CN101923514A - 一种闪存存储设备的管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于存储技术领域，提供了一种闪存存储设备的管理方法及系统，所述闪存存储设备至少包含一多层单元闪存，所述方法包括下述步骤：根据用户的选择指令，对闪存存储设备的存储模式进行相应的配置，所述闪存存储设备的存储模式包括快速存储模式、普通存储模式和快速普通存储结合模式；根据对闪存存储设备的存储模式的配置，对闪存存储设备的快速存储区域的存储容量进行配置，所述闪存存储设备的快速存储区域的存储容量不超过闪存存储设备的所有最低有效位页提供的存储容量，从而实现用户根据自身的需要对闪存存储设备的存储容量和存储速度进行设置，极大的方便了用户。

Description

一种闪存存储设备的管理方法及系统

技术领域

本发明属于存储技术领域，尤其涉及一种闪存存储设备的管理方法及系统。

背景技术

存储设备在日常生活中应用越来越普遍，闪存按照其内部构架可以分为单层单元闪存和多层单元闪存，单层单元闪存的每个单元(cell)中存储1个位(bit)的信息；多层单元闪存的每个单元(cell)至少存储2个位(bit)信息，其中，多层单元闪存包括2bit/cell、3bit/cell、4bit/cell以及更多位元的闪存。

单层单元闪存的数据写入是通过对浮栅的电荷加电压，经过源极将所存储的电荷消除，通过这样的方式，以存储一个信息位(1代表消除，0代表写入)。而多层单元闪存则是在浮栅中使用不同程度的电荷，因此能在单一晶体管中存储多个位的信息，并通过单元的写入与感应的控制，在单一晶体管中产生多种状态，对于单层单元闪存及多层单元闪存而言，同样容量的单元要存储1位与存储多位的稳定度和复杂度不同，单层单元闪存比多层单元闪存稳定，且单层单元闪存写入速度较快。从数据存储机制方面看，闪存内部包含多个存储块，每个存储块由多个页构成。单层单元闪存的所有页都是快速且稳定可靠的，而多层单元闪存的块内只有一部分页是快速且稳定可靠的，结构跟单层单元闪存内的页类似。例如，以2bit/cell的闪存为例，一个单元包含两个位(0，1位)，0位称为最低有效位，1位称为非最低有效位，可产生四种状态(00，01，11，10)，以写入块内不同的页内，其中，每个单元的两位分别写入块的最低有效位页和非最低有效位页内，其中，最低有效位页为快速且稳定可靠的页，并且同一型号的闪存其最低有效位页在所有的块内的分布都是一样的。同理，3bit/cell的闪存，一个单元包含3个位(0，1，2位)，其中0位称为最低有效位，1和2位称为非最低有效位。用最低有效位页来描述多层单元闪存中快速且稳定可靠的页，用非最低有效位页来描述多层单元闪存中其它页。

现有技术中，单个闪存存储设备常常同时采用单层单元闪存和多层单元闪存或者只采用多层单元闪存以提高闪存存储设备的存储容量，这在一定程度上会影响闪存存储设备的读写速度，而且现有的闪存存储设备在出厂时就已经固定了其容量以及读写数据的速度，用户不能根据自己的实际需要来自行选择闪存存储设备的容量以及读写速度等性能，设计不够人性化。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种闪存存储设备的管理方法，旨在解决现有技术提供的闪存存储设备在出厂时就已经固定了其容量以及读写数据的速度，用户不能根据自己的实际需要来自行选择闪存存储设备的容量以及读写速度等性能的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种闪存存储设备的管理方法，所述闪存存储设备至少包含一多层单元闪存，所述方法包括下述步骤：

根据用户的选择指令，对闪存存储设备的存储模式进行相应的配置，所述闪存存储设备的存储模式包括快速存储模式、普通存储模式和快速普通存储结合模式；

根据对闪存存储设备的存储模式的配置，对闪存存储设备的快速存储区域的存储容量进行配置，所述闪存存储设备的快速存储区域的存储容量不超过闪存存储设备的所有最低有效位页提供的存储容量。

本发明实施例的另一目的在于提供一种闪存存储设备的管理系统，所述系统包括：

存储模式配置模块，用于根据用户的选择指令，对闪存存储设备的存储模式进行相应的配置，所述闪存存储设备的存储模式包括快速存储模式、普通存储模式和快速普通存储结合模式；以及

存储容量配置模块，用于根据所述存储模式配置模块对闪存存储设备的存储模式的配置，对闪存存储设备的快速存储区域的存储容量进行配置，所述闪存存储设备的快速存储区域的存储容量不超过闪存存储设备的所有最低有效位页提供的存储容量。

