CN101763295A - 一种数据备份、备份项擦除及数据恢复方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据备份、备份项擦除及数据恢复方法和装置，其中，当智能卡的第二种非易失性闪存的第一备份项扇区中不存在空闲备份存储空间，则利用第一种非易失性闪存的无效的第二备份项扇区，创建对应的备份项。还可以设置相应的标志有效表征第一备份项扇区有效和第二备份项扇区有效，用于备份项擦除及数据恢复。采用本发明提供的方法和装置，相比现有技术，在保证一次数据写入过程的原子性操作的同时，减少NORFLASH中用于写入备份项的空间的使用，进而提高智能卡应用的性能。

Description

一种数据备份、备份项擦除及数据恢复方法和装置

技术领域

本发明涉及智能卡技术领域中的数据保护领域，尤其涉及一种数据备份、备份项擦除及数据恢复方法和装置。

背景技术

目前，智能卡通常为微处理器卡，微处理器卡的核心是微处理器，通常包括如下的附加模块：只读存储器ROM(Read Only Memory)，有着不同类型的ROM，包括有电可擦写可编程只读存储器EEPROM和非易失性闪存NORFLASH、随机存取存储器RAM(Random Access Memory)和I/O接口。

高性能智能卡的一个最重要高性能指标体现在“大容量存储器”上。高性能智能卡的大容量存储器除了包括RAM，ROM之外，可能在微处理器内部集成或者通过I/O接口外扩非易失性闪存NANDFLASH作为数据的存储介质，其存储空间可以达到上百兆甚至更大。

为了实现对大容量存储器(即NANDFLASH)上数据的有效管理，需要通过文件系统对的数据进行各种读写操作。文件系统通过引入FTL层的管理机制，将NANDFLASH的物理特性转换成以扇区为单位进行读写的操作特性，这样就可以利用FAT32文件系统对NANDFLASH进行数据管理。

由于智能卡对数据有极高的可靠性要求，写入数据时必须保证其原子性，所谓原子性就是在一次完整的数据写入过程(也称作一次数据写入事务)中所涉及的所有数据要么全部被写入，要么全部都没有写入，在写入数据的过程中出现异常掉电情况会破坏数据写入的原子性，因此，对于NANDFLASH上的数据进行写入时，需要进行断电保护。

FAT文件系统对外提供以文件为基本单位的操作接口，因此以文件为单位进行备份操作。即为修改的文件建立临时文件，当文件保存时再用临时文件覆盖原有文件。但是这种操作会浪费很多时间，因为更新原文件时往往没有被更新的地方的数据也被重新写了一遍。如果在临时文件中只记录被修改的地方及内容，那么当涉及到读操作时，系统还要判断当前的操作地址中存储的数据是不是已经在临时文件中被修改，当某一个文件中被修改的数据很多时，这种判断所需的时间会越来越多。而且一个事务型的操作往往会修改很多文件，这种临时文件的备份方法将很难满足高效率的需求。

更适宜的备份方法是在FTL层与文件系统层直接处理，文件系统所有的读写操作最终都会映射到扇区的读写操作，将一次数据写入过程中所有涉及到的扇区中存储的原有数据备份起来，同时记录下其中的备份关系，例如通过创建备份项进行记录，当本次数据写入操作正常结束后，擦除所有的备份项。如果在数据写入过程中出现断电，下次上电复位时，检查是否存在有效备份项，如果存在有效备份项，则意味着上次数据写入时有异常断电的情况，需要根据有效备份项将数据恢复到上次数据写入之前的状态，这样就保证了操作的原子性。

然而发明人在实现本发明技术方案时发现，现有技术至少存在以下缺陷：

一个缺陷是能够备份的数据量有限。

现有技术使用对应NANDFLASH的FAT32文件系统的保留扇区对数据进行备份，由于FAT32文件系统只有31个保留扇区，只能备份约16K的数据量，对于高性能智能卡来说，这些存储空间不能够满足应用的需求。

另一缺陷是如果备份的数据量增大的话，需要提供更多的NORFLASH空间用于写入备份项。

现有技术所有的备份项信息均在NORFLASH中保存，NORFLASH用于保存备份项的存储空间的使用与最大允许备份的数据量呈线性增长的关系。在高性能智能卡中，相对于允许外扩的NANDFLASH而言，内嵌的NORFLASH空间显得愈加的珍贵。NORFLASH中用于保存备份项的存储空间使用的越多，则其他应用的存储空间越少，例如用于存储与智能卡应用相关代码的存储空间越少，进而导致智能卡应用性能的降低。

发明内容

本发明实施例提供一种数据备份、备份项擦除及数据恢复方法和装置，相比现有技术，在保证一次数据写入过程的原子性操作的同时，减少NORFLASH中用于写入备份项的空间的使用，进而提高智能卡应用的性能。

