CN103092717A - 闪存的数据处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种闪存的数据处理方法及装置，其方法包括：将闪存中的错误数据分为随机错误数据和固定错误数据；用错误纠错编码方式对所述随机错误数据进行处理，用跳列处理方法对所述固定错误数据进行处理。本发明通过把闪存中的固定错误数据和随机错误数据区别对待，用跳列处理方法对固定错误数据进行处理，使错误纠错编码的全部性能用于处理随机错误数据，在增加少量硬件资源的情况下获得很好的数据保护效果，且不影响系统性能。

Description

闪存的数据处理方法及装置

技术领域

本发明涉及闪存技术领域，尤其涉及一种闪存的数据处理方法及装置。

背景技术

随着工艺水平的提升，闪存（Flash）的容量越来越大，但随之会产生一系列数据稳定性方面的问题，每个页（存储单位，一个页包含多个列地址）固定会存在一些列地址所对应的存储单元有缺陷的问题，当往这些列地址写入数据后，读出来的数据一定会出错，对于这些由于工艺问题导致的固定错误，可以在使用之前预先得知。另外，在对闪存（Flash）进行数据读取的过程中，由于各种环境因素如电流扰动、电磁干扰等物理和电气原因，再加上闪存（Flash）本身的使用磨损等，都可能会导致在数据交互过程中发生数据出错，由这些原因导致的数据错误，这类错误不能预知，称为随机错误。

针对以上两种数据错误类型，在各类与闪存（Flash）相关的系统中，目前一般采用ECC机制，即错误纠错编码，以此手段保护数据的完整性。对于一个硬件系统，比如一颗存储控制芯片，错误纠错编码（ECC机制）所占用的硬件资源比重是比较可观的，要获得更大的错误纠错编码（ECC机制）纠错能力，需要增加的硬件资源开销会很大，因此各系统中的错误纠错编码（ECC机制）本身会存在纠错性能指标，它不可能无限强，当数据错误超过其最大纠错能力后，数据就不能被还原。对于目前新工艺大容量的闪存（Flash），随机错误主要依靠错误纠错编码（ECC机制）进行数据保护，但是受限于错误纠错编码（ECC机制）的最大纠错能力，若直接使用错误纠错编码（ECC机制）对固定错误进行数据保护，这些固定错误会固定占用掉错误纠错编码（ECC机制）的一部分性能，导致错误纠错编码（ECC机制）应对随机错误的能力下降，影响系统性能，耗费硬件资源。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种闪存的数据处理方法及装置，旨在增加少量硬件资源的情况下获得很好的数据保护效果。

为了达到上述目的，本发明提出一种闪存的数据处理方法，包括：

将闪存中的错误数据分为随机错误数据和固定错误数据；

用错误纠错编码方式对所述随机错误数据进行处理，用跳列处理方法对所述固定错误数据进行处理。

优选地，所述用跳列处理方法对所述固定错误数据进行处理的步骤包括：

根据所述固定错误数据的信息获取坏列表格；

判断所述闪存当前操作的列地址位置信息是否包含在所述坏列表格中；

若是，则对所述闪存当前操作的列地址进行跳列处理。

优选地，所述根据闪存中的固定错误数据的信息获取坏列表格的步骤包括：

通过扫描或外部信息获取所述闪存的固定错误数据的信息；

将所述固定错误数据的信息整理成坏列表格。

优选地，所述判断闪存当前操作的列地址位置信息是否包含在所述坏列表格中的步骤包括：

获取所述闪存当前操作的列地址位置信息；

将所述列地址位置信息与所述坏列表格进行比对，若所述列地址位置信息落在所述坏列表格的范围内，判断所述列地址位置信息是否包含在所述坏列表格中，否则，判断为不包含在所述坏列表格中。