本发明实施例的另一目的在于提供一种数据存储方法，所述方法包括下述步骤：

当检测到有数据存储时，判断当前闪存存储设备的存储模式，所述闪存存储设备的存储模式包括快速存储模式、普通存储模式和快速普通存储结合模式；

当所述存储模式为快速存储模式时，将需要存储的数据只存储到所述闪存存储设备中的每个块中的最低有效位页；

当所述存储模式为普通存储模式时，将需要存储的数据存储到所述闪存存储设备中的每个块中的任一页；

当所述存储模式为快速普通存储结合模式时，根据设置的快速存储区域的容量大小选择所述闪存存储设备中的一部分块的其最低有效位页以及其他剩余块中的任一页存储数据。

本发明实施例的另一目的在于提供一种数据存储系统，所述系统包括：

判断模块，用于当检测到有数据存储时，判断当前闪存存储设备的存储模式，所述闪存存储设备的存储模式包括快速存储模式、普通存储模式和快速普通存储结合模式；

第一存储控制模块，用于当所述判断模块判断所述存储模式为快速存储模式时，将需要存储的数据只存储到所述闪存存储设备中的每个块中的最低有效位页；

第二存储控制模块，用于当所述判断模块判断所述存储模式为普通存储模式时，将需要存储的数据存储到所述闪存存储设备中的每个块中的任一页；以及

第三存储控制模块，用于当所述判断模块判断所述存储模式为快速普通存储结合模式时，根据设置的快速存储区域的容量大小选择所述闪存存储设备中的一部分块的其最低有效位页以及其他剩余块中的任一页存储数据。

本发明实施例的另一目的在于提供一种包括闪存存储设备的管理系统或/和数据存储系统的闪存存储设备。

在本发明实施例中，根据用户的选择指令，对闪存存储设备的存储模式进行相应的配置；根据对闪存存储设备的存储模式的配置，对闪存存储设备的快速存储区域的存储容量进行配置，从而实现用户根据自身的需要对闪存存储设备的存储容量和存储速度进行设置，极大的方便了用户。

附图说明

图1是本发明实施例提供的闪存存储设备的管理方法的实现流程图；

图2是本发明实施例提供的闪存存储设备的管理系统的结构框图；

图3是本发明实施例提供的数据存储方法的实现流程图；

图4是本发明实施例提供的数据存储系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明实施例中，用户可以对闪存存储设备的存储容量和存储速度进行相应的设置，给用户带来极大方便。

图1示出了本发明实施例提供的闪存存储设备的管理方法的实现流程，其具体的步骤如下所述：

在步骤S101中，根据用户的选择指令，对闪存存储设备的存储模式进行相应的配置。

在本发明实施例中，闪存存储设备至少包含一个多层单元闪存，当然也可以包含单层单元闪存。该用户的选择指令，是指对闪存存储设备的存储模式的选择信息，其中，闪存存储设备的存储模式包括快速存储模式、普通存储模式和快速普通存储结合模式。

其中，当快速存储区域的存储容量为0时，对应的存储模式为普通存储模式；当快速存储区域的容量位于0和所有最低有效位页提供的存储容量之间时，对应的存储模式为快速普通存储结合模式；当快速存储区域的容量为所有最低有效位页提供的存储容量时，对应的存储模式为快速存储模式。

在步骤S102中，根据对闪存存储设备的存储模式的配置，对闪存存储设备的快速存储区域的存储容量进行配置。

在本发明实施例中，闪存存储设备的快速存储区域的存储容量不超过闪存存储设备的所有最低有效位页提供的存储容量。

在本发明实施例中，当闪存存储设备处于快速存储模式时，闪存存储模块只在每个块中的最低有效位页中存储数据；当闪存存储设备处于普通存储模式时，每个块中的所有页都可以存储数据；当闪存存储设备处于快速普通存储结合模式时，可以根据设置的快速存储区域的容量大小选择一部分块只在其最低有效位页中存储数据并在其它剩余块中的所有页都可以存储数据。

作为本发明的一个实施例，当闪存存储设备处于空闲状态时，将在快速存储模式下存储的数据转存到普通存储模式下存储，即：当存储数据存储完成，存储设备处于空闲状态时，将快速存储模式下存储的数据，转存到普通模式下存储，以便空余快速存储模式下的存储区域，方便用户进行快速模式下进行数据存储。

作为本发明的另一个实施例，当闪存存储设备处于快速存储模式或快速普通存储结合模式下，且闪存存储设备提供的快速存储区域和普通存储区域的存储容量的总和使用完时，自动将闪存存储设备的存储模式切换为普通存储模式。

作为本发明的另一个实施例，所述闪存存储设备至少包含一多层单元闪存，当所述闪存存储设备为单层单元闪存和多层单元闪存的混合闪存存储设备时，将单层单元闪存提供的存储区域设为第一快速存储区域，即优先将单层单元闪存提供的存储区域作为快速存储区域。

