CN103593301B - 坏块管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种坏块管理方法及系统，该方法包括：操作系统执行从目标地址的读取数据，监控到从该目标地址读取的数据并与原始写入的数据相对比后不一致；将该目标地址指向的存储区域设置为坏块区域，并建立与该坏块区域对应的替换区域；将要存储的数据写入到所述替换区域中。本发明解决了由于flash中的某一页或某些页使用会过于频繁，导致该页或该块成为坏块，间接缩短了Flash使用寿命，从而影响税控加密盘的生命周期问题的技术方案。

Description

坏块管理方法及系统

技术领域

本申请涉及计算机数据信息处理领域，具体地说，涉及一种坏块管理方法及系统。

背景技术

现有技术中，税控加密盘是一种USB（UniversalSerialBus，通用串行总线）接口的税控加密存储介质，用于保证网络发票电子信息的正确生成、可靠存储、查询验证、安全唯一。

税控加密盘由硬件系统和软件系统组成。硬件系统包括主控MCU（MicroControlUnit，微控制单元）芯片模块、税控存储器模块、状态指示电路模块和接口电路模块。软件系统包括USB通信管理模块、命令解析模块、应用管理模块、COS（片上操作系统）模块、文件系统、中央处理器驱动程序模块、CDROM模块、加密存储区模块、密钥模块和算法程序模块，其中COS模块由存储模块、掉电保护模块、FTL（闪存转换层）模块、安全操作模块和文件操作模块组成。

COS模块中创建文件、更新文件等过程中存在对NVM（NonVolatileMemory，非易失性存储器）存储介质的更新操作。在这个更新过程中可能出现掉电，导致更新操作未能完成；由于在更新过程中出现掉电现象，重新上电后，经过掉电恢复等操作后再检查更新结果；只能是更新前的旧值或者更新后的新值的二者之一，不能出现部分新值、部分旧值或者出现乱值问题。

而上述这些问题，主要是由于flash中的某一页或某些页使用会过于频繁，导致该页或该块成为坏块造成的。另外一方面，频繁的使用间接缩短了Flash使用寿命，从而影响税控加密盘的生命周期。

因此，如何解决由于flash中的某一页或某些页使用会过于频繁，导致该页或该块成为坏块，间接缩短了Flash使用寿命，从而影响税控加密盘的生命周期问题，便成为亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请所要解决的技术问题克服上述现有技术中存在的不足，提供一种解决由于flash中的某一页或某些页使用会过于频繁，导致该页或该块成为坏块，间接缩短了Flash使用寿命，从而影响税控加密盘的生命周期问题的技术方案。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种坏块管理方法，其特征在于，包括：

操作系统执行从目标地址的读取数据，监控到从该目标地址读取的数据并与原始写入的数据相对比后不一致；

将该目标地址指向的存储区域设置为坏块区域，并建立与该坏块区域对应的替换区域；

将要存储的数据写入到所述替换区域中。

进一步地：还包括：

存储的数据写入到所述替换区域成功后，监控到写入前的该写入数据与写入后的该写入数据不一致，将该替换区域变为坏块区域，并结束写入操作。

进一步地：该替换区域变为坏块区域，并结束写入操作，进一步为：该替换区域变为坏块区域，返回所述操作系统一错误指示并结束写入操作。

进一步地，将该目标地址指向的存储区域设置为坏块区域，并建立与该坏块区域对应的替换区域；进一步为：

将该目标地址指向的存储区域设置为坏块区域，获取一未使用的逻辑地址指向的存储区域作为建立与该坏块区域对应的替换区域，然后将该坏块区域的逻辑地址和对应的替换区域的逻辑地址均输入到坏块管理库中。

进一步地，在所述坏块管理库中将每个所述坏块区域的逻辑地址和对应的替换区域的逻辑地址一一排列对称存储。

进一步地，所述操作系统进行数据的读取、写入操作时，当判断该目标地址指向的区域为坏块区域，则查找该坏块区域对应的替换区域，并对该替换区域进行读取、写入操作。

为了解决上述技术问题，本发明还提出的技术方案为一种坏块管理系统，其特征在于，包括：监控单元、坏块替换单元和移动单元，其中，

所述监控单元，用于根据操作系统执行从目标地址的读取数据，监控到从该目标地址读取的数据并与原始写入的数据相对比后不一致时指示所述坏块替换单元；

所述坏块替换单元，用于将该目标地址指向的存储区域设置为坏块区域，并建立与该坏块区域对应的替换区域后指示所述移动单元；

所述移动单元，用于将要存储的数据写入到所述替换区域中。

进一步地：还包括：复核监控单元，用于对所述移动单元将存储的数据写入到所述替换区域成功后，监控到写入前的该写入数据与写入后的该写入数据不一致，将该替换区域变为坏块区域，并结束写入操作。