优选地，所述对闪存当前操作的列地址进行跳列处理的步骤包括：

写入数据时，在所述闪存当前操作的列地址中写入数据，所述写入的数据当作无效数据处理；

读取数据时，丢弃所述闪存当前操作的列地址中的所述无效数据。

本发明还提出一种闪存的数据处理装置，包括：

区分模块，用于将闪存中的错误数据分为随机错误数据和固定错误数据；

处理模块，用于对所述随机错误数据进行处理，对所述固定错误数据进行处理。

优选地，所述处理模块包括：

获取单元，用于根据所述固定错误数据的信息获取坏列表格；

判断单元，用于判断所述闪存当前操作的列地址位置信息是否包含在所述坏列表格中；

若是，则由处理单元对所述闪存当前操作的列地址进行跳列处理。

优选地，所述获取单元还用于：

通过扫描或外部信息获取所述闪存的固定错误数据的信息；将所述固定错误数据的信息整理成坏列表格。

优选地，所述判断单元还用于：

获取所述闪存当前操作的列地址位置信息；将所述列地址位置信息与所述坏列表格进行比对，若所述列地址位置信息落在所述坏列表格的范围内，判断所述列地址位置信息包含在所述坏列表格中，否则，判断为不包含在所述坏列表格中。

优选地，所述处理单元还用于：

写入数据时，在所述闪存当前操作的列地址中写入数据，所述写入的数据当作无效数据处理；

读取数据时，丢弃所述闪存当前操作的列地址中的所述无效数据。

本发明提出的一种闪存的数据处理方法及装置，通过把闪存中的固定错误数据和随机错误数据区别对待，用跳列处理方法对固定错误数据进行处理，使错误纠错编码的全部性能用于处理随机错误数据，在增加少量硬件资源的情况下获得很好的数据保护效果，且不影响系统性能。

附图说明

图1是本发明闪存的数据处理方法较佳实施例的流程示意图；

图2是本发明闪存的数据处理方法较佳实施例中用跳列处理方法对所述固定错误数据进行处理的流程示意图；

图3是本发明闪存的数据处理装置较佳实施例的结构示意图；

图4是本发明闪存的数据处理装置较佳实施例中处理模块的结构示意图。

为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。

具体实施方式

本发明实施例的解决方案主要是：通过把闪存中的固定错误数据和随机错误数据区别对待，用跳列处理方法对固定错误数据进行处理，使错误纠错编码的全部性能用于处理随机错误数据，在增加少量硬件资源的情况下获得很好的数据保护效果。

如图1所示，本发明较佳实施例提出一种闪存的数据处理方法，包括：

步骤S101，将闪存中的错误数据分为随机错误数据和固定错误数据；

将闪存中的数据错误分为不可预知的随机错误数据和由于工艺问题导致的一些固定列地址所对应的存储单元有缺陷的固定错误数据，区分开来以便进行不同的处理方式；

步骤S102，用错误纠错编码方式对所述随机错误数据进行处理，用跳列处理方法对所述固定错误数据进行处理。

对所述随机错误数据，用错误纠错编码方式进行处理，错误纠错编码在硬件系统中所占用的硬件资源是比较大的，用错误纠错编码方式专门处理不可预知的随机错误数据，保证了硬件资源比重大的错误纠错编码将全部性能用在处理数据交互过程中无法预知的随机错误数据上，可以最大限度的纠正随机错误数据，更好的保护数据，利用硬件资源的效率也更高。

对步骤S101中区分的固定错误数据用跳列处理方法进行处理，根据闪存中的固定错误数据的信息获取坏列表格，对于新工艺大容量的闪存，由于工艺问题，固定会有一些列地址所对应的存储单元存在缺陷，即所述固定错误数据，可以预先通过扫描或外部信息如厂商提供的信息等获取所述闪存的固定错误数据的信息，然后将所述固定错误数据的信息整理成闪存的坏列表格，所述坏列表格记录着存在缺陷的列地址的分布情况，包括存在缺陷的列地址的区间起始位置和区间长度，区间长度可以是大于0的任意值，区间长度等于1时，即表示坏列表格记录着单个存在缺陷的列地址的位置，理论上，每个闪存都对应着各自不同的坏列表格，但在实际应用中，坏列表格不会是无限多的，往往很多闪存可以共用一张坏列表格，使本实施例方法更加方便和实用。

