CN101281492B - 恢复闪存的对照表的方法 - Google Patents

Abstract

当闪存中一第一区块及一第二区块对应到相同逻辑区块时，本发明将提供一第三区块来复制该第一区块及该第二区块中较新且正确的数据，并于第三区块完成数据写入后，将该第三区块对应该逻辑区块，且抹除该第一区块及该第二区块。本发明同时提供各区块一版本编号，以供各区块被写入顺序的判断，藉此以将最新版本的区块对应至逻辑区块。

Description

恢复闪存的对照表的方法

技术领域

本发明有关于一种内存的工作方法，特别有关于一种闪存对照表的恢复方法。

背景技术

一般系统在使用闪存都会参对照表(Look-up Table)做实体与逻辑区块的对应，这个对照表是在系统运作时就必须维护好，它是一对一的对应关系，意思是一个逻辑区块只能对应到一个实体位置，不能发生对应紊乱的情况。以NAND Flash为例子，其抹除是以一个区块(Block)为单位，对照表也会是以区块为单位来做对应，然而NAND Flash在写数据的单位却是以页(Page)为单位，一个区块分为好几页，所以在写入数据的时候，如果尚未写完整个区块，就会有一时间片段是相同的逻辑区块对应到新旧两个不同的实体区块，新的区块是要取代原先旧的区块，但是尚未完成整个区块数据的写入或复制，如果在此时系统突然电源中断，系统重新供电后要再建立对照表时会遇到相同的逻辑区块会对应到两个不同实体区块的状况，如何在这两个不同的实体区块中选出正确的那一个，让系统恢复到先前未发生断电时的状态是一个很重要的问题。

在NAND Flash的写入单位为页，里面有预留一些的字节(Byte)作为错误更正或保留给系统使用，一般512个位会有16个字节当做这种用途。其中部分作为错误更正，一部分记录着这个实体位置对应的逻辑区块。

请参阅图1所示，为不同的实体区块对应到相同逻辑区块示意图，当遇到上述问题时，在建立对照表时会有两个不同的实体区块对应到相同逻辑区块，但因新的区块数据尚未完成，所以它的第一页和最后一页所记录的逻辑区块是不同的，第一页有记录逻辑区块，但是因为尚未写完，所以最后一页应该是空的。另一个旧的区块因为早已完成整个区块的数据，所以第一页和最后一页都对应到相同的逻辑区块。在建立对照表时，会将新的区块抹除保留旧的区块。

承上所述，其说明了不同的实体区块对应到相同逻辑区块，这样的方式会遗失先前在新区块上的数据，如果区块的容量不大，这种数据遗失或许可以忍受。但随着技术的发展，闪存的区块的容量愈做愈大，数据压缩比也愈来愈大，当我们抹除新的区块时，数据的遗失相对来说就会让人受不了。例如：正在录音或录像时的断电，可能会有数十分钟的影音数据不见，就会令人觉得奇怪。

另外，如果突然断电是发生在将旧的区块抹除的时候，新旧区块的最后一页都会有相同的逻辑区块，这时候要判断要使用那个区块就会是很大的问题了，误判的机率是一半。

发明内容

当遇到上述问题时，如果能将新旧两个数据区的数据合成一个，就会比现有的技术保存更多的数据，且又不会有数据遗失过多的问题。如果断电是在抹除旧区块时发生，便必须提供一个版本机制去知道那个区块是新的那个区块是旧的。

为达上述目的，本发明提供一种恢复闪存的对照表的方法，其特征在于，当该闪存中一第一区块与一第二区块对应至同一逻辑区块时，判断该第一区块及该第二区块何者为一新区块何者为一旧区块；另外考虑到在写入的程序中发生异常中止，不确定新区块的数据是否已正确的被写入，所以必需提供第三区块，该第三区块对应该新区块中的页次，依序检查该新区块中的数据是否有误，同时复制该新区块中正确的数据；当该新区块中的数据有误而无法更正时，该第三区块停止复制该新区块中的数据，而于该旧区块中相对于该新区块中发现错误数据的页处，接着依序复制该旧区块中的数据；最后当第三区块的最后一页完成数据的写入后，抹除该新区块及该旧区块，并将该第三区块对应至该逻辑区块。

为达上述目的，本发明再提供一种恢复闪存的对照表的方法，其特征在于，首先根据闪存的各区块被写入数据的先后顺序，分别于各区块中设定一版本编号；接着当该闪存中一第一区块与一第二区块对应至同一逻辑区块时，判断该第一区块中最后一页及该第二区块中最后一页是否被写过；若该第一区块及该第二区块中最后一页皆被写过，则根据该第一区块的版本编号及该第二区块的版本编号，判断该第一区块与该第二区块被写入数据的先后顺序；若该第一区块比该第二区块先被写入资料，则抹除该第一区块并将该第二区块对应至该逻辑区块；若该第二区块比该第一区块先被写入资料，则抹除该第二区块并将该第一区块对应至该逻辑区块。

