CN103984506A - 闪存存储设备数据写的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种闪存存储设备数据写的方法和系统。所述方法，包括以下步骤：接收对闪存存储设备发出的数据写操作命令，所述数据写操作命令包括待写入数据和待写入数据的逻辑地址；根据所述数据写操作命令将所述待写入数据存放在一个或多个数据缓存区域中；将所述缓存区域中的数据写入所述逻辑地址指向的闪存存储设备的存储单元中；对通过所述数据缓存区域所写入的数据进行ECC校验；当校验的错误字节数超过ECC阈值时，重写所述数据缓存区域的数据，并对重写的数据进行ECC校验直至所述校验的错误字节数不超过ECC阈值。通过对写入存储单元的数据进行多次的校验，直至写入存储单元的数据是正确的，保证了数据存取的准确，提高了写数据的稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及存储设备，特别是涉及一种闪存存储设备数据写的方法和系统。
背景技术
传统的闪存存储设备用于数据的存放和读取时，历经了反反复复的擦除和写入操作，即充电和放电的过程，其寿命将会缩小，性能将会下降，从而可能会导致在后续继续使用该闪存存储设备时容易出现数据存取错误的问题。
发明内容
基于此，有必要针对传统的闪存存储设备因反复进行擦除和写入操作导致后续使用容易出现数据存取错误的问题，提供一种能保证数据存取准确的闪存存储设备数据写的方法。
此外，还有必要提供一种能保证数据存取准确的闪存存储设备数据写的系统。
一种闪存存储设备数据写的方法，包括以下步骤：
接收对闪存存储设备发出的数据写操作命令，所述数据写操作命令包括待写入数据和待写入数据的逻辑地址；
根据所述数据写操作命令将所述待写入数据存放在一个或多个数据缓存区域中；
将所述缓存区域中的数据写入所述逻辑地址指向的闪存存储设备的存储单元中；
对通过所述数据缓存区域所写入的数据进行ECC校验；
当所述校验的错误字节数超过ECC阈值时，重写所述数据缓存区域的数据，并对重写的数据进行ECC校验直至所述校验的错误字节数不超过ECC阈值。
在其中一个实施例中，所述根据所述数据写操作命令将所述待写入数据存放在一个数据缓存区域中的步骤包括：
根据所述数据写操作命令以所述数据缓存区域的最大暂存数据量为单位分批次将所述待写入数据暂存入所述数据缓存区域中。
在其中一个实施例中，所述根据所述数据写操作命令将所述待写入数据存放在多个数据缓存区域中的步骤包括：
根据所述数据写操作命令，以所述多个数据缓存区域各自最大暂存数据量为单位轮流将所述待写入数据暂存入所述多个数据缓存区域中。
在其中一个实施例中，对通过所述数据缓存区域所写入的数据进行ECC校验的步骤包括：
对通过所述数据缓存区域所写入的数据以页为单位读取并进行ECC校验；
当所述校验的错误字节数超过ECC阈值时，重写所述数据缓存区域的数据的步骤包括：
当通过所述数据缓存区域所写入的数据中每个页的错误字节超过ECC阈值时，则将所述数据缓存区域中的数据写入到所述逻辑地址指向的后续的页中。
在其中一个实施例中，对通过所述数据缓存区域所写入的数据进行ECC校验的步骤包括：
对通过所述数据缓存区域所写入的数据以页为单位读取并进行ECC校验；
当所述校验的错误字节数超过ECC阈值时，重写所述数据缓存区域的数据的步骤包括：
当通过所述数据缓存区域所写入的数据中部分页的错误字节超过ECC阈值时，则将所述数据缓存区域中的部分页的数据重写入到所述逻辑地址指向的后续的页中。
一种闪存存储设备数据写的系统，包括：
接收模块，用于接收对闪存存储设备发出的数据写操作命令，所述数据写操作命令包括待写入数据和待写入数据的逻辑地址；
缓存模块，用于根据所述数据写操作命令将所述待写入数据存放在一个或多个数据缓存区域中；
写入模块，用于将所述缓存区域中的数据写入所述逻辑地址所指向的闪存存储设备的存储单元中；
校验模块，用于对通过所述数据缓存区域所写入的数据进行ECC校验；
所述写入模块还用于当所述校验的错误字节数超过ECC阈值时，重写所述数据缓存区域的数据；
所述校验模块还用于对重写的数据进行ECC校验直至所述校验的错误字节数不超过所述ECC阈值。
