CN102142277A - 一种存储器及存储器读写控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于存储技术领域，提供了一种存储器及存储器读写控制方法及系统，所述存储器包括至少一个单层单元SLC闪存和至少一个多层单元MLC闪存，所述SLC闪存的存储区域设置为所述存储器的逻辑地址靠前的存储区域，所述MLC闪存的存储区域设置为所述存储器的逻辑地址靠后的存储区域。本发明实施例实现SLC闪存和MLC闪存的各自优点的完美结合，充分利用SLC闪存和MLC闪存的各自优点来提高存储器数据的读写速度，方便用户使用。
Description
技术领域
本发明属于存储技术领域，尤其涉及一种存储器及存储器读写控制方法及系统。
背景技术
存储器按照其具体的组成构架可以分为单层单元(Single-Level Cell，SLC)闪存存储器和多层单元(Multi-Level Cell，MLC)闪存存储器，其中，单纯的SLC闪存存储器具有读/写速度快、寿命长的优点，但也存在价格贵，存储容量较低的缺点；单纯的MLC闪存存储器容量可以做得很大，且价格便宜，但是MLC闪存存储器读/写速度较慢并且寿命较短。
申请号为200680051435.2的专利申请公开了一种整合有多个闪存单元的便携式数据存储装置，该便携式数据存储装置包括至少一个SLC闪存和至少一个MLC闪存，以整合SLC闪存和MLC闪存的优点，但是却没有公开该整合有多个闪存单元的便携式数据存储装置是如何提高数据的读写速度，仅仅是SLC闪存和MLC闪存的整合。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种存储器，旨在解决现有技术中的混合型存储器仅仅是SLC闪存和MLC闪存的整合，没有充分利用SLC闪存和MLC闪存的各自优点来提高数据的读写速度的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种存储器，所述存储器包括至少一个单层单元SLC闪存和至少一个多层单元MLC闪存，所述SLC闪存的存储区域设置为所述存储器的逻辑地址靠前的存储区域，所述MLC闪存的存储区域设置为所述存储器的逻辑地址靠后的存储区域。
本发明实施例的另一目的在于提供一种存储器读写控制方法，所述方法包括下述步骤：
获取所述存储器的单层单元SLC闪存的存储区域的可用扇区总数，所述存储器包括至少一个设置在所述存储器的逻辑地址靠前的存储区域的单层单元SLC闪存和至少一个设置在所述存储器的逻辑地址靠后的存储区域的多层单元MLC闪存；
判断当前读写地址是否小于所述可用扇区总数；
当当前读写地址小于所述可用扇区总数大小时，对所述存储器的SLC闪存的存储区域进行读写操作；
判断当前读写的数据是否超过所述存储器的SLC闪存的存储区域；
当当前读写地址大于所述可用扇区总数，或当前读写的数据超过所述存储器的SLC闪存的存储区域，对所述存储器的MLC闪存的存储区域进行读写操作；
当当前读写的数据没有超过所述存储器的SLC闪存的可用存储区域时，继续对所述存储器的SLC闪存的存储区域进行读写操作。
本发明实施例的另一目的在于提供一种存储器读写控制系统，所述系统包括：
可用扇区总数获取模块，用于获取所述存储器的单层单元SLC闪存的存储区域的可用扇区总数，所述存储器包括至少一个设置在所述存储器的逻辑地址靠前的存储区域的单层单元SLC闪存和至少一个设置在所述存储器的逻辑地址靠后的存储区域的多层单元MLC闪存；
第一判断模块，用于判断当前读写地址是否小于所述可用扇区总数；
SLC闪存读写操作模块，用于当所述第一判断模块判断当前读写地址小于所述可用扇区总数大小时，对所述存储器的SLC闪存的存储区域进行读写操作；
MLC闪存读写操作模块，用于当所述第一判断模块判断当前读写地址大于所述可用扇区总数，对所述存储器的MLC闪存的存储区域进行读写操作；以及
第二判断模块，用于判断当前读写的数据是否超过所述存储器的SLC闪存的存储区域；
当所述第二判断模块判断当前读写的数据超过所述存储器的SLC闪存的存储区域，所述MLC闪存读写操作模块对所述存储器的MLC闪存的存储区域进行读写操作；
当所述第二判断模块判断当前读写的数据没有超过所述存储器的SLC闪存的可用存储区域时，所述SLC闪存读写操作模块继续对所述存储器的SLC闪存的存储区域进行读写操作。