获取所述闪存当前操作的列地址位置信息，由于闪存的读写操作是按照列地址的位置进行顺序读写，因此可以在一个数据通路上做一个计数装置如计数器等来计算闪存读写时的数据数目（byte），由所述计数装置计数信息获取所述闪存当前操作的列地址位置信息，将所述列地址位置信息与所述坏列表格中的存在缺陷的列地址的区间进行比对，根据比对结果判断所述列地址位置信息是否包含在所述坏列表格中。

当所述列地址位置信息落在所述坏列表格中存在缺陷的列地址的区间中时，判断当前操作的列地址为存在缺陷的列地址即固定错误数据，对所述闪存当前操作的列地址进行跳列处理，写入数据时，在所述闪存当前操作的列地址中写入数据，所述写入的数据当作无效数据处理；读取数据时，丢弃所述闪存当前操作的列地址中的无效数据，当需要跳过有规律的坏列地址如奇数列、偶数列等时，也可用所述跳列处理方法实现，这样，通过所述跳列处理方法，可以避免数据读写过程中的固定错误数据，又不占用错误纠错编码的性能，对整个数据的保护效果很好，而所述跳列处理方法需要的硬件资源也很小，因此对系统整体的性能影响很小。

具体地，如图2所示，上述步骤S102可以包括：

步骤S1021，根据所述固定错误数据的信息获取坏列表格；

步骤S1022，判断所述闪存当前操作的列地址位置信息是否包含在所述坏列表格中；

步骤S1023，对所述闪存当前操作的列地址进行跳列处理。

本实施例通过上述方案，把闪存中的固定错误数据和随机错误数据区别对待，用跳列处理方法对固定错误数据进行处理，使错误纠错编码的全部性能用于处理随机错误数据，在增加少量硬件资源的情况下获得很好的数据保护效果，且不影响系统性能。

如图3所示，本发明较佳实施例提出一种闪存的数据处理装置，包括：区分模块301、处理模块302，其中：

区分模块301，用于将闪存中的错误数据分为随机错误数据和固定错误数据；

将闪存中的数据错误分为不可预知的随机错误数据和由于工艺问题导致的一些固定列地址所对应的存储单元有缺陷的固定错误数据，区分开来以便进行不同的处理方式；

处理模块302，用于对所述随机错误数据进行处理，对所述固定错误数据进行处理。

对所述随机错误数据，用错误纠错编码方式进行处理，错误纠错编码在硬件系统中所占用的硬件资源是比较大的，用错误纠错编码方式专门处理不可预知的随机错误数据，保证了硬件资源比重大的错误纠错编码将全部性能用在处理数据交互过程中无法预知的随机错误数据上，可以最大限度的纠正随机错误数据，更好的保护数据，利用硬件资源的效率也更高。

对区分模块301区分的固定错误数据用跳列处理方法进行处理，根据闪存中的固定错误数据的信息获取坏列表格，对于新工艺大容量的闪存，由于工艺问题，固定会有一些列地址所对应的存储单元存在缺陷，即所述固定错误数据，可以预先通过扫描或外部信息如厂商提供的信息等获取所述闪存的固定错误数据的信息，然后将所述固定错误数据的信息整理成闪存的坏列表格，所述坏列表格记录着存在缺陷的列地址的分布情况，包括存在缺陷的列地址的区间起始位置和区间长度，区间长度可以是大于0的任意值，区间长度等于1时，即表示坏列表格记录着单个存在缺陷的列地址的位置，理论上，每个闪存都对应着各自不同的坏列表格，但在实际应用中，坏列表格不会是无限多的，往往很多闪存可以共用一张坏列表格，使本实施例方法更加方便和实用。

获取所述闪存当前操作的列地址位置信息，由于闪存的读写操作是按照列地址的位置进行顺序读写，因此可以在一个数据通路上做一个计数装置如计数器等来计算闪存读写时的数据数目（byte），由所述计数装置计数信息获取所述闪存当前操作的列地址位置信息，将所述列地址位置信息与所述坏列表格中的存在缺陷的列地址的区间进行比对，根据比对结果判断所述列地址位置信息是否包含在所述坏列表格中。