在其中一个实施例中，所述缓存模块还用于根据所述数据写操作命令以所述数据缓存区域的最大暂存数据量为单位分批次将所述待写入数据暂存入所述数据缓存区域中。
在其中一个实施例中，所述缓存模块还用于根据所述数据写操作命令，以所述多个数据缓存区域各自最大暂存数据量为单位轮流将所述待写入数据暂存入所述多个数据缓存区域中。
在其中一个实施例中，所述校验模块还用于对通过所述数据缓存区域所写入的数据以页为单位读取并进行ECC校验；所述写入模块还用于当所述数据缓存区域所写入的数据中每个页的错误字节超过ECC阈值时，则将所述数据缓存区域中的数据写入到所述逻辑地址指向的后续的页中。
在其中一个实施例中，所述校验模块还用于对通过所述数据缓存区域所写入的数据以页为单位读取并进行ECC校验；所述写入模块还用于当所述数据缓存区域所写入的数据中部分页的错误字节超过ECC阈值时，则将所述数据缓存区域中的部分页的数据重写入到所述逻辑地址指向的后续的页中。
上述闪存存储设备数据写的方法和系统，通过在对闪存存储设备进行数据写操作的过程中，对写入存储单元的数据进行多次的校验，直至写入存储单元的数据是正确的，从而防止闪存存储设备因为闪存电压不稳定或寿命和性能的影响在进行数据写操作时容易产生错误数据的问题，保证了数据存取的准确，并且提高了闪存存储设备写数据的稳定性和可靠性。
附图说明
图1为一个实施例中闪存存储设备数据写的方法的流程图；
图2为一个实施例中闪存存储设备数据写的系统的结构框图；
图3为一个实施例中闪存存储设备数据写的系统的结构框图。
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。
图1为一个实施例中闪存存储设备数据写的方法的流程图。如图1所示，该闪存存储设备数据写的方法，包括以下步骤：
步骤102，接收对闪存存储设备发出的数据写操作命令，所述数据写操作命令包括待写入数据和待写入数据的逻辑地址。
具体的，通过主机对闪存存储设备发出数据写操作命令，闪存存储设备接收到该数据写操作命令。主机可为台式计算机或掌上电脑等。
步骤104，根据所述数据写操作命令将所述待写入数据存放在一个或多个数据缓存区域中。
具体的，闪存存储设备包括主控单元和存储单元，主控单元内可设置一个或多个数据缓存区域(buffer)，用于临时存放待写入数据。
当待写入数据的数据量足够大，且只有一个数据缓存区域，该数据缓存区域不能一次性的暂时存放待写入数据，则根据数据写操作命令以数据缓存区域的最大暂存数据量为单位分批次将待写入数据暂存入数据缓存区域中。
具体的，所述数据缓存区域的最大暂存数据量，根据所述主控单元对所述数据缓存区域的划分，可以划分为一个页大小、两个页大小或者三个页大小等等。
例如，假设待写入数据需要占用6.5个页(page)大小的数据量，该数据缓存区域的最大暂存数据量为1个页大小，则一个数据缓存区域可以将待写入数据分为7次的存储并写入存储单元，该7次的数据量大小为1页、1页、1页、1页、1页、1页、0.5页，此仅为举例说明，并不作为对本发明范围的限制。其中，待写入数据以数据缓存区域的最大暂存数据量为单位划分为多个分块后，剩余不足最大暂存数据量大小的待写入数据(如剩余的0.5页)也作为一个分块占用一次数据缓存区域，即剩余不足最大暂存数据量大小的待写入数据可以最大暂存数据量为单位进行统计。
假设待写入数据需要占用7个页大小的数据量，该数据缓存区域的最大暂存数据量为1个页大小，则一个数据缓存区域可以将待写入数据分为7次的存储并写入存储单元，该7次的数据量大小为1页、1页、1页、1页、1页、1页、1页。
当待写入数据的数据量足够大，且主控单元内设置有多个数据缓存区域，则根据数据写操作命令，以多个数据缓存区域各自最大暂存数据量为单位轮流将待写入数据暂存入多个数据缓存区域中。
