CN110688141A

CN110688141A - 固件更新方法

Info

Publication number: CN110688141A
Application number: CN201810775719.0A
Authority: CN
Inventors: 林建霆
Original assignee: Silicon Motion Inc
Current assignee: Silicon Motion Inc
Priority date: 2018-07-05
Filing date: 2018-07-16
Publication date: 2020-01-14
Anticipated expiration: 2038-07-16
Also published as: CN110688141B; TWI676933B; TW202006535A; US20200012487A1; US11144299B2

Abstract

一种固件更新方法。所述固件更新方法适用于数据存储装置中，且其可以是根据数据存储装置更新所需的更新映像档中的转换公式段而产生新的参数表，因此，即使在旧版固件的程式码段与新版固件的程式码段间有参数改变的情况下，更新或升级后的数据存储装置仍可正常运作。

Description

固件更新方法

技术领域

本发明涉及一种固件更新方法，尤其涉及一种能够根据更新所需的更新映像档中的转换公式段而产生新参数表的固件更新方法。

背景技术

一般来说，数据存储装置是由控制器与非易失性存储器，例如闪存(FlashMemory)所构成，且数据存储装置运作所需的固件的程式码(code)段即通常会是烧录在非易失性存储器中，并随着数据存储装置释出。当数据存储装置释出后，为了修补程式码段中的缺陷、或者为了提供新增的服务或功能，制造者或研发者可能会提供新版固件的程式码段，以用来更新或升级数据存储装置。然而，在现有技术中，旧版固件的程式码段与新版固件的程式码段间是不允许有参数改变的情况，否则会使得更新或升级后的数据存储装置无法运作。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种能够根据更新所需的更新映像档中的转换公式段而产生新参数表的固件更新方法。为达上述目的，本发明实施例提供一种固件更新方法，适用于数据存储装置中。此数据存储装置包括非易失性存储器与控制器。非易失性存储器包括多个区块(Blocks)，这些区块中的第一区块与第二区块均存储旧版固件的程式码段，所述固件更新方法则包括如下步骤。首先，令控制器接收此数据存储装置更新所需的更新映像档，并将更新映像档写入至这些区块中的第三区块，其中此更新映像档包括新版固件的程式码段，以及与旧版固件的程式码段所相关联的转换公式段。其次，令控制器自更新映像档中取得转换公式段，并依据转换公式段以及第一参数表而产生第二参数表，其中第一参数表存储旧版固件的程式码段运作所需的参数，第二参数表则存储新版固件的程式码段运作所需的参数。接着，令控制器自更新映像档中取得新版固件的程式码段，并将新版固件的程式码段拷贝至这些区块中的第四区块。然后，令控制器将第四区块拷贝并取代作为第二区块，且令控制器将第四区块拷贝并取代作为第一区块。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明实施例所提供的数据存储装置的功能方块示意图。

图2是本发明实施例所提供的固件更新方法的流程示意图。

图3A是图2的固件更新方法中所进行步骤S110时的运作示意图。

图3B是图2的固件更新方法中所进行步骤S120时的运作示意图。

图3C是图2的固件更新方法中所进行步骤S130时的运作示意图。

图3D是图2的固件更新方法中所进行步骤S140时的运作示意图。

图3E是图2的固件更新方法中所进行步骤S150时的运作示意图。

图3F是图2的固件更新方法中所进行步骤S160时的运作示意图。

具体实施方式

在下文中，将通过附图说明本发明的各种实施例来详细描述本发明。然而，本发明概念可能以许多不同形式来体现，且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。此外，在附图中相同参考数字可用以表示类似的组件。