为达上述目的，本发明再提供一种恢复闪存的对照表的方法，其特征在于，首先根据闪存的各区块被写入数据的先后顺序，分别于各区块中设定一版本编号；当该闪存中一第一区块与一第二区块对应至同一逻辑区块时，检查该第一区块的最后一页及该第二区块的最后一页是否有被写过，若该第一区块中最后一页没有被写过，则该第一区块为一新区块该第二区块为一旧区块，若该第二区块中最后一页没有被写过，则该第二区块为该新区块该第一区块为该旧区块；提供一第三区块，该第三区块对应该新区块中的页次，依序检查该新区块中的数据是否有误，同时复制该新区块中正确的数据；当该新区块中的数据有误而无法更正时，该第三区块停止复制该新区块中的数据，而于该旧区块中相对于该新区块中发现错误数据的页处，接着依序复制该旧区块中的数据；当第三区块的最后一页完成数据的写入后，抹除该新区块及该旧区块，并将该第三区块对应至该逻辑区块；而若该第一区块的最后一页及该第二区块的最后一页皆有被写过，则根据该第一区块的版本编号及该第二区块的版本编号，判断该第一区块与该第二区间被写入数据的先后顺序，并将该第一区块与该第二区块中较晚被写入的区块对应该逻辑区块。

透过本发明恢复闪存的对照表的方法去恢复对照表先前未断电的状况，对于高容量区块具有低数据遗失的优点。特别是可携式装置在录音或录像时，若遇到断电情况，采用旧方法的话，遗失数据量较大，而且有可能出错，但是用新方法，遗失数据少而且不会出错。

为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为不同的实体区块对应到相同逻辑区块示意图；

图2为不同的实体区块对应到相同逻辑区块处理程序示意图；

图3为本发明恢复闪存的对照表的方法第一较佳实施例的步骤流程图；及

图4为本发明恢复闪存的对照表的方法第二较佳实施例的步骤流程图。

具体实施方式

请参阅图2所示，为不同的实体区块对应到相同逻辑区块处理程序示意图，当有两个不同的实体区块(如图2中所示新区块及旧区块)对应到相同逻辑区块时，本发明由于考虑到在写入的程序中发生异常中止，不确定新区块的数据是否已正确的被写入，所以必需提供一个全新的第三区块当做是这个逻辑区块对应到的实体区块，然后找先前的新区块逐页读出并检查是否完全正确，若是完全正确，则表示这一页是在断电前被写入的，断电并不影响其数据内容，再将这一页的内容复制到第三区块上。一直到新区块的数据在做错误更正时发生无法更正，或是新区块的数据是空白的为止。接下来在第三区块上的数据来源就是旧区块的数据，这样数据才不会有遗失的现象。于是将旧区块中的数据复制到第三区块。最后将新旧两个区块的数据都抹除，只保留第三区块来对应那个逻辑区块。

接着请参阅图3，为本发明恢复闪存的对照表的方法第一较佳实施例的步骤流程图。以NAND FLASH为例，假设NAND FLASH对照表的错误，是因为在写新区块某一页时发生断电，而使NAND FLASH中一第一区块及一第二区块皆对应至一逻辑区块时，首先判断第一区块及第二区块的最后一页何者没有被写过(如步骤S301)；若第一区块中的最后一页没有被写过，而第二区块中的最后一页有被写过，则第一区块便为新区块，第二区块为旧区块(如步骤S305)，若第一区块中的最后一页有被写过，而第二区块中的最后一页没有被写过，则第二区块便为新区块，第一区块为旧区块(如步骤S307)。

在判断出新区块与旧区块后(步骤S305或步骤S307后)，便提供一全新的第三区块，其包括N页，由第一页N＝0开始写数据(如步骤S309)。接着判断新区块第N页的资料是否有错(包括新区块第N页的数据不完整或在做错误更正时发生无法更正)或为空白(如步骤S311)，若无发生错误、没有数据空白、或有错误但已更正的情形，则复制新区块的第N页到第三区块的第N页(如步骤S313)；若新区块第N页发生错误而无法更正及有数据空白的情形，则复制旧区块的第N页到第三区块的第N页(如步骤S315)。