作为本发明的一个具体实施例，假设现有一个总存储容量为6G的闪存存储设备，包含一片2G容量的单层单元闪存以及一片4G容量的2bit/cell的多层单元闪存，因单层单元闪存的所有页都是快速且稳定可靠的，所以单层单元闪存提供的所有存储区域都为快速存储区域，而多层单元闪存的块内只有最低有效位页是快速且稳定可靠的，4G容量的2bit/cell的多层单元闪存其最低有效位页提供的存储区域为2G，因此该闪存存储设备的快速存储区域的容量最大只能设置为4G。假设用户现在设置快速存储区域的容量为3G，则此时普通存储区域的容量大小为2G，闪存存储设备处于快速普通存储结合模式，当用户拷贝大小为5G的文件时，前3G文件处于快速存储模式下拷贝，速度快，后2G的文件处于普通模式下拷贝，速度相对变慢。当用户拷贝完5G的文件后，发现还有数据要拷贝，此时所述闪存存储设备自动转换成普通存储模式，恢复到6G的存储容量。

上述仅为本发明的一个具体事例，在此不用以限制本发明。

图2示出了本发明实施例提供的闪存存储设备的管理系统的结构框图，为了便于说明，图中仅给出了与本发明实施例相关的部分，其中，该数据存储系统可以内置于闪存存储设备的软件单元、硬件单元或软硬件结合单元，而且，所述闪存存储设备至少包含一多层单元闪存。

存储模式配置模块11根据用户的选择指令，对闪存存储设备的存储模式进行相应的配置，所述闪存存储设备的存储模式包括快速存储模式、普通存储模式和快速普通存储结合模式；根据所述存储模式配置模块11对闪存存储设备的存储模式的配置，存储容量配置模块12对闪存存储设备的快速存储区域的存储容量进行配置，所述闪存存储设备的快速存储区域的存储容量不超过闪存存储设备的所有最低有效位页提供的存储容量。

在本发明实施例中，当闪存存储设备处于空闲状态时，转存模块13将在快速存储模式下存储的数据转存到普通存储模式下存储；当闪存存储设备处于快速存储模式或快速普通存储结合模式下，且闪存存储设备提供的快速存储区域和普通存储区域的存储容量的总和使用完时，存储模式切换控制模块14自动将闪存存储设备的存储模式切换为普通存储模式。

在本发明实施例中，当所述闪存存储设备为单层单元闪存和多层单元闪存的混合闪存存储设备时，将单层单元闪存提供的存储区域设为第一快速存储区域。

上述仅为本发明的一个系统实施例，其各模块的功能参照上述方法实施例所述，在此不再赘述。

图3示出了本发明实施例提供的数据存储方法的实现流程，其具体的步骤如下所述：

在步骤S201中，当检测到有数据存储时，判断当前闪存存储设备的存储模式，当闪存存储设备的存储模式为快速存储模式时，执行步骤S202；当闪存存储设备的存储模式为普通存储模式时，执行步骤S203；当闪存存储设备的存储模式为快速普通存储结合模式时，执行步骤S204。

在本发明实施例中，闪存存储设备的存储模式包括快速存储模式、普通存储模式和快速普通存储结合模式。

在步骤S202中，当所述存储模式为快速存储模式时，将所述需要存储的数据只存储到所述闪存存储设备中的每个块中的最低有效位页。

在本发明实施例中，当所述存储模式为快速存储模式时，所述闪存存储设备中的每个块中只有最低有效位页可以存储数据。

在步骤S203中，当所述存储模式为普通存储模式时，将需要存储的数据存储到所述闪存存储设备中的每个块中的任一页。

在本发明实施例中，当所述存储模式为普通存储模式时，所述闪存存储设备中的每个块中的所有页都可以存储数据。

在步骤S204中，当所述存储模式为快速普通存储结合模式时，根据设置的快速存储区域的容量大小选择所述闪存存储设备中的一部分块的其最低有效位页以及其他剩余块中的任一页存储数据。

在本发明实施例中，当所述存储模式为快速普通存储结合模式时，根据设置的快速存储区域的容量大小选择一部分块只在其最低有效位页存储数据，其他剩余块中的所有页都可以存储数据。

上述仅为本发明的一个具体实施例，该实施例中并没有给出，当闪存存储设备写满或者用户设置的存储容量写满时，应该执行的步骤，该步骤如上述第一实施例所述，在此不再赘述。

图4示出了本发明实施例提供的数据存储系统的结构框图，为了便于说明，图中仅给出了与本发明实施例相关的部分，其中，该数据存储系统可以内置于闪存存储设备的软件单元、硬件单元或软硬件结合单元。