本发明实施例提供的存储器包括至少一个单层单元SLC闪存和至少一个多层单元MLC闪存，所述SLC闪存的存储区域设置为所述存储器的逻辑地址靠前的存储区域，所述MLC闪存的存储区域设置为所述存储器的逻辑地址靠后的存储区域，实现SLC闪存和MLC闪存的各自优点的完美结合，充分利用SLC闪存和MLC闪存的各自优点来提高存储器数据的读写速度，方便用户使用。
附图说明
图1是本发明实施例提供的提高存储器读写速度的实现方法的实现流程图；
图2是本发明实施例提供的存储器读写控制方法的实现流程图；
图3是本发明实施例提供的写次数频繁的数据存储在SLC闪存的存储区域的实现流程图；
图4是本发明实施例提供的存储器读写控制系统的结构框图。
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。
本发明实施例提供的存储器包括至少一个单层单元SLC闪存和至少一个多层单元MLC闪存，所述SLC闪存的存储区域设置为所述存储器的逻辑地址靠前的存储区域，所述MLC闪存的存储区域设置为所述存储器的逻辑地址靠后的存储区域，其中，MLC闪存包括但不限于2bit/cell、3bit/cell、4bit/cell等更多位元的闪存，在此不用以限制本发明。
在本发明实施例中，文件系统数据和私有数据存储在所述SLC闪存的存储区域；
进一步的，本发明实施例提供的存储器可以在所述SLC闪存的存储区域中划分出一块用于存放读写次数频繁的数据的存储区域；所述SLC闪存的存储区域减去文件系统数据所占存储区域、所述私有数据所占存储区域以及所述用于存放读写次数频繁的数据而划分出来的存储区域，剩余的SLC闪存的存储区域作为普通存储区域，用于存储普通数据。
其中，由于文件系统数据所在的逻辑区域一般是在逻辑上靠前的存储区域，会被频繁更改，而且SLC闪存比MLC闪存的读写速度快，因此将文件系统数据存储在SLC闪存中，提升存储器的读写速度；同时，由于SLC闪存比MLC闪存性能稳定，存储的文件不容易在读写过程中丢失，因此，将私有数据存储在所述SLC闪存的存储区域，保证存储器的稳定性。私有数据包括以下信息的一种或多种：固态存储器固件程序、闪存芯片的坏块表以及固件程序的内部相关信息，其中，根据固件程序实现方式的不同，也可能在某个实际的存储器设备中没有私有数据。
在该实施例中，写次数频繁的数据存储在所述SLC闪存的存储区域，下述有具体的方法实施例描述，在此不用以限制本发明：
图1示出了本发明实施例提供的提高存储器读写速度的实现方法的实现流程，其具体的步骤如下所述：
在步骤S101中，将SLC闪存的存储区域设置为所述存储器的逻辑地址靠前的存储区域，将MLC闪存的存储区域设置为所述存储器的逻辑地址靠后的存储区域，所述存储器包括至少一个SLC闪存和至少一个MLC闪存。
在步骤S102中，将文件系统数据和私有数据存储在所述SLC闪存的存储区域。
在本发明实施例中，存储器包括至少一个SLC闪存和至少一个MLC闪存，SLC闪存和MLC闪存都是以块为单位进行擦除、以页为单位进行编程，保证了SLC闪存和MLC闪存可以整合在一起共用，增加存储器的容量。
其中，将SLC闪存的存储区域设为存储器的存储区域中逻辑靠前的位置，将MLC的存储区域设置为存储器的存储区域中逻辑靠后的位置，即将数据的写入的地址优先从SLC闪存的存储区域开始，充分利用SLC闪存的特性；当SLC闪存的存储区域写入已满或写入数据较大时，才将写入数据写入到存储器的存储区域的MLC闪存的存储区域。
图2示出了本发明实施例提供的存储器读写控制方法的实现流程，其具体的步骤如下所述：
在步骤S201中，获取所述存储器的SLC闪存的存储区域的可用扇区总数。
在本发明实施例中，存储器包括至少一个设置在所述存储器的逻辑地址靠前的存储区域的SLC闪存和至少一个设置在所述存储器的逻辑地址靠后的存储区域的MLC闪存。
在步骤S202中，判断当前读写地址是否小于所述可用扇区总数，是则执行步骤S203，否则执行步骤S205。
在步骤S203中，当当前读写地址小于所述可用扇区总数大小时，对所述存储器的SLC闪存的存储区域进行读写操作。
在本发明实施例中，当前读写地址是指当前读写的扇区地址，在此不用以限制本发明。
在步骤S204中，判断当前读写的数据是否超过所述存储器的SLC闪存的存储区域，是则执行步骤S205，否则执行步骤S203。