在完成第三区块第N页的数据的复制后(步骤S313或步骤S315后)，便判断第N页是否为第三区块的最后一页(如步骤S317)；若第N页不是第三区块的最后一页，则至第三区块的下一页，N＝N+1(如步骤S319)，于步骤S319后返回步骤S311继续执行；若第N页是第三区块的最后一页，则抹除新区块与旧区块，保留第三区块对应前述的逻辑区块(如步骤S321)。藉上述的方法，可恢复较完整的数据区块及正确的对照表。其中新区块第N页的数据错误更正，可利用错误修正码(ECC)来更正该新区块中的错误数据。

另外，如果NAND FLASH对照表的错误时点是发生在，当新区块已写完，而要抹除掉旧的区块时发生断电的状况，就会有两个不同的实体区块对应有相同的逻辑区块，而且每个区块的状态都是完整的，第一页和最后一页都记录相同的逻辑区块。因此必须提供一版本编号，藉由参考版本编号来决定那一个区块是最新的，然后抹除旧的那一个区块。而版本编号则是记录在每一页多出来的字节中，可至少以两个位(Bit)来表示这个区块的版本编号，依序为00、01、10、11、00、01...循环下去，藉此得知各区块被写入数据的顺序，而供新旧区块的判断，同理推知，不限于两个位来表示区块的版本编号。

接着请参阅图4，本发明恢复闪存的对照表的方法第二较佳实施例的步骤流程图。同样以NAND FLASH为例，首先根据NAND FLASH中各区块被写入数据的顺序，依序于各区块设定一版本编号(如步骤S401)。当NAND FLASH中一第一区块与一第二区块对应到同一逻辑区块时，便判断第一区块的最后一页与第二区块的最后一页是否皆被写过(如步骤S403)；若第一区块的最后一页没被写过，第二区块的最后一页被写过，则可跳至图3所示的步骤S305继续执行恢复对照表的步骤；若第二区块的最后一页没被写过，第一区块的最后一页被写过，则可跳至图3所示的步骤S307继续执行恢复对照表的步骤；若第一区块的最后一页与第二区块的最后一页皆被写过，则根据第一区块及第二区块的版本编号判断第一区块被写入数据的顺序是否早于第二区块(如步骤S405)，若第一区块被写入数据的顺序早于第二区块，则表示第一区块为较旧版本的区块，所以便抹除第一区块，保留第二区块为逻辑区块的对应(如步骤S407)；若第一区块被写入数据的顺序晚于第二区块，则表示第二区块为较旧版本的区块，所以便抹除第二区块，保留第一区块为逻辑区块的对应(如步骤S409)。藉上述的方法，可恢复较新的数据区块及正确的对照表。

综上所述，藉由本发明恢复闪存的对照表的方法来恢复先前未断电的状况，会比现有的技术保存更多的数据，且又不会有数据遗失过多的问题，对于高容量区块具有低数据遗失的优点。

以上所述，仅为本发明其中的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆为本发明专利范围所涵盖。

Claims (15)

1.一种恢复闪存的对照表的方法，其特征在于，步骤包括：

当该闪存中一第一区块与一第二区块对应至同一逻辑区块时，判断该第一区块及该第二区块何者为一新区块何者为一旧区块；

提供一第三区块，以复制该新区块中正确的数据至该第三区块；

该第三区块中无法于该新区块复制到正确数据的页次，便于该旧区块中相对于该新区块中找不到正确数据的页处，接着复制该旧区块中的数据；及

当第三区块的最后一页完成数据的写入后，抹除该新区块及该旧区块，并将该第三区块对应至该逻辑区块。

2.如权利要求1所述的恢复闪存的对照表的方法，其特征在于：其中所述提供一第三区块，以复制该新区块中正确的数据至该第三区块步骤更包括：

逐页检查该新区块中对应该第三区块的资料是否有误；

若数据无误，则复制该新区块中的数据至该第三区块；

若发现该新区块中的数据有误，则利用错误修正码(ECC)执行错误更正，并于错误更正后继续将该新区块中的数据复制到该第三区块；及

若数据发生错误又无法更正时，便于该旧区块中相对于该新区块中发现错误数据的页处，接着复制该旧区块中的数据到该第三区块。

3.如权利要求1所述的恢复闪存的对照表的方法，其特征在于：该闪存为一NAND FLASH。

4.如权利要求1所述的恢复闪存的对照表的方法，其特征在于：判断该第一区块及该第二区块何者为该新区块何者为该旧区块的步骤更包括：检查该第一区块的最后一页及该第二区块的最后一页是否有被写过，若该第一区块中最后一页没有被写过，则该第一区块为该新区块该第二区块为该旧区块，若该第二区块中最后一页没有被写过，则该第二区块为该新区块该第一区块为该旧区块。