判断模块21当检测到有数据存储时，判断当前闪存存储设备的存储模式，所述闪存存储设备的存储模式包括快速存储模式、普通存储模式和快速普通存储结合模式；当所述判断模块21判断所述存储模式为快速存储模式时，第一存储控制模块22将所述需要存储的数据只存储到所述闪存存储设备中的每个块中的最低有效位页；当所述判断模块21判断所述存储模式为普通存储模式时，第二存储控制模块23将需要存储的数据存储到所述闪存存储设备中的每个块中的任一页；当所述判断模块21判断所述存储模式为快速普通存储结合模式时，第三存储控制模块24根据设置的快速存储区域的容量大小选择所述闪存存储设备中的一部分块的其最低有效位页以及其他剩余块中的任一页存储数据。

上述仅为本发明的一个系统，其各模块的功能如上述方法实施例所述，在此不再赘述，但不用以限制本发明。

在本发明实施例中，根据用户的选择指令，对闪存存储设备的存储模式进行相应的配置；根据对闪存存储设备的存储模式的配置，对闪存存储设备的快速存储区域的存储容量进行配置，从而实现用户根据自身的需要对闪存存储设备的存储容量和存储速度进行设置，极大的方便了用户。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种闪存存储设备的管理方法，所述闪存存储设备至少包含一多层单元闪存，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

根据用户的选择指令，对闪存存储设备的存储模式进行相应的配置，所述闪存存储设备的存储模式包括快速存储模式、普通存储模式和快速普通存储结合模式；

根据对闪存存储设备的存储模式的配置，对闪存存储设备的快速存储区域的存储容量进行配置，所述闪存存储设备的快速存储区域的存储容量不超过闪存存储设备的所有最低有效位页提供的存储容量。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：

当闪存存储设备处于空闲状态时，将在快速存储模式下存储的数据转存到普通存储模式下存储。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：

当闪存存储设备处于快速存储模式或快速普通存储结合模式下，且闪存存储设备提供的快速存储区域和普通存储区域的存储容量的总和使用完时，自动将闪存存储设备的存储模式切换为普通存储模式。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述闪存存储设备为单层单元闪存和多层单元闪存的混合闪存存储设备时，将单层单元闪存提供的存储区域设为第一快速存储区域。

5.一种闪存存储设备的管理系统，其特征在于，所述系统包括：

存储模式配置模块，用于根据用户的选择指令，对闪存存储设备的存储模式进行相应的配置，所述闪存存储设备的存储模式包括快速存储模式、普通存储模式和快速普通存储结合模式；以及

存储容量配置模块，用于根据所述存储模式配置模块对闪存存储设备的存储模式的配置，对闪存存储设备的快速存储区域的存储容量进行配置，所述闪存存储设备的快速存储区域的存储容量不超过闪存存储设备的所有最低有效位页提供的存储容量。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

转存模块，用于当闪存存储设备处于空闲状态时，将在快速存储模式下存储的数据转存到普通存储模式下存储；以及

存储模式切换控制模块，用于当闪存存储设备处于快速存储模式或快速普通存储结合模式下，且闪存存储设备提供的快速存储区域和普通存储区域的存储容量的总和使用完时，自动将闪存存储设备的存储模式切换为普通存储模式。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，当所述闪存存储设备为单层单元闪存和多层单元闪存的混合闪存存储设备时，将单层单元闪存提供的存储区域设为第一快速存储区域。

8.一种数据存储方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

当检测到有数据存储时，判断当前闪存存储设备的存储模式，所述闪存存储设备的存储模式包括快速存储模式、普通存储模式和快速普通存储结合模式；

当所述存储模式为快速存储模式时，将需要存储的数据只存储到所述闪存存储设备中的每个块中的最低有效位页；

当所述存储模式为普通存储模式时，将需要存储的数据存储到所述闪存存储设备中的每个块中的任一页；

当所述存储模式为快速普通存储结合模式时，根据设置的快速存储区域的容量大小选择所述闪存存储设备中的一部分块的其最低有效位页以及其他剩余块中的任一页存储数据。

9.一种数据存储系统，其特征在于，所述系统包括：

判断模块，用于当检测到有数据存储时，判断当前闪存存储设备的存储模式，所述闪存存储设备的存储模式包括快速存储模式、普通存储模式和快速普通存储结合模式；

第一存储控制模块，用于当所述判断模块判断所述存储模式为快速存储模式时，将需要存储的数据只存储到所述闪存存储设备中的每个块中的最低有效位页；

第二存储控制模块，用于当所述判断模块判断所述存储模式为普通存储模式时，将需要存储的数据存储到所述闪存存储设备中的每个块中的任一页；以及

第三存储控制模块，用于当所述判断模块判断所述存储模式为快速普通存储结合模式时，根据设置的快速存储区域的容量大小选择所述闪存存储设备中的一部分块的其最低有效位页以及其他剩余块中的任一页存储数据。

10.一种包括权利要求6所述的闪存存储设备的管理系统或/和9所述的数据存储系统的闪存存储设备。

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