在本发明实施例中，所述当前读写的数据是指数据的长度大小与存储器的SLC闪存的存储区域的大小进行比较判断，该SLC闪存的存储区域是指可用存储区域，在此不用以限制本发明。
在步骤S205中，当当前读写的数据超过所述存储器的SLC闪存的存储区域，对所述存储器的MLC闪存的存储区域进行读写操作。
图3示出了本发明实施例提供的写次数频繁的数据存储在SLC闪存的存储区域的实现流程，其具体的步骤如下所述：
在步骤S301中，预先设置一写次数阈值，并预先在所述SLC闪存的存储区域划分一存储区域。
在本发明实施例中，该预先配置的写次数阈值可以随机设置或者根据用户的实际情况进行优选设置，在此不用以限制本发明；该在所述SLC闪存的存储区域划分一存储区域的大小也可以随机划分，也可以是固定大小，该预先在所述SLC闪存的存储区域划分一存储区域用以存储写次数较为频繁的数据。
在步骤S302中，判断对所述存储器的写入地址的写次数是否超过所述阈值，是则执行步骤S303，否则结束。
在本发明实施例中，在判断过程是对写次数累加过程的判断，每写入一次，该写次数累加1，当累加到所述阈值时，进行转存操作。
当对所述存储器的某个地址的写次数超过所述阈值时，需要将保存到该地址的数据转存到的SLC闪存的存储区域中，如果本身数据就存储在SLC闪存的存储区域中，则不会执行上述实施例提供的技术方案；若不超过所述阈值，则继续判断。
在步骤S303中，当对所述存储器的所述写入地址的写次数超过所述阈值时，将所述写入地址的数据转存到在所述SLC闪存的存储区域预先划分的存储区域上。
在本发明实施例中，当对所述存储器的所述写入地址的写次数超过所述阈值时，将所述写入地址的数据转存到在所述SLC闪存的存储区域预先划分的存储区域上，由于SLC闪存的读写速度较快，将写次数较为频繁的数据写入到SLC闪存的存储区域，则提高存储器的整体读写速度，方便用户使用存储器。当写次数超过所述预设的所述阈值时，则将写次数恢复至该阈值，不再进行累加，直至该次写操作结束。
在本发明实施例中，上述存储器读写控制流程是基于上述图1和图2所示的混合存储器来描述的，因此，该实施例的技术方案也能大大提高存储器的读写速度，方便用户使用。
图4示出了本发明实施例提供的存储器读写控制系统的结构框图，为了便于说明，图中仅给出了与本发明实施例相关的部分。
可用扇区总数获取模块11获取所述存储器的SLC闪存的存储区域的可用扇区总数，所述存储器包括至少一个设置在所述存储器的逻辑地址靠前的存储区域的SLC闪存和至少一个设置在所述存储器的逻辑地址靠后的存储区域的MLC闪存；第一判断模块12判断当前读写地址是否小于所述可用扇区总数；当所述第一判断模块12判断当前读写地址小于所述可用扇区总数大小时，SLC闪存读写操作模块13对所述存储器的SLC闪存的存储区域进行读写操作；当所述第一判断模块12判断当前读写地址大于所述可用扇区总数，MLC闪存读写操作模块14对所述存储器的MLC闪存的存储区域进行读写操作；第二判断模块15判断当前读写的数据是否超过所述存储器的SLC闪存的存储区域；当所述第二判断模块15判断当前读写的数据超过所述存储器的SLC闪存的存储区域，所述MLC闪存读写操作模块14对所述存储器的MLC闪存的存储区域进行读写操作；当所述第二判断模块15判断当前读写的数据没有超过所述存储器的SLC闪存的可用存储区域时，所述SLC闪存读写操作模块13继续对所述存储器的SLC闪存的存储区域进行读写操作。
在本发明实施例中，阈值设置模块16预先设置一写次数阈值；第三判断模块17判断对所述存储器的一写入地址的写次数是否超过所述阈值设置模块设置的阈值；当第三判断模块17判断对所述存储器的一写入地址的写次数超过所述阈值时，转存模块18将所述写入地址的数据转存到在所述SLC闪存的存储区域预先划分的存储区域上，其中，当写次数超过所述预设的所述阈值时，则将写次数恢复至该阈值，不再进行累加，直至该次写操作结束。
其中，将写次数较为频繁的数据转存到SLC闪存的存储区域，由于SLC闪存具有读写速度快的特点，因此可以提高存储器的整体读写速度。
上述仅为本发明的一个实施例，在此不用以限制本发明。
本发明实施例提供的存储器包括至少一个单层单元SLC闪存和至少一个多层单元MLC闪存，所述SLC闪存的存储区域设置为所述存储器的逻辑地址靠前的存储区域，所述MLC闪存的存储区域设置为所述存储器的逻辑地址靠后的存储区域。实现SLC闪存和MLC闪存的各自优点的完美结合，充分利用SLC闪存和MLC闪存的各自优点来提高存储器数据的读写速度，方便用户使用。