本发明实施例提供一种数据备份方法，包括：

在对智能卡的第一种非易失性闪存进行本次数据写入过程中，对于与所述本次数据写入过程相关的各扇区中的每个扇区存储的数据进行备份时，执行如下步骤：

在向当前扇区写入数据前，将所述当前扇区中存储的数据写入备份扇区中进行备份；

当所述智能卡的第二种非易失性闪存的第一备份项扇区中存在空闲备份项存储空间时，在所述第一备份项扇区中创建与所述当前扇区对应的备份项；创建的所述备份项中包含所述备份扇区的标识和所述当前扇区的标识；

否则，利用所述第一种非易失性闪存的无效的第二备份项扇区，创建与所述当前扇区对应的备份项。

本发明实施例还提供一种基于上述的数据备份方法进行数据备份的备份项擦除方法，包括：

在利用所述第二种非易失性闪存的无效的第二备份项扇区，创建与所述当前扇区对应的备份项的过程中，还包括：在所述第二备份项扇区中设置第二标志有效，用于表征所述第二备份项扇区有效；

所述备份项擦除方法，包括：

将所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区中的第二标志设置为无效；

擦除所述第一备份项扇区中存储的内容。

本发明实施例还提供一种基于上述的数据备份方法进行数据备份的数据恢复方法，包括：

在本次数据写入过程中，还包括：在第一次向所述各扇区中的一个扇区写入数据前，在所述第一备份项扇区中设置第三标志有效，用于表征所述第一备份项扇区有效；

所述数据恢复方法，包括：

当根据所述第一备份项扇区中的第三标志确定所述第一备份项扇区有效时，根据所述第一备份项扇区和所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区中存储的各备份项，将与各备份项对应的备份数据恢复到对应的原扇区中；

否则，根据所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区中存储的各备份项，将与各备份项对应的备份数据恢复到对应的原扇区中。

本发明实施例还提供一种数据备份装置，包括：包括：数据备份单元、第一备份项创建单元、第二备份项创建单元；

在对智能卡的第一种非易失性闪存进行本次数据写入过程中，对于与所述本次数据写入过程相关的各扇区中的每个扇区存储的数据进行备份时，其中：

数据备份单元，用于在向当前扇区写入数据前，将所述当前扇区中存储的数据写入备份扇区中进行备份；

第一备份项创建单元，用于当所述智能卡的第二种非易失性闪存的第一备份项扇区中存在空闲备份项存储空间时，在所述第一备份项扇区中创建与所述当前扇区对应的备份项；创建的所述备份项中包含所述备份扇区的标识和所述当前扇区的标识；

第二备份项创建单元，用于当所述第一备份项扇区中不存在空闲备份项存储空间时，利用所述第一种非易失性闪存的无效的第二备份项扇区，创建与所述当前扇区对应的备份项。

本发明实施例还提供一种基于上述的数据备份装置进行数据备份的备份项擦除装置，所述第二备份项创建单元，还用于在所述第二备份项扇区中设置第二标志有效，用于表征所述第二备份项扇区有效；

所述备份项擦除装置，包括：

第一擦除单元，用于将所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区中的第二标志设置为无效；

第二擦除单元，用于擦除所述第一备份项扇区中存储的内容。

本发明实施例还提供一种基于上述的数据备份装置进行数据备份的数据恢复装置，所述数据备份装置，还包括：标志设置单元，用于在第一次向所述各扇区中的一个扇区写入数据前，在所述第一备份项扇区中设置第三标志有效，用于表征所述第一备份项扇区有效；

所述数据恢复装置，包括：

第一恢复单元，用于当根据所述第一备份项扇区中的第三标志确定所述第一备份项扇区有效时，根据所述第一备份项扇区和所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区中存储的各备份项，将与各备份项对应的备份数据恢复到对应的原扇区中；

第二恢复单元，用于当根据所述第三标志确定所述第一备份项扇区无效时，根据所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区中存储的各备份项，将与各备份项对应的备份数据恢复到对应的原扇区中。

本发明实施例提供的数据备份方法中，在数据备份时，当第二种非易失性闪存的第一备份项扇区中存在空闲备份项存储空间时，直接在第一备份项扇区中创建对应的备份项，否则，利用第一种非易失性闪存的无效的第二备份项扇区，创建对应的备份项，由于利用了第一种非易失性闪存，在数据备份时创建对应的备份项，而不是将全部备份项均写入第二种非易失性闪存中，所以，减少了第一种非易失性闪存中用于写入备份项的空间的使用，当第一种非易失性闪存为NANDFLASH，第二种非易失性闪存为NORFLASH时，进而提高了智能卡应用的性能。