进一步地：所述复核监控单元，进一步还用于：将替换区域变为坏块区域，返回所述操作系统一错误指示并结束写入操作。

进一步地：所述坏块替换单元，用于将该目标地址指向的存储区域设置为坏块区域，获取一未使用的逻辑地址指向的存储区域作为建立与该坏块区域对应的替换区域，然后将该坏块区域的逻辑地址和对应的替换区域的逻辑地址均输入到其中的坏块管理库中。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明可直接在原有存储装置的算法基础上直接进行改进，将解决由于flash中的某一页或某些页使用会过于频繁，导致该页或该块成为坏块，间接缩短了Flash使用寿命，从而影响税控加密盘的生命周期问题的技术方案，使得税控加密盘的使用寿命得到大幅度延长和提升。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一所述的一种坏块管理方法的流程示意图。

图2为本发明实施例二所述的一种坏块管理系统的结构框图。

图3为图2所述的本发明实施例二的另一个的结构框图。

图4为上述实施例一和二中所述坏块区域的逻辑地址和对应的替换区域的逻辑地址之间存储关系的坏块管理库（管理页）示意图。

具体实施方式

以下将配合图式及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

如图1所示，为一种本发明实施例一所述的坏块管理方法，具体包括以下步骤：

步骤101，操作系统执行从目标地址的读取数据，监控到从该目标地址读取的数据并与原始写入的数据相对比后不一致；

步骤102，将该目标地址指向的存储区域设置为坏块区域，并建立与该坏块区域对应的替换区域；

步骤103，将要存储的数据写入到所述替换区域中。

进一步地，在上述实施例一的步骤103之后，还可以包括：

存储的数据写入到所述替换区域成功后，监控到写入前的该写入数据与写入后的该写入数据不一致，将该替换区域变为坏块区域，并结束写入操作。

其中，该替换区域变为坏块区域，并结束写入操作，进一步为：该替换区域变为坏块区域，返回所述操作系统一错误指示并结束写入操作。

上述实施例一的步骤102，进一步为：

将该目标地址的区域设置为坏块区域，获取一未使用的逻辑地址指向的存储区域作为建立与该坏块区域对应的替换区域，然后将该坏块区域的逻辑地址和对应的替换区域的逻辑地址均输入到坏块管理库中。

其中，在所述坏块管理库中将每个所述坏块区域的逻辑地址和对应的替换区域的逻辑地址一一排列对称存储。在本实施例一中（如图4所示），替换区域的逻辑地址是使用紧邻坏块区域的逻辑地址之后的地址。这样操作的好处在于，查询当前目标地址（坏块区域）的逻辑地址在坏块管理库（也可以称为坏块管理页）中是否有逻辑偏移的记录（即对应的替换区域的逻辑地址）；若存在，则会使用紧邻该坏块管理页之后的更换页逻辑地址偏移（即对应的替换区域的逻辑地址），转成物理地址进行返回，使用其对应的好块地址进行读写操作，否则直接操作目标地址的逻辑地址。

根据本发明上述实施例一的方法，进一步所述操作系统进行数据的读取、写入操作时，当判断该目标地址指向的区域为坏块区域，则查找该坏块区域对应的替换区域，并对该替换区域进行读取、写入操作（这里并不限于上述操作，还可以包括擦除等操作，对此本发明并不做具体限定）。

如图2所示，为一种本发明实施例二所述的坏块管理系统，该系统包括：监控单元201、坏块替换单元202和移动单元203，其中，

所述监控单元201，与所述坏块替换单元202相耦接，用于根据操作系统执行从目标地址的读取数据，监控到从该目标地址读取的数据并与原始写入的数据相对比后不一致时指示所述坏块替换单元202；

所述坏块替换单元202，分别与所述监控单元201和移动单元203相耦接，用于将该目标地址指向的存储区域设置为坏块区域，并建立与该坏块区域对应的替换区域后指示所述移动单元203；

所述移动单元203，与所述坏块替换单元202相耦接，用于将要存储的数据写入到所述替换区域中。

其中，如图3所示，根据上述实施例二本发明所述系统，还包括：复核监控单元204，与所述移动单元203相耦接，用于对所述移动单元将存储的数据写入到所述替换区域成功后，监控到写入前的该写入数据与写入后的该写入数据不一致，将该替换区域变为坏块区域，并结束写入操作。其中，进一步还用于：将替换区域变为坏块区域，返回所述操作系统一错误指示并结束写入操作。