当所述列地址位置信息落在所述坏列表格中存在缺陷的列地址的区间中时，判断当前操作的列地址为存在缺陷的列地址即固定错误数据，对所述闪存当前操作的列地址进行跳列处理，写入数据时，在所述闪存当前操作的列地址中写入数据，所述写入的数据当作无效数据处理；读取数据时，丢弃所述闪存当前操作的列地址中的无效数据，当需要跳过有规律的坏列地址如奇数列、偶数列等时，也可用所述跳列处理方法实现，这样，通过所述跳列处理方法，可以避免数据读写过程中的固定错误数据，又不占用错误纠错编码的性能，对整个数据的保护效果很好，而所述跳列处理方法需要的硬件资源也很小，因此对系统整体的性能影响很小。

具体地，如图4所示，所述处理模块302可以包括：获取单元3021、判断单元3022以及处理单元3023，其中：

获取单元3021，用于根据所述固定错误数据的信息获取坏列表格；

判断单元3022，用于判断所述闪存当前操作的列地址位置信息是否包含在所述坏列表格中；

处理单元3023，用于对所述闪存当前操作的列地址进行跳列处理。

本实施例通过上述方案，把闪存中的固定错误数据和随机错误数据区别对待，用跳列处理方法对固定错误数据进行处理，使错误纠错编码的全部性能用于处理随机错误数据，在增加少量硬件资源的情况下获得很好的数据保护效果，且不影响系统性能。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种闪存的数据处理方法，其特征在于，包括：

将闪存中的错误数据分为随机错误数据和固定错误数据；

用错误纠错编码方式对所述随机错误数据进行处理，用跳列处理方法对所述固定错误数据进行处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用跳列处理方法对所述固定错误数据进行处理的步骤包括：

根据所述固定错误数据的信息获取坏列表格；

判断所述闪存当前操作的列地址位置信息是否包含在所述坏列表格中；

若是，则对所述闪存当前操作的列地址进行跳列处理。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据固定错误数据的信息获取坏列表格的步骤包括：

通过扫描或外部信息获取所述闪存的固定错误数据的信息；

将所述固定错误数据的信息整理成坏列表格。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断闪存当前操作的列地址位置信息是否包含在所述坏列表格中的步骤包括：

获取所述闪存当前操作的列地址位置信息；

将所述列地址位置信息与所述坏列表格进行比对，若所述列地址位置信息落在所述坏列表格的范围内，判断所述列地址位置信息包含在所述坏列表格中，否则，判断为不包含在所述坏列表格中。

5.根据权利要求2、3或4所述的方法，其特征在于，所述对闪存当前操作的列地址进行跳列处理的步骤包括：

写入数据时，在所述闪存当前操作的列地址中写入数据，所述写入的数据当作无效数据处理；

读取数据时，丢弃所述闪存当前操作的列地址中的所述无效数据。

6.一种闪存的数据处理装置，其特征在于，包括：

区分模块，用于将闪存中的错误数据分为随机错误数据和固定错误数据；

处理模块，用于对所述随机错误数据进行处理，对所述固定错误数据进行处理。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括：

获取单元，用于根据所述固定错误数据的信息获取坏列表格；

判断单元，用于判断所述闪存当前操作的列地址位置信息是否包含在所述坏列表格中；

若是，则由处理单元对所述闪存当前操作的列地址进行跳列处理。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取单元还用于：

通过扫描或外部信息获取所述闪存的固定错误数据的信息；将所述固定错误数据的信息整理成坏列表格。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述判断单元还用于：

获取所述闪存当前操作的列地址位置信息；将所述列地址位置信息与所述坏列表格进行比对，若所述列地址位置信息落在所述坏列表格的范围内，判断所述列地址位置信息包含在所述坏列表格中，否则，判断为不包含在所述坏列表格中。

10.根据权利要求7、8或9所述的装置，其特征在于，所述处理单元还用于：

写入数据时，在所述闪存当前操作的列地址中写入数据，所述写入的数据当作无效数据处理；

读取数据时，丢弃所述闪存当前操作的列地址中的所述无效数据。

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