首先，请参阅图1，图1是本发明实施例所提供的数据存储装置的功能方块示意图。数据存储装置1包括非易失性存储器110与控制器120。在本实施例中，非易失性存储器110包括多个区块(未绘示)，且区块即为数据抹除的最小单元，其中，区块依据其功能又可区分成闲置(Spare)区块、主动(Active)区块以及数据区块，闲置区块为可被选取并写入数据的区块，主动区块为被选取并正在写入数据的区块，数据区块为完成数据写入且不再写入数据的区块。需要说明的是，本发明并不限制区块的具体实现方式，本技术领域中具有通常知识者应可依据实际需求或应用来进行相关设计。除此之外，在本实施例中，非易失性存储器110即可例如是以闪存来实现，但本发明亦不以此为限制。

另外，控制器120电性耦接于非易失性存储器110，并且用来控制非易失性存储器110的数据存取。必须了解的是，数据存储装置1通常是会与主机2一起使用，并且根据主机2所下达的写入/读取命令，来将数据写入到非易失性存储器110中，或者从非易失性存储器110中读取数据。因此，在本实施例中，控制器120即可为内存控制器，且其包括界面逻辑122、微处理器124及控制逻辑126。微处理器124电性耦接于界面逻辑122与控制逻辑126，并用以通过界面逻辑122来接收自主机2所下达的写入/读取命令，以及通过控制逻辑126来存取非易失性存储器110中的数据。

在本实施例中，主机2即可例如是以电脑、手机、平板、相机或任何具有运算功能的电子装置来实现，但本发明亦不以此为限制。应当理解的是，主机2会经由网路或者其他装置下载更新或升级数据存储装置1所需的更新映像档，例如场上固件更新(Field FirmwareUpdate，FFU)映像档，并将下载的更新映像档传送给数据存储装置1，以用来更新或升级数据存储装置1中的固件或参数。然而，由于数据存储装置1与主机2的运作原理已为本技术领域中具有通常知识者所习知，因此有关上述细部内容于此就不再多加赘述。

接着，请一并参阅图2及图3A～图3F，图2是本发明实施例所提供的固件更新方法的流程示意图，而图3A～图3F则分别是图2的固件更新方法中所进行各流程步骤时的运作示意图。需要说明的是，图2的固件更新方法是可以适用于图1的数据存储装置1中，但本发明亦不限制图2的固件更新方法仅能够适用于图1的数据存储装置1中。

首先，如图2及图3A所示，在步骤S110中，令控制器120接收数据存储装置1更新所需的更新映像档，例如FFU image，并将更新映像档FFU image写入至非易失性存储器110中的第三区块B3。在本实施例中，第三区块B3较佳为一个闲置区块，且控制器120较佳自主机2接收更新映像档FFU image，但本发明皆不以此为限制。另外，非易失性存储器110的这些区块中的第一区块Info1已存储旧版固件的程式码段，即目前所使用固件的程式码段，例如第一版固件的程式码段CS1，且这些区块中的第二区块Info2则为第一区块Info1的备份品或拷贝品，也就是说第一区块Info1与第二区块Info2均同样存储旧版固件的程式码段CS1。因此，当第一区块Info1遗失或无法存取时，控制器120将可直接存取第二区块Info2。当然地，控制器120亦可交换第一区块Info1与第二区块Info2的功能。总而言之，本发明并不限制上述第一区块info 1及第二区块info 2的具体实现方式，本技术领域中具有通常知识者应可依据实际需求或应用来进行相关设计。可以理解的是，上述第一区块Info1、第二区块Info2及第三区块B3较佳分别以SLC(Single Level Cell，单层记忆胞)模式进行数据编程，例如控制器120是以SLC模式来将更新映像档FFU image写入(编程)至第三区块B3中，但本发明亦不以此为限制。另外，在本实施例中，更新映像档FFU image可包括新版固件的程式码段，例如第三版固件的程式码段CS3，以及与旧版固件的程式码段所相关联的转换公式段，例如与第一版固件的程式码段CS1所相关联的转换公式段TS1。值得注意的是，为了方便以下说明，本实施例的固件更新方法则是仅先采用以第一版固件更新至第三版固件的例子来进行说明，但其亦非用以限制本发明。