另外，所述坏块替换单元202，用于将该目标地址的区域设置为坏块区域，获取一未使用的逻辑地址指向的存储区域作为建立与该坏块区域对应的替换区域，然后将该坏块区域的逻辑地址和对应的替换区域的逻辑地址均输入到其中的坏块管理库中。其中，在所述坏块管理库中将每个所述坏块区域的逻辑地址和对应的替换区域的逻辑地址一一排列对称存储。

在上述实施例二中，还包括：判断执行单元205，用于当所述操作系统进行数据的读取、写入操作，且判断该目标地址指向的区域为坏块区域时，则查找该坏块区域对应的替换区域，并对该替换区域进行读取、写入操作（这里并不限于上述操作，还可以包括擦除等操作，对此本发明并不做具体限定）。

由于上述实施例中方法部分已经对本发明实施例进行了详细描述，这里对实施例中涉及的系统中与方法对应部分的展开描述省略，不再赘述。对于系统中具体内容的描述可参考方法实施例的内容，这里不再具体限定。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明可直接在原有存储装置的算法基础上直接进行改进，将解决由于flash中的某一页或某些页使用会过于频繁，导致该页或该块成为坏块，间接缩短了Flash使用寿命，从而影响税控加密盘的生命周期问题的技术方案，使得税控加密盘的使用寿命得到大幅度延长和提升。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

需要说明的时，上述实施例中仅仅是以对税控加密盘的存储为例，说明本申请的原理。对于本领域普通技术人员里说，在本申请上述实施例的启发下，也可以将本发明的技术方案应用对其他设备的存储管理。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种坏块管理方法，其特征在于，包括：

操作系统执行从目标地址的读取数据，监控到从该目标地址读取的数据并与原始写入的数据相对比后不一致；

将该目标地址指向的存储区域设置为坏块区域，并建立与该坏块区域对应的替换区域，其中，所述替换区域的逻辑地址是使用紧邻所述坏块区域的逻辑地址之后的地址；

将要存储的数据写入到所述替换区域中。

2.根据权利要求1所述的坏块管理方法，其特征在于：还包括：

存储的数据写入到所述替换区域成功后，监控到写入前的该写入数据与写入后的该写入数据不一致，将该替换区域变为坏块区域，并结束写入操作。

3.根据权利要求2所述的坏块管理方法，其特征在于：该替换区域变为坏块区域，并结束写入操作，进一步为：该替换区域变为坏块区域，返回所述操作系统一错误指示并结束写入操作。

4.根据权利要求1所述的坏块管理方法，其特征在于，将该目标地址指向的存储区域设置为坏块区域，并建立与该坏块区域对应的替换区域；进一步为：

将该目标地址指向的存储区域设置为坏块区域，获取一未使用的逻辑地址指向的存储区域作为建立与该坏块区域对应的替换区域，然后将该坏块区域的逻辑地址和对应的替换区域的逻辑地址均输入到坏块管理库中。

5.根据权利要求4所述的坏块管理方法，其特征在于，在所述坏块管理库中将每个所述坏块区域的逻辑地址和对应的替换区域的逻辑地址一一排列对称存储。

6.根据权利要求1至5中任一所述的坏块管理方法，其特征在于，所述操作系统进行数据的读取、写入操作时，当判断该目标地址指向的区域为坏块区域，则查找该坏块区域对应的替换区域，并对该替换区域进行读取、写入操作。

7.一种坏块管理系统，其特征在于，包括：监控单元、坏块替换单元和移动单元，其中，

所述监控单元，用于根据操作系统执行从目标地址的读取数据，监控到从该目标地址读取的数据并与原始写入的数据相对比后不一致时指示所述坏块替换单元；

所述坏块替换单元，用于将该目标地址指向的存储区域设置为坏块区域，并建立与该坏块区域对应的替换区域后指示所述移动单元，其中，所述替换区域的逻辑地址是使用紧邻所述坏块区域的逻辑地址之后的地址；

所述移动单元，用于将要存储的数据写入到所述替换区域中。

8.根据权利要求7所述的坏块管理系统，其特征在于：还包括：复核监控单元，用于对所述移动单元将存储的数据写入到所述替换区域成功后，监控到写入前的该写入数据与写入后的该写入数据不一致，将该替换区域变为坏块区域，并结束写入操作。

9.根据权利要求8所述的坏块管理系统，其特征在于：所述复核监控单元，进一步还用于：将替换区域变为坏块区域，返回所述操作系统一错误指示并结束写入操作。

10.根据权利要求7所述的坏块管理系统，其特征在于：所述坏块替换单元，用于将该目标地址指向的存储区域设置为坏块区域，获取一未使用的逻辑地址指向的存储区域作为建立与该坏块区域对应的替换区域，然后将该坏块区域的逻辑地址和对应的替换区域的逻辑地址均输入到其中的坏块管理库中。