例如，假设待写入数据需要占用6.5个页大小的数据量，主控单元内包含2个数据缓存区域，分别为第一数据缓存区域和第二数据缓存区域，且第一数据缓存区域和第二数据缓存区域的最大暂存数据量为1个页大小。首先，第一数据缓存区域先接收待写入数据的前1个页数据并准确的写入待写入数据的逻辑地址指向的存储单元，接着第二数据缓存区域接收待写入数据接下来的1个页数据写入逻辑地址后续指向的存储单元中，如此反复三次后，最后一次为第一数据缓存区域接收待写入数据最后的0.5个页数据，写入逻辑单元接下来后续地址指向的存储单元中，从而完成对待写入数据的写操作。此处列举了采用2个数据缓存区域的情况，在其他实施例中，还可采用3个、4个或5个等数据缓存区域，在此并不限定，且多个数据缓存区域的大小可相同，也可不同。采用多个数据缓存区域轮流写数据可均衡每个数据缓存区写入次数，延长数据缓存区域的使用寿命。其中，待写入数据以第一数据缓存区域和第二数据缓存区域的最大暂存数据量为单位划分为多个分块后，剩余不足最大暂存数据量大小的待写入数据(如剩余的0.5个页)也作为一个分块占用一次数据缓存区域，即剩余不足最大暂存数据量大小的待写入数据可以最大暂存数据量为单位进行统计。
步骤106，将所述缓存区域中的数据写入所述逻辑地址指向的闪存存储设备的存储单元中。
步骤108，对通过所述数据缓存区域所写入的数据进行ECC校验。
具体的，每一次对通过所述数据缓存区域所写入的数据以页为单位读取并进行ECC(Error Correcting Code，错误检查和纠正码)校验。
步骤110，当所述校验的错误字节数超过ECC阈值时，重写所述数据缓存区域的数据，并对重写的数据进行ECC校验直至所述校验的错误字节数不超过ECC阈值。
具体的，错误字节数是从主控单元内部的寄存计数器获取的，对数据进行ECC解码时，寄存计数器会对错误字节数进行数值统计。ECC阈值表示ECC码能检测并纠正的最大字节数。对重写的数据进行ECC校验，若再次校验的错误字节数超过ECC阈值，需再次重写数据缓存区域的数据，再次进行ECC校验，直到校验的错误字节数不超过ECC阈值为止。
重写数据缓存区域的数据是指将数据缓存区域的数据重新写入逻辑地址指向的后续页中。逻辑地址指向的后续页，假如初始的逻辑地址为100，其指向的物理地址为300，写入1个页后，逻辑地址重新指向的物理地址为301，数据出现错误，则从逻辑地址重新指向的物理地址301起重写，该301即为逻辑地址指向的后续页。
当通过数据缓存区域所写入的数据中每个页的错误字节超过ECC阈值时，则将数据缓存区域中的数据写入到逻辑地址指向的后续的页中。
当通过数据缓存区域所写入的数据中部分页的错误字节超过ECC阈值时，则将数据缓存区域中的部分页的数据重写入到逻辑地址指向的后续的页中。例如，假设待写入数据需要占用4个页大小的数据量，数据缓存区域的最大暂存数据量为2个页大小，将数据缓存区域中的数据写入逻辑地址指向的存储单元的2个页中，接着以页为单位读取存储单元中的2个页数据并进行ECC校验，其校验结果为：
(1)当该2个页中每一个页的错误字节数超过了ECC阈值时，则将数据缓存区域中的数据写入到逻辑地址指向的后续的2个页中，并对重写的数据进行校验，直到校验的错误字节数不超过ECC阈值。
(2)当该2个页中只有部分页的数据字节超过了ECC阈值时，假设部分页为1个页，则重写部分页的数据到逻辑地址指向的后续1个页中，并将重写的部分页的数据进行ECC校验。
此外，当校验的错误字节数未超过ECC阈值时，擦除数据缓存区域的数据。当数据缓存区域的数据完成准确的写入存储单元后，擦除这些数据可使数据缓存区域为下一次接收暂存数据做好准备。
上述闪存存储设备数据写的方法，通过在对闪存存储设备进行数据写操作的过程中，对写入存储单元的数据进行多次的校验，直至写入存储单元的数据是正确的，从而防止闪存存储设备因为闪存电压不稳定或寿命和性能的影响在进行数据写操作时容易产生错误数据的问题，保证了数据存取的准确，并且提高了闪存存储设备写数据的稳定性和可靠性。
图2为一个实施例中闪存存储设备数据写的系统的结构框图。如图2所示，该闪存存储设备数据写的系统为与上述闪存存储设备数据写的方法对应的功能模块结构，描述中不详细请参照上述方法中描述。该闪存存储设备数据写的系统，包括接收模块210、缓存模块220、写入模块230和校验模块240。其中：
接收模块210用于接收对闪存存储设备发出的数据写操作命令，所述数据写操作命令包括待写入数据和待写入数据的逻辑地址。
缓存模块220用于根据所述数据写操作命令将所述待写入数据存放在一个或多个数据缓存区域中。
当待写入数据的数据量足够大，且只有一个数据缓存区域，该数据缓存区域不能一次性的暂时存放所述待写入数据，则缓存模块220用于根据所述数据写操作命令以所述数据缓存区域的最大暂存数据量为单位分批次将所述待写入数据暂存入所述数据缓存区域中。具体的，所述数据缓存区域的最大暂存数据量，根据所述主控单元对所述数据缓存区域的划分，可以划分为一个页大小、两个页大小或者三个页大小等等。