并且，本发明实施例还可以在数据备份方法中，在第一备份项扇区和第二备份项扇区中创建对应的备份项的同时，还设置第一标志和第二标志有效，用于表征对应的第二备份项扇区有效，设置第三标志有效，用于表征第一备份项扇区有效，通过各标志的设置，本发明实施例提供的备份项擦除方法和数据恢复方法中，基于设置的各标志是否有效，进行备份项擦除和数据恢复，进而保证了对智能卡的第一种非易失性闪存进行一次数据写入过程的原子性操作。

附图说明

图1为本发明实施例提供的数据备份方法流程图；

图2为本发明实施例中第一备份项扇区和第二备份项扇区的结构示意图；

图3为本发明实施例一中一次数据写入过程的流程图；

图4为本发明实施例二中进行备份项创建的流程图；

图5和图6为本发明实施例三中提供的备份项擦除方法的流程图；

图7和图8为本发明实施例四中提供的数据恢复方法的流程图；

图9为本发明实施例五中提供的数据备份装置的结构示意图；

图10为本发明实施例五中提供的数据备份装置中的第二备份项创建单元的结构示意图；

图11为本发明实施例六中提供的备份项擦除装置的结构示意图；

图12为本发明实施例七中提供的数据恢复装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种数据备份方法，如图1所示，在对智能卡的第一种非易失性闪存进行本次数据写入过程中，对于与本次数据写入过程相关的各扇区中的每个扇区存储的数据进行备份时，执行如下步骤：

步骤S101、在向当前扇区写入数据前，将当前扇区中存储的数据写入备份扇区中进行备份。

步骤S102、当智能卡的第二种非易失性闪存的备份项扇区(为描述方便，后续将第二种非易失性闪存的备份项扇区称作第一备份项扇区)中存在空闲备份项存储空间时，在第一备份项扇区中创建与当前扇区对应的备份项；创建的备份项中包含备份扇区的标识和当前扇区的标识；

否则，利用第一种非易失性闪存的无效的备份项扇区(为描述方便，后续将第一种非易失性闪存的备份项扇区称作第二备份项扇区)，创建与当前扇区对应的备份项。

上述数据备份方法中，还可以设置相应的标志用于表征第一备份项扇区和第二备份项扇区是否有效，具体可以如下：

在本次数据写入过程中，还包括：在第一次向各扇区中的一个扇区写入数据前，在第一备份项扇区中设置第三标志有效，用于表征第一备份项扇区有效。即上述步骤S101中，当前扇区为本次数据写入过程中第一次数据写入对应的扇区时，在向该扇区写入数据前，在第一备份项扇区中设置第三标志有效，例如，在上述步骤S102后进行设置。

上述步骤S102中在利用第二种非易失性闪存的无效的第二备份项扇区，创建与当前扇区对应的备份项的过程中，还包括：在第二备份项扇区中设置第二标志有效，用于表征第二备份项扇区有效；并在第一备份项扇区中设置与第二备份项扇区对应的第一标志有效，用于表征第二备份项扇区有效。其中，有效的第二备份项扇区为本次数据写入过程中，当前已在其中创建了与本次数据写入过程相关的扇区对应的备份项的第二备份项扇区，也可以说是非空闲的第二备份项扇区；对应的，除有效的第二备份项扇区，其他第二备份项扇区为无效的第二备份项扇区，即本次数据写入过程中，当前还没有在其中创建与本次数据写入过程相关的扇区对应的备份项的第二备份项扇区，也可以说是空闲的第二备份项扇区。

本发明实施例中，以第一种非易失性闪存为NANDFLASH和第二种非易失性闪存为NORFLASH为例进行描述，对于性质与NANDFLASH和NORFLASH相似的非易失性闪存，本发明实施例提供的方法同样适用。

本发明实施例中，对于NORFLASH的第一备份项扇区和NANDFLASH的第二备份项扇区的设置，一般来讲，为了尽可能的减少NORFLASH中用于写入备份项的空间的使用，可以在NORFLASH中仅设置一个第一备份项扇区；相应的，在一次数据写入过程中写入的数据量较大时，为了能够满足数据备份时创建的备份项的存储空间需求，在NANDFLASH中可以设置多个第二备份项扇区；结合目前现有技术中NORFLASH和NANDFLASH的结构，本发明实施例提供一种具体的第一备份项扇区和第二备份项扇区的设置方式，如图2所示，其中，NORFLASH中设置一个第一备份项扇区，设置NANDFLASH上的FAT32文件系统中保留扇区的31个扇区作为第二备份项扇区，并且每个备份项扇区中可以创建31各备份项；同时设置NANDFLASH对应的FAT32文件系统中FAT2中的扇区用于存储备份数据；图2中的其他相关信息的作用在后续进行详细描述。