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 (8)
1.一种存储器，所述存储器包括至少一个单层单元SLC闪存和至少一个多层单元MLC闪存，其特征在于，所述SLC闪存的存储区域设置为所述存储器的逻辑地址靠前的存储区域，所述MLC闪存的存储区域设置为所述存储器的逻辑地址靠后的存储区域。
2.如权利要求1所述的存储器，其特征在于，文件系统数据和私有数据存储在所述SLC闪存的存储区域。
3.如权利要求1至2任一项所述的存储器，其特征在于，在所述SLC闪存的存储区域中划分出一块用于存放读写次数频繁的数据存储区域。
4.如权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述SLC闪存的存储区域减去文件系统数据所占存储区域、所述私有数据所占存储区域以及所述用于存放读写次数频繁的数据而划分出来的存储区域，剩余的SLC闪存的存储区域作为普通存储区域，用于存储普通数据。
5.一种存储器读写控制方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
获取所述存储器的单层单元SLC闪存的存储区域的可用扇区总数，所述存储器包括至少一个设置在所述存储器的逻辑地址靠前的存储区域的单层单元SLC闪存和至少一个设置在所述存储器的逻辑地址靠后的存储区域的多层单元MLC闪存；
判断当前读写地址是否小于所述可用扇区总数；
当当前读写地址小于所述可用扇区总数大小时，对所述存储器的SLC闪存的存储区域进行读写操作；
判断当前读写的数据是否超过所述存储器的SLC闪存的存储区域；
当当前读写地址大于所述可用扇区总数，或当前读写的数据超过所述存储器的SLC闪存的存储区域，对所述存储器的MLC闪存的存储区域进行读写操作；
当当前读写的数据没有超过所述存储器的SLC闪存的可用存储区域时，继续对所述存储器的SLC闪存的存储区域进行读写操作。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
预先设置一写次数阈值；
判断对所述存储器的写入地址的写次数是否超过所述阈值；
当对所述存储器的所述写入地址的写次数超过所述阈值时，将所述写入地址的数据转存到在所述SLC闪存的存储区域预先划分的存储区域上。
7.一种存储器读写控制系统，其特征在于，所述系统包括：
可用扇区总数获取模块，用于获取所述存储器的单层单元SLC闪存的存储区域的可用扇区总数，所述存储器包括至少一个设置在所述存储器的逻辑地址靠前的存储区域的单层单元SLC闪存和至少一个设置在所述存储器的逻辑地址靠后的存储区域的多层单元MLC闪存；
第一判断模块，用于判断当前读写地址是否小于所述可用扇区总数；
SLC闪存读写操作模块，用于当所述第一判断模块判断当前读写地址小于所述可用扇区总数大小时，对所述存储器的SLC闪存的存储区域进行读写操作；
MLC闪存读写操作模块，用于当所述第一判断模块判断当前读写地址大于所述可用扇区总数，对所述存储器的MLC闪存的存储区域进行读写操作；以及
第二判断模块，用于判断当前读写的数据是否超过所述存储器的SLC闪存的存储区域；
当所述第二判断模块判断当前读写的数据超过所述存储器的SLC闪存的可用存储区域时，所述MLC闪存读写操作模块对所述存储器的MLC闪存的存储区域进行读写操作；
当所述第二判断模块判断当前读写的数据没有超过所述存储器的SLC闪存的可用存储区域时，所述SLC闪存读写操作模块继续对所述存储器的SLC闪存的存储区域进行读写操作。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
阈值设置模块，用于预先设置一写次数阈值；
第三判断模块，用于判断对所述存储器的一写入地址的写次数是否超过所述阈值；以及
转存模块，用于当所述第三判断模块判断对所述存储器的所述写入地址的写次数超过所述阈值时，将所述写入地址的数据转存到在所述SLC闪存的存储区域预先划分的存储区域上。
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