例如，假设待写入数据需要占用6.5个页(page)大小的数据量，该数据缓存区域的最大暂存数据量为1个页大小，则一个数据缓存区域可以将待写入数据分为7次的存储并写入存储单元，该7次的数据量大小为1页、1页、1页、1页、1页、1页、0.5页，此仅为举例说明，并不作为对本发明范围的限制。其中，待写入数据以数据缓存区域的最大暂存数据量为单位划分为多个分块后，剩余不足最大暂存数据量大小的待写入数据(如剩余的0.5页)也作为一个分块占用一次数据缓存区域，即剩余不足最大暂存数据量大小的待写入数据可以最大暂存数据量为单位进行统计。
假设待写入数据需要占用7个页大小的数据量，该数据缓存区域的最大暂存数据量为1个页大小，则一个数据缓存区域可以将待写入数据分为7次的存储并写入存储单元，该7次的数据量大小为1页、1页、1页、1页、1页、1页、1页。
当待写入数据的数据量足够大，且主控单元内设置有多个数据缓存区域，则缓存模块220用于根据数据写操作命令，以多个数据缓存区域各自最大暂存数据量为单位轮流将待写入数据暂存入多个数据缓存区域中。
例如，假设待写入数据需要占用6.5个页大小的数据量，主控单元内包含2个数据缓存区域，分别为第一数据缓存区域和第二数据缓存区域，且第一数据缓存区域和第二数据缓存区域的最大暂存数据量为1个页大小。首先，第一数据缓存区域先接收待写入数据的前1个页数据并准确的写入待写入数据的逻辑地址指向的存储单元，接着第二数据缓存区域接收待写入数据接下来的1个页数据写入逻辑地址后续指向的存储单元中，如此反复三次后，最后一次为第一数据缓存区域接收待写入数据最后的0.5个页数据，写入逻辑单元接下来后续地址指向的存储单元中，从而完成对待写入数据的写操作。此处列举了采用2个数据缓存区域的情况，在其他实施例中，还可采用3个、4个或5个等数据缓存区域，在此并不限定，且多个数据缓存区域的大小可相同，也可不同。采用多个数据缓存区域轮流写数据可均衡每个数据缓存区写入次数，延长数据缓存区域的使用寿命。其中，待写入数据以第一数据缓存区域和第二数据缓存区域的最大暂存数据量为单位划分为多个分块后，剩余不足最大暂存数据量大小的待写入数据(如剩余的0.5页)也作为一个分块占用一次数据缓存区域，即剩余不足最大暂存数据量大小的待写入数据可以最大暂存数据量为单位进行统计。
写入模块230用于将所述缓存区域中的数据写入所述逻辑地址所指向的闪存存储设备的存储单元中。
校验模块240用于对通过所述数据缓存区域所写入的数据进行ECC校验。
具体的，校验模块240每一次对通过所述数据缓存区域所写入的数据以页为单位读取并进行ECC校验。
写入模块230还用于当所述校验的错误字节数超过ECC阈值时，重写所述数据缓存区域的数据。
校验模块240还用于对重写的数据进行ECC校验直至所述校验的错误字节数不超过ECC阈值。
在一个实施例中，写入模块230还用于当通过所述数据缓存区域所写入的数据中每个页的错误字节超过ECC阈值时，则将所述数据缓存区域中的数据写入到所述逻辑地址指向的后续的页中。
在一个实施例中，写入模块230还用于当通过所述数据缓存区域所写入的数据中部分页的错误字节超过ECC阈值时，则将所述数据缓存区域中的部分页的数据重写入到所述逻辑地址指向的后续的页中。
上述闪存存储设备数据写的系统，通过在对闪存存储设备进行数据写操作的过程中，对写入存储单元的数据进行多次的校验，直至写入存储单元的数据是正确的，从而防止闪存存储设备因为闪存电压不稳定或寿命和性能的影响在进行数据写操作时容易产生错误数据的问题，保证了数据存取的准确，并且提高了闪存存储设备写数据的稳定性和可靠性。
图3为另一个实施例中闪存存储设备数据写的系统的结构框图。如图3所示，该闪存存储设备数据写的系统，除了包括接收模块210、缓存模块220、写入模块230和校验模块240，还包括擦除模块250。
当校验的错误字节数未超过ECC阈值时，擦除模块250用于擦除所述数据缓存区域的数据。当所述数据缓存区域的数据完成准确的写入所述存储单元后，擦除这些数据可使所述数据缓存区域为下一次接收暂存数据做好准备。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种闪存存储设备数据写的方法，包括以下步骤：