下面结合附图，基于图2所示的NORFLASH和NANDFLASH的结构，用具体实施例对本发明提供的上述数据备份方法，以及基于该数据备份方法进行数据备份的备份项擦除方法和数据恢复方法进行详细描述。

实施例一：

在实施例一中，对智能卡的NANDFLASH进行的一次数据写入过程进行描述，如图3所示，包括：

步骤S301、启动本次数据写入过程。

步骤S302、确定当前数据写入对应的扇区，即确定当前扇区。

步骤S303、判断当前扇区中存储的原数据是否已备份，如果已经备份，则进入步骤306；否则，进入步骤S304。由于一次数据写入过程中可能对一个扇区进行多次数据写入操作，通过本步骤可以实现仅在对一个扇区进行第一次数据写入操作时，对该扇区存储的原数据进行备份。

步骤S304、在FAT32文件系统中的FAT2的各扇区中，查找出一个空闲扇区，可以按从前向后的顺序查找，并将当前扇区中存储的数据写入查找出的该空闲扇区中。

步骤S305、创建与当前扇区对应的备份项。具体创建方法在后续进行描述。

步骤S306、将需要写入当前扇区的数据写入当前扇区中。

步骤S307、判断本次数据写入过程是否结束，如果没有结束，进入步骤S302；否则，进入步骤S308。

步骤S308、本次数据写入过程中需要写入的数据已经全部写入对应的扇区中，擦除已创建的各备份项。具体擦除方法在后续进行描述。

步骤S309、结束本次数据写入过程。

实施例二：

上述步骤S305中创建与当前扇区对应的备份项时，如果NORFLASH的第一备份项扇区中不存在空闲备份存储空间，则利用NANDFLASH的无效的第二备份项扇区，创建对应的备份项，下面通过备份项创建的完整流程对此进行详细描述，如图4所示，包括：

步骤S401、启动备份项创建。

步骤S402、判断NORFLASH的第一备份项扇区中是否存在空闲备份项存储空间，如果是，进入步骤S403；否则，进入步骤S404。

步骤S403、在第一备份项扇区中创建与当前备份项对应的备份项。具体创建的备份项的信息可以与现有技术相同，例如，如图2所示，可以包括四部分，有效标志、原扇区序号、目的扇区序号和校验码，各部分的作用与现有技术相同，在此不再进行详细描述。然后进入步骤S408。

步骤S404、从NANDFLASH的各第二备份项扇区中查找出一个无效的第二备份项扇区，并将第一备份项扇区中存储的各备份项全部写入该无效的第二备份项扇区中，并设置该无效的第二备份项扇区中的第二标志有效，表征该无效的第二备份项扇区有效，设置后，该第二备份项扇区变更为有效的第二备份项扇区。根据NANDFLASH以扇区为单位的进行数据写入操作的特性可知，对于将全部备份项写入该无效的第二备份项扇区和设置该无效的第二备份项扇区中的第二标志有效，实质为一个数据写入操作完成的。

查找无效的第二备份项扇区，具体可以根据每个第二备份项扇区中的第二表示是否有效，确定出一个无效的第二备份项扇区，例如，按从前到后的顺序查找并确定出第一个无效的第二备份项扇区；

也可以根据第一备份项扇区中的各第一标志是否有效，确定出一个无效的第二备份项扇区，例如，按从前到后的顺序查找并确定出第一个无效的第二备份项扇区。

步骤S405、擦除第一备份项扇区中存储的内容，根据NORFLASH的特性可知，在NORFLASH的扇区写入数据时可以是以位为单位进行操作，但擦除数据时，则是一次性将该扇区中的存储的内容全部擦除。

步骤S406、在第一备份项扇区中设置与该无效的第二备份项扇区对应的第一标志有效，由于步骤S405中已将第一备份项扇区中存储的内容全部擦除，因此还设置第三标志有效，并设置擦除之前有效的第一标志有效。

本步骤S406结束后可以进入上述步骤S402，也可以进入上述步骤S403，也可以进入步骤S407。

步骤S407、在第一备份项扇区中的第一个空闲备份项存储空间中创建与当前扇区对应的备份项。

步骤S408、创建备份项结束。

上述图4所示流程中，当第一备份项扇区中不存在空闲背向存储空间时，利用NANDFLASH的无效的第二备份项扇区，创建对应的备份项，是通过将第一备份项扇区中的各备份项全部写入到一个无效的第二备份项扇区中，并在擦除第一备份项扇区后，再在第一备份项扇区中创建对应的备份项。其他实施例中，也可以直接在第二备份项扇区中创建对应的备份项，并相应的设置第二备份项扇区中的第二标志有效，但由于NANDFLASH以扇区为单位的数据写入特性，此时需要将该第二备份项扇区中内容读取，并在擦除后再将读取的内容与本次创建的备份项一次性写入该第二备份项扇区中。相比较而言，后一种方式相比图4所示流程中的方式效率较低，因此，上述图4所示流程中的备份项创建方法较佳。