5.如权利要求1所述的恢复闪存的对照表的方法，其特征在于：所述该第三区块中无法于该新区块复制到正确数据的页次，便于该旧区块中相对于该新区块中找不到正确数据的页处，接着复制该旧区块中的数据步骤更包括：当该第三区块依序复制该新区块中的资料时，若发现该新区块中资料为空白，该第三区块便于该旧区块中相对于该新区块中数据为空白的页处，接着依序复制该旧区块中的数据。

6.一种恢复闪存的对照表的方法，其特征在于，步骤包括：

根据该闪存的各区块被写入数据的先后顺序，分别于各区块中设定一版本编号；

当该闪存中一第一区块与一第二区块对应至同一逻辑区块时，判断该第一区块中最后一页及该第二区块中最后一页是否被写过；

若该第一区块及该第二区块中最后一页皆被写过，则根据该第一区块的版本编号及该第二区块的版本编号，判断该第一区块与该第二区块被写入数据的先后顺序；

若该第一区块比该第二区块先被写入资料，则抹除该第一区块并将该第二区块对应至该逻辑区块；及

若该第二区块比该第一区块先被写入资料，则抹除该第二区块并将该第一区块对应至该逻辑区块。

7.如权利要求6所述的恢复闪存的对照表的方法，其特征在于：该版本编号记录于各区块中每一页多出来的字节中，以表示各区块被写入数据的先后顺序。

8.如权利要求6所述的恢复闪存的对照表的方法，其特征在于：该版本编号利用每一页的至少两个位来记录各区块被写入数据的先后顺序。

9.如权利要求6所述的恢复闪存的对照表的方法，其特征在于：该闪存为一NAND FLASH。

10.一种恢复闪存的对照表的方法，其特征在于，步骤包括：

根据闪存的各区块被写入数据的先后顺序，分别于各区块中设定一版本编号；

当该闪存中一第一区块与一第二区块对应至同一逻辑区块时，检查该第一区块的最后一页及该第二区块的最后一页是否有被写过，若该第一区块中最后一页没有被写过，则该第一区块为一新区块该第二区块为一旧区块，若该第二区块中最后一页没有被写过，则该第二区块为该新区块该第一区块为该旧区块；

提供一第三区块，以复制该新区块中正确的数据至该第三区块；

该第三区块中无法于该新区块复制到正确数据的页次，便于该旧区块中相对于该新区块中找不到正确数据的页处，接着复制该旧区块中的数据；

当第三区块的最后一页完成数据的写入后，抹除该新区块及该旧区块，并将该第三区块对应至该逻辑区块；及

若该第一区块的最后一页及该第二区块的最后一页皆有被写过，则根据该第一区块的版本编号及该第二区块的版本编号，判断该第一区块与该第二区块被写入数据的先后顺序，并将该第一区块与该第二区块中较晚被写入的区块对应该逻辑区块。

11.如权利要求10所述的恢复闪存的对照表的方法，其特征在于：所述提供一第三区块，以复制该新区块中正确的数据至该第三区块步骤更包括：

逐页检查该新区块中对应该第三区块的资料是否有误；

若数据无误，则复制该新区块中的数据至该第三区块；

若发现该新区块中的数据有误，则利用错误修正码(ECC)执行错误更正，并于错误更正后继续将该新区块中的数据复制到该第三区块；及

若数据发生错误又无法更正时，便于该旧区块中相对于该新区块中发现错误数据的页处，接着复制该旧区块中的数据到该第三区块。

12.如权利要求10所述的恢复闪存的对照表的方法，其特征在于：所述该第三区块中无法于该新区块复制到正确数据的页次，便于该旧区块中相对于该新区块中找不到正确数据的页处，接着复制该旧区块中的数据步骤更包括：当该第三区块依序复制该新区块中的资料时，若发现该新区块中资料为空白，该第三区块便于该旧区块中相对于该新区块中数据为空白的页处，接着依序复制该旧区块中的数据。

13.如权利要求10所述的恢复闪存的对照表的方法，其特征在于：该版本编号记录于各区块中每一页多出来的字节中，以表示各区块被写入数据的先后顺序。

14.如权利要求10所述的恢复闪存的对照表的方法，其特征在于：将该第一区块与该第二区块中较晚被写入的区块对应该逻辑区块的步骤更包括：

若该第一区块比该第二区块先被写入资料，则抹除该第一区块并将该第二区块对应至该逻辑区块；及

若该第二区块比该第一区块先被写入资料，则抹除该第二区块并将该第一区块对应至该逻辑区块。

15.如权利要求10所述的恢复闪存的对照表的方法，其特征在于：该闪存为一NAND FLASH。

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