并可以减小闪存介质的磨损。该更新技术包括以下步骤：
4)将生成的新区地址映射表写入交换块中；
5)将交换块的物理地址与原来用于存放旧区地址映射表的备用块的逻辑地址对应起来；
6)将原来用于存放旧区地址映射表的备用块的物理地址与原交换块的逻辑地址对应起来，并将原来用于存放旧区地址映射表的备用块标志为交换块。
该闪存介质数据管理方法将区地址映射表存放于闪存介质相应区的备用块中，当闪存介质针对单位大于某个区的文件进行读/写数据操作而需要切换到下一区的区地址映射表时，根据存放于下一区中相应的备用块内的区地址映射表即可针对所需数据进行操作，而无需针对下一区内的每个存储块进行扫描，再根据每个存储块的物理地址动态生成相应的区地址映射表，建立新的区地址映射表，因此，该闪存介质数据管理方法可以节省读/写数据操作的时间，从而实现闪存介质数据的高效管理。
闪存介质在写保护状态下运用上述技术方案进行读数据操作时，效果更为明显。因为闪存介质在写保护状态下，操作系统读取每个文件时，需要找到这个文件的文件名和存放这个文件的地址，此时，操作系统会读取目录，从根目录一级一级地进行寻找，直到找到该文件的文件名和该文件地址。因此，每进行一次需要切换区数据对照表的大文件数据操作时，操作系统就会从根目录一级一级地进行寻找，且不断动态生成新的区地址映射表，非常浪费时间；而闪存介质在写保护状态下运用上述技术方案进行读数据操作，每当需要切换到下一区的区地址映射表时，根据存放于下一区中相应的备用块内的区地址映射表即可将所需数据读出，操作系统从根目录一级一级地进行寻找目录时无需不断动态生成新的区地址映射表，可以节省大量的操作时间，实现闪存介质数据的高效管理。
在上述技术方案中，用于存放区地址映射表的备用块也可以是指定的；上述备用块可以于各区内设置，也可以于闪存介质其它地方设置；该备用块可以在冗余位设置特殊标志，也可以采用其它方式进行识别。
上述技术方案可以是在装有闪存介质的装置通电后，针对闪存介质的每个区分别建立好区地址映射表；也可以只针对其中某个或若干个区建立区地址映射表，然后在需要切换区地址映射表时再建立相应的区地址映射表，通过这种方式陆续建立与所有区相对应的区地址映射表。
上述技术方案还可以运用于超稳定技术中，可以保证闪存介质在高速度操作下的稳定性，即使发生非法断电，也可以保证闪存介质中的原有数据不会丢失。所述超稳定技术即在闪存介质中至少一个存储块内的至少一页的冗余位设置状态标志；在利用本发明技术方案针对上述存储块进行数据操作的过程中，将该状态标志设置为未完成状态；当数据操作过程完毕后，再将该状态标志设置为完成状态。通过检查上述冗余区状态标志，即可判断出中断发生时刻存储块的状态，进而找出要保留的数据，进行相应的数据恢复操作，从而实现闪存介质数据高效、稳定地管理。关于超稳定技术可以参考中国发明专利申请公开说明书，申请号为03104983.4。
上述闪存介质数据管理方法可以广泛应用于设有闪存介质的便携式装置，如移动存储装置、音频播放装置(如MP3、MP4等)、数码相机、计算器、游戏机、移动电话、笔记本电脑、便携式打印机等，上述便携式装置采用本发明实施方式进行闪存介质数据管理，可以达到快速读/写数据、节省操作时间的实施效果。
Claims (7)
1.一种闪存介质数据管理方法，上述闪存介质包括多个存储块，每个存储块由多个页构成，每个页包括数据存储位和冗余位，其包括以下步骤：
1)将闪存介质的多个存储块分为两个或两个以上的区域；
2)通过扫描闪存介质各区中存储块内的逻辑地址，生成区地址映射表；
3)将上述区地址映射表存放于闪存介质各区中相应的备用块内；
4)通过将区地址映射表读出至RAM内进行物理地址和逻辑地址之间的转换，实现闪存介质内数据操作；
5)根据闪存介质某个或若干个区中数据块的新逻辑地址，生成相应的新的区地址映射表；
6)将新区地址映射表存放于相应区的备用块中用于更新旧区地址映射表；
7)根据新的区地址映射表进行物理地址和逻辑地址之间的转换，实现闪存介质内数据操作；
其中，上述步骤6)中利用新区地址映射表更新旧区地址映射表的操作是通过交换块实现的，其包括以下步骤：将生成的新区地址映射表写入交换块中；将交换块的物理地址与原来用于存放旧区地址映射表的备用块的逻辑地址对应起来；将原来用于存放旧区地址映射表的备用块的物理地址与原交换块的逻辑地址对应起来，并将原来用于存放旧区地址映射表的备用块标志为交换块。
2.如权利要求1所述的闪存介质数据管理方法，其特征在于：上述备用块设置于闪存介质相应的各区内。
3.如权利要求1所述的闪存介质数据管理方法，其特征在于：上述数据管理方法通过扫描闪存介质中至少一个区内的存储块，生成与被扫描区相对应的区地址映射表。
4.如权利要求1所述的闪存介质数据管理方法，其特征在于：上述用于存放区地址映射表的备用块是随机确定的。
5.如权利要求4所述的闪存介质数据管理方法，其特征在于：上述备用块通过固化软件程序用变量指定。
6.如权利要求5所述的闪存介质数据管理方法，其特征在于：上述备用块通过在冗余位设置特殊标志进行识别。
7.如权利要求1所述的闪存介质数据管理方法，其特征在于：在上述多个存储块中的至少一个存储块的至少一页的冗余位设置状态标志，在上述存储块中数据操作过程中，将上述状态标志设置为未完成状态；当上述存储块中数据操作过程完毕后，将上述状态标志设置为完成状态。
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