实施例三：

本发明实施例三中基于上述数据备份方法，提供一种备份项擦除方法，该擦除方法可用于上述步骤S308中，其流程如图5所示，包括：

步骤S501、将NANNFLASH的有效的第二备份项扇区中的第二标志设置为无效。

步骤S502、擦除NORFLASH的第一备份项扇区中存储的内容。

下面提供一种较佳的具体实现方法，如图6所示，包括：

步骤S601、启动备份项擦除。

步骤S602、判断NANDFLASH的各第二备份项扇区中是否存在有效的第二备份项扇区，如果存在，进入步骤S603；否则，进入步骤S604。

本步骤中，具体可以为：根据各第二备份项扇区中的第二标志是否有效，确定出有效的第二备份项扇区；也可以为：在第一备份项扇区中的第三标志有效时，根据第一备份项扇区中的各第一标志是否有效，确定出有效的第二备份项扇区。

步骤S603、设置有效的第二备份项扇区中的第二标志无效；然后进入步骤S604。

通过本步骤的设置，将各第二备份项扇区设置为无效，则在后续进行数据恢复时不再根据各第二备份项扇区中的第二标志有效，恢复其中各备份项对应的备份数据。详见后续数据恢复流程。

步骤S604、擦除第一备份项扇区中存储的内容。

通过本步骤的设置，将第一备份项扇区设置为无效，则在后续进行数据恢复时不再根据第一备份项扇区中的第三标志有效，恢复第一备份项扇区中各备份项对应的备份数据，也不再根据第一备份项扇区中的有效的各第二标志确定出有效的第二备份项扇区，而恢复有效的第二备份项扇区中各备份项对应的备份数据。详见后续数据恢复流程。

步骤S605、备份项擦除结束。

实施例四：

本发明实施例四中基于上述数据备份方法和上述备份项擦除方法，提供一种数据恢复方法，用于在对智能卡进行数据写入过程中发生断电，导致本次数据写入过程失败，为了保证本次数据写入过程的原子性操作，在智能卡下次上电复位时，需要将备份数据进行恢复，其流程如图7所示，包括：

步骤S701、当根据第一备份项扇区中的第三标志确定第一备份项扇区有效时，根据第一备份项扇区和NANDFLASH的有效的第二备份项扇区中存储的各备份项，将与各备份项对应的备份数据恢复到对应的原扇区中。

步骤S702、否则，根据NANDFLASH的有效的第二备份项扇区中存储的各备份项，将与各备份项对应的备份数据恢复到对应的原扇区中。

下面提供一种较佳的具体实现方法，如图8所示，包括：

步骤S801、启动上电复位。

步骤S802、判断第一备份项扇区中的第三标志是否有效，如果有效，表示第一备份项扇区有效，进入步骤S803；否则，进入步骤S806。

本步骤如果判断结果为有效，标志上次数据写入过程中发生断电，没有成功完成数据写入过程，因此需要将备份数据进行恢复。

步骤S803、根据有效的第二备份项扇区中存储的各备份项，将对应的备份数据写入对应的原扇区中，实现有效的第二备份项扇区中存储的各备份项对应的备份数据的恢复。

本步骤中对于有效的第二备份项扇区的确定，具体可以为：根据第一备份项扇区中的各第一标志是否有效，确定出有效的第二备份项扇区。

步骤S804、根据第一备份项扇区中存储的各备份项，将对应的备份数据写入对应的原扇区中，实现第一备份项扇区中存储的各备份项对应的备份数据的恢复。

本步骤与上述步骤S803之间没有严格的先后顺序。

步骤S805、擦除所有备份项，进入步骤S808。具体可以采用上述实施例三种图6所示方法进行备份项擦除。

步骤S806、判断NANDFLASH的各第二备份项扇区中是否存在有效的第二备份项扇区，如果存在，进入步骤S807；否则，进入步骤S808。

本步骤如果判断结果为存在，而此时第一备份项扇区中的第三标志无效，这表示在进行备份项创建时，在执行上述步骤S405和步骤S406之间发生断电，导致第一备份项扇区中的内容已全部被清除，但还存在有效的第二备份项扇区，此时进入步骤S807，实现有效的第二备份项扇区中存储的各备份项对应的备份数据的恢复。