接收对闪存存储设备发出的数据写操作命令，所述数据写操作命令包括待写入数据和待写入数据的逻辑地址；
根据所述数据写操作命令将所述待写入数据存放在一个或多个数据缓存区域中；
将所述缓存区域中的数据写入所述逻辑地址指向的闪存存储设备的存储单元中；
对通过所述数据缓存区域所写入的数据进行ECC校验；
当所述校验的错误字节数超过ECC阈值时，重写所述数据缓存区域的数据，并对重写的数据进行ECC校验直至所述校验的错误字节数不超过ECC阈值。
2.根据权利要求1所述的闪存存储设备数据写的方法，其特征在于，所述根据所述数据写操作命令将所述待写入数据存放在一个数据缓存区域中的步骤包括：
根据所述数据写操作命令以所述数据缓存区域的最大暂存数据量为单位分批次将所述待写入数据暂存入所述数据缓存区域中。
3.根据权利要求1所述的闪存存储设备数据写的方法，其特征在于，所述根据所述数据写操作命令将所述待写入数据存放在多个数据缓存区域中的步骤包括：
根据所述数据写操作命令，以所述多个数据缓存区域各自最大暂存数据量为单位轮流将所述待写入数据暂存入所述多个数据缓存区域中。
4.根据权利要求2或3所述的闪存存储设备数据写的方法，其特征在于，对通过所述数据缓存区域所写入的数据进行ECC校验的步骤包括：
对通过所述数据缓存区域所写入的数据以页为单位读取并进行ECC校验；
当所述校验的错误字节数超过ECC阈值时，重写所述数据缓存区域的数据的步骤包括：
当通过所述数据缓存区域所写入的数据中每个页的错误字节超过ECC阈值时，则将所述数据缓存区域中的数据写入到所述逻辑地址指向的后续的页中。
5.根据权利要求2或3所述的闪存存储设备数据写的方法，其特征在于，对通过所述数据缓存区域所写入的数据进行ECC校验的步骤包括：
对通过所述数据缓存区域所写入的数据以页为单位读取并进行ECC校验；
当所述校验的错误字节数超过ECC阈值时，重写所述数据缓存区域的数据的步骤包括：
当通过所述数据缓存区域所写入的数据中部分页的错误字节超过ECC阈值时，则将所述数据缓存区域中的部分页的数据重写入到所述逻辑地址指向的后续的页中。
6.一种闪存存储设备数据写的系统，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收对闪存存储设备发出的数据写操作命令，所述数据写操作命令包括待写入数据和待写入数据的逻辑地址；
缓存模块，用于根据所述数据写操作命令将所述待写入数据存放在一个或多个数据缓存区域中；
写入模块，用于将所述缓存区域中的数据写入所述逻辑地址所指向的闪存存储设备的存储单元中；
校验模块，用于对通过所述数据缓存区域所写入的数据进行ECC校验；
所述写入模块还用于当所述校验的错误字节数超过ECC阈值时，重写所述数据缓存区域的数据；
所述校验模块还用于对重写的数据进行ECC校验直至所述校验的错误字节数不超过所述ECC阈值。
7.根据权利要求6所述的闪存存储设备数据写的系统，其特征在于，所述缓存模块还用于根据所述数据写操作命令以所述数据缓存区域的最大暂存数据量为单位分批次将所述待写入数据暂存入所述数据缓存区域中。
8.根据权利要求6所述的闪存存储设备数据写的系统，其特征在于，所述缓存模块还用于根据所述数据写操作命令，以所述多个数据缓存区域各自最大暂存数据量为单位轮流将所述待写入数据暂存入所述多个数据缓存区域中。
9.根据权利要求7或8所述的闪存存储设备数据写的系统，其特征在于，所述校验模块还用于对通过所述数据缓存区域所写入的数据以页为单位读取并进行ECC校验；所述写入模块还用于当通过所述数据缓存区域所写入的数据中每个页的错误字节超过ECC阈值时，则将所述数据缓存区域中的数据写入到所述逻辑地址指向的后续的页中。
10.根据权利要求7或8所述的闪存存储设备数据写的系统，其特征在于，所述校验模块还用于对通过所述数据缓存区域所写入的数据以页为单位读取并进行ECC校验；所述写入模块还用于当所述数据缓存区域所写入的数据中部分页的错误字节超过ECC阈值时，则将所述数据缓存区域中的部分页的数据重写入到所述逻辑地址指向的后续的页中。
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