如果判断结果为否，表示第一备份项扇区无效，同时不存在有效的第二备份项扇区，即表示上次数据写入过程成功完成，没有备份数据需要恢复。

本步骤中，具体可以为：根据各第二备份项扇区中的第二标志是否有效，确定出有效的第二备份项扇区。

步骤S807、根据有效的第二备份项扇区中存储的各备份项，将对应的备份数据写入对应的原扇区中，实现有效的第二备份项扇区中存储的各备份项对应的备份数据的恢复；然后进入步骤S805。

步骤S808、上电复位结束。

本发明实施例中，在对智能卡的NANDFLASH进行一次数据写入过程时，采用上述数据备份、备份项擦除和数据恢复方法，能够保证一次数据写入过程中在任何环节发生断电，均可以根据相应的有效标志是否有效和相应的各备份项，对本次数据写入过程中备份的数据进行恢复，进而保证了一次数据写入过程的原子性操作。

实施例五：

基于同一发明构思，根据本发明上述实施例提供的数据备份方法，相应地，本发明实施例五还提供了一种数据备份装置，其结构示意图如图9所示，包括：数据备份单元901、第一备份项创建单元902、第二备份项创建单元903；

在对智能卡的第一种非易失性闪存进行本次数据写入过程中，对于与本次数据写入过程相关的各扇区中的每个扇区存储的数据进行备份时，其中：

数据备份单元901，用于在向当前扇区写入数据前，将当前扇区中存储的数据写入备份扇区中进行备份；

第一备份项创建单元902，用于当智能卡的第二种非易失性闪存的第一备份项扇区中存在空闲备份项存储空间时，在第一备份项扇区中创建与当前扇区对应的备份项；创建的备份项中包含备份扇区的标识和当前扇区的标识；

第二备份项创建单元903，用于当第一备份项扇区中不存在空闲备份项存储空间时，利用第一种非易失性闪存的无效的第二备份项扇区，创建与当前扇区对应的备份项。

较佳的，上述第二备份项创建单元903，如图10所示，具体包括：

第一备份项创建子单元1001，用于将第一备份项扇区中存储的各备份项写入第一种非易失性闪存的无效的第二备份项扇区中；

第二备份项创建子单元1002，用于擦除第一备份项扇区中存储的内容，并在第一备份项扇区中创建与该当前扇区对应的备份项。

实施例六：

基于同一发明构思，根据本发明上述实施例提供的备份项擦除方法，相应地，本发明实施例六还提供了一种基于上述数据备份装置进行数据备份的备份项擦除装置，其中，上述第二备份项创建单元903，还用于在第二备份项扇区中设置第二标志有效，用于表征第二备份项扇区有效；

上述备份项擦除装置，其结构示意图如图11所示，包括：

第一擦除单元1101，用于将第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区中的第二标志设置为无效；

第二擦除单元1102，用于擦除第一备份项扇区中存储的内容。

较佳的，上述备份项擦除装置，还包括：

第一扇区确定单元1103，用于根据第一种非易失性闪存的第二备份项扇区中的第二标志是否有效，确定出第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区。

较佳的，上述第二备份项创建单元903，还用于在第一备份项扇区中设置与该第二备份项扇区对应的第一标志有效，用于表征该第二备份项扇区有效；

上述数据备份装置，还包括：标志设置单元904，用于在第一次向各扇区中的一个扇区写入数据前，在第一备份项扇区中设置第三标志有效，用于表征第一备份项扇区有效；

上述备份项擦除装置，还包括：

第二扇区确定单元1104，用于在第一备份项扇区中的第三标志有效时，根据第一备份项扇区中的第一标志是否有效，确定出第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区。

实施例七：

基于同一发明构思，根据本发明上述实施例提供的数据恢复方法，相应地，本发明实施例七还提供了一种基于上述数据备份装置的数据恢复装置，其中，上述数据备份装置，还包括：标志设置单元904，用于在第一次向各扇区中的一个扇区写入数据前，在第一备份项扇区中设置第三标志有效，用于表征第一备份项扇区有效；

上述数据恢复装置，其结构示意图如图12所示，包括：

第一恢复单元1201，用于当根据第一备份项扇区中的第三标志确定第一备份项扇区有效时，根据第一备份项扇区和第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区中存储的各备份项，将与各备份项对应的备份数据恢复到对应的原扇区中；

第二恢复单元1202，用于当根据第三标志确定第一备份项扇区无效时，根据第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区中存储的各备份项，将与各备份项对应的备份数据恢复到对应的原扇区中。

较佳的，上述第二备份项创建单元903，还用于在第一备份项扇区中设置与第二备份项扇区对应的第一标志有效，用于表征第二备份项扇区有效；

上述数据恢复装置，还包括：

第三扇区确定单元1203，用于当所述第三标志有效时，根据第一备份项扇区中的第一标志是否有效，确定出第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区。

较佳的，上述第二备份项创建单元903，还用于在第二备份项扇区中设置第二标志有效，用于表征第二备份项扇区有效；

上述数据恢复装置，还包括：

第四扇区确定单元1204，用于当所述第三标志无效时，根据第一种非易失性闪存的第二备份项扇区中的第二标志是否有效，确定出第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区。

综上所述，本发明实施例提供的方案，包括：在对智能卡的第一种非易失性闪存进行本次数据写入过程中，对于与本次数据写入过程相关的各扇区中的每个扇区存储的数据进行备份时，执行步骤：在向当前扇区写入数据前，将当前扇区中存储的数据写入备份扇区中进行备份；并当智能卡的第二种非易失性闪存的第一备份项扇区中存在空闲备份项存储空间时，在第一备份项扇区中创建与当前扇区对应的备份项；创建的备份项中包含备份扇区的标识和当前扇区的标识；否则，利用第一种非易失性闪存的无效的第二备份项扇区，创建与当前扇区对应的备份项。采用本发明实施例提供的方案，相比现有技术，在保证一次数据写入过程的原子性操作的同时，减少NORFLASH中用于写入备份项的空间的使用，进而提高智能卡应用的性能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (18)

1.一种数据备份方法，其特征在于，包括：

在对智能卡的第一种非易失性闪存进行本次数据写入过程中，对于与所述本次数据写入过程相关的各扇区中的每个扇区存储的数据进行备份时，执行如下步骤：

在向当前扇区写入数据前，将所述当前扇区中存储的数据写入备份扇区中进行备份；

当所述智能卡的第二种非易失性闪存的第一备份项扇区中存在空闲备份项存储空间时，在所述第一备份项扇区中创建与所述当前扇区对应的备份项；创建的所述备份项中包含所述备份扇区的标识和所述当前扇区的标识；

否则，利用所述第一种非易失性闪存的无效的第二备份项扇区，创建与所述当前扇区对应的备份项。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述第二种非易失性闪存的无效的第二备份项扇区，创建与所述当前扇区对应的备份项；具体包括：

将所述第一备份项扇区中存储的各备份项写入所述第一种非易失性闪存的无效的第二备份项扇区中；

擦除所述第一备份项扇区中存储的内容，并在所述第一备份项扇区中创建与所述当前扇区对应的备份项。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一种非易失性闪存为NANDFLASH；所述第二种非易失性闪存为NORFLASH。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一种非易失性闪存的第二备份项扇区为与所述第一种非易失性闪存对应的FAT32文件系统中的保留扇区。

5.一种基于权利要求1所述的方法进行数据备份的备份项擦除方法，其特征在于，在利用所述第二种非易失性闪存的无效的第二备份项扇区，创建与所述当前扇区对应的备份项的过程中，还包括：在所述第二备份项扇区中设置第二标志有效，用于表征所述第二备份项扇区有效；

所述备份项擦除方法，包括：

将所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区中的第二标志设置为无效；

擦除所述第一备份项扇区中存储的内容。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在将所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区中的第二标志设置为无效之前，还包括：

根据所述第一种非易失性闪存的第二备份项扇区中的第二标志是否有效，确定出所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在利用所述第二种非易失性闪存的无效的第二备份项扇区，创建与所述当前扇区对应的备份项的过程中，还包括：在所述第一备份项扇区中设置与所述第二备份项扇区对应的第一标志有效，用于表征所述第二备份项扇区有效；

在本次数据写入过程中，还包括：在第一次向所述各扇区中的一个扇区写入数据前，在所述第一备份项扇区中设置第三标志有效，用于表征所述第一备份项扇区有效；

在将所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区中的第二标志设置为无效之前，还包括：

在所述第一备份项扇区中的第三标志有效时，根据所述第一备份项扇区中的第一标志是否有效，确定出所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区。

8.一种基于权利要求1所述的方法进行数据备份的数据恢复方法，其特征在于，在本次数据写入过程中，还包括：在第一次向所述各扇区中的一个扇区写入数据前，在所述第一备份项扇区中设置第三标志有效，用于表征所述第一备份项扇区有效；

所述数据恢复方法，包括：

当根据所述第一备份项扇区中的第三标志确定所述第一备份项扇区有效时，根据所述第一备份项扇区和所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区中存储的各备份项，将与各备份项对应的备份数据恢复到对应的原扇区中；

否则，根据所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区中存储的各备份项，将与各备份项对应的备份数据恢复到对应的原扇区中。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在利用所述第二种非易失性闪存的无效的第二备份项扇区，创建与所述当前扇区对应的备份项的过程中，还包括：在所述第一备份项扇区中设置与所述第二备份项扇区对应的第一标志有效，用于表征所述第二备份项扇区有效；

当所述第三标志有效时，在根据所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区中存储的各备份项，将与各备份项对应的备份数据恢复到对应的原扇区中之前，还包括：

根据所述第一备份项扇区中的第一标志是否有效，确定出所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在利用所述第二种非易失性闪存的无效的第二备份项扇区，创建与所述当前扇区对应的备份项的过程中，还包括：在所述第二备份项扇区中设置第二标志有效，用于表征所述第二备份项扇区有效；

当所述第三标志无效时，在根据所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区中存储的各备份项，将与各备份项对应的备份数据恢复到对应的原扇区中之前，还包括：

根据所述第一种非易失性闪存的第二备份项扇区中的第二标志是否有效，确定出所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区。

11.一种数据备份装置，其特征在于，包括：数据备份单元、第一备份项创建单元、第二备份项创建单元；

在对智能卡的第一种非易失性闪存进行本次数据写入过程中，对于与所述本次数据写入过程相关的各扇区中的每个扇区存储的数据进行备份时，其中：

数据备份单元，用于在向当前扇区写入数据前，将所述当前扇区中存储的数据写入备份扇区中进行备份；

第一备份项创建单元，用于当所述智能卡的第二种非易失性闪存的第一备份项扇区中存在空闲备份项存储空间时，在所述第一备份项扇区中创建与所述当前扇区对应的备份项；创建的所述备份项中包含所述备份扇区的标识和所述当前扇区的标识；

第二备份项创建单元，用于当所述第一备份项扇区中不存在空闲备份项存储空间时，利用所述第一种非易失性闪存的无效的第二备份项扇区，创建与所述当前扇区对应的备份项。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第二备份项创建单元，具体包括：

第一备份项创建子单元，用于将所述第一备份项扇区中存储的各备份项写入所述第一种非易失性闪存的无效的第二备份项扇区中；

第二备份项创建子单元，用于擦除所述第一备份项扇区中存储的内容，并在所述第一备份项扇区中创建与所述当前扇区对应的备份项。

13.一种基于权利要求11所述的装置进行数据备份的备份项擦除装置，其特征在于，所述第二备份项创建单元，还用于在所述第二备份项扇区中设置第二标志有效，用于表征所述第二备份项扇区有效；

所述备份项擦除装置，包括：

第一擦除单元，用于将所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区中的第二标志设置为无效；

第二擦除单元，用于擦除所述第一备份项扇区中存储的内容。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括：

第一扇区确定单元，用于根据所述第一种非易失性闪存的第二备份项扇区中的第二标志是否有效，确定出所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区。

15.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第二备份项创建单元，还用于在所述第一备份项扇区中设置与所述第二备份项扇区对应的第一标志有效，用于表征所述第二备份项扇区有效；

所述数据备份装置，还包括：标志设置单元，用于在第一次向所述各扇区中的一个扇区写入数据前，在所述第一备份项扇区中设置第三标志有效，用于表征所述第一备份项扇区有效；

所述备份项擦除装置，还包括：

第二扇区确定单元，用于在所述第一备份项扇区中的第三标志有效时，根据所述第一备份项扇区中的第一标志是否有效，确定出所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区。

16.一种基于权利要求11所述的装置进行数据备份的数据恢复装置，其特征在于，所述数据备份装置，还包括：标志设置单元，用于在第一次向所述各扇区中的一个扇区写入数据前，在所述第一备份项扇区中设置第三标志有效，用于表征所述第一备份项扇区有效；

所述数据恢复装置，包括：

第一恢复单元，用于当根据所述第一备份项扇区中的第三标志确定所述第一备份项扇区有效时，根据所述第一备份项扇区和所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区中存储的各备份项，将与各备份项对应的备份数据恢复到对应的原扇区中；

第二恢复单元，用于当根据所述第三标志确定所述第一备份项扇区无效时，根据所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区中存储的各备份项，将与各备份项对应的备份数据恢复到对应的原扇区中。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第二备份项创建单元，还用于在所述第一备份项扇区中设置与所述第二备份项扇区对应的第一标志有效，用于表征所述第二备份项扇区有效；

所述数据恢复装置，还包括：

第三扇区确定单元，用于当所述第三标志有效时，根据所述第一备份项扇区中的第一标志是否有效，确定出所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区。

18.如权利要求16或17所述的装置，其特征在于，所述第二备份项创建单元，还用于在所述第二备份项扇区中设置第二标志有效，用于表征所述第二备份项扇区有效；

所述数据恢复装置，还包括：

第四扇区确定单元，用于当所述第三标志无效时，根据所述第一种非易失性闪存的第二备份项扇区中的第二标志是否有效，确定出所述第一种非易失性闪存的有效的第二备份项扇区。

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