其次，如图2及图3B所示，在步骤S120中，令控制器120自更新映像档FFU image中取得转换公式段TS1，并依据转换公式段TS1以及第一参数表TAB1而产生第二参数表TAB2，其中，第一参数表TAB1存储第一版固件的程式码段CS1运作所需的参数，第二参数表TAB2则存储第三版固件的程式码段CS3运作所需的参数。在本实施例中，与第一版固件的程式码段CS1所相应的第一参数表TAB1是会存储于非易失性存储器110中的第五区块B5，且控制器120(的微处理器124)可根据转换公式段TS1而对第一参数表TAB1进行转换以产生第二参数表TAB2。可以理解的是，控制器120较佳可将第二参数表TAB2同样存储于第五区块B5中，从而节省区块的使用率，但本发明并不以此为限制。当然地，控制器120亦可将第二参数表TAB2存储于另一个闲置区块中，例如第六区块B6(未绘示)。总而言之，本发明并不限制上述第五区块B5或第六区块B6的具体实现方式，且上述第五区块B5或第六区块B6也较佳以SLC模式进行数据编程。

一般来说，当数据存储装置1运作时，控制器120会载入第一区块Info1或第二区块Info2中所存储的第一版固件的程式码段CS1，且配合第一参数表TAB1取得运作所需的参数位址及参数值，以提供完整的功能。但在习知的固件更新方法中，控制器120会是直接利用更新映像档FFU image中的第三版固件的程式码段CS3，来取代第一区块Info1与第二区块Info2中所存储的第一版固件的程式码段CS1，并配合第一参数表TAB1取得运作所需的参数位址以及参数值。然而，如果第三版固件的程式码段CS3需读取新增参数Y的参数值，或是，参数位址已变更，例如：参数X的参数位址从原本的0xA0变更至0xA1，而新增参数Y的参数位址指定为0xA0，或是，参数值已变更，例如：参数X的参数值从原本的0x00变更至0x01，上述改变将造成第三版固件的程式码段CS3无法利用第一参数表TAB1取得正确的参数，以致于使得更新或升级后的数据存储装置1无法正常运作。

为了解决上述问题，本发明在更新所需的更新映像档FFU image中更配置有与第一版固件的程式码段CS1所相关联的转换公式段TS1，并且在步骤S120中，控制器120自更新映像档FFU image取得转换公式段TS1后，并依据转换公式段TS1以及第一参数表TAB1而产生第二参数表TAB2。必须了解的是，本实施例的转换公式段TS1即可例如是由复数个程式码所构成，且控制器120所代入转换公式段TS1的运作方式，也就如同控制器120所代入第一版固件的程式码段CS1的运作方式，因此有关上述细部内容于此就不再多加赘述。

类似地，假如在目前数据存储装置1的固件为第二版固件的情况下，也就表示上述第一区块Info1与第二区块Info2存储的不是第一版固件的程式码段CS1而是第二版固件的程式码段CS2(未绘示)。因此，本发明在更新所需的更新映像档FFU image中除了配置有与第一版固件的程式码段CS1所相关联的转换公式段TS1，也配置有与第二版固件的程式码段CS2所相关联的转换公式段TS2(未绘示)。因此，在步骤S120中，本实施例则令控制器120不再根据转换公式段TS1而产生第二参数表TAB2，而是根据转换公式段TS2以产生第二参数表TAB2。也就是说，本实施例的更新映像档FFU image可适用于任何旧版固件的更新。由于详尽细节亦如同前述内容所述，故于此就不再多加赘述。

另外，一旦在固件更新过程中发生中断事件后，例如断电，先前技术就只能重头启动固件更新方法。因此，为了改善上述陋习，在本实施例中，控制器120较佳可记录对应至其中之一步骤的步骤标志(Tag)或旗标(Flag)至非易失性存储器110的一表格区块TB(TableBlock)中，例如，于步骤S110执行完成后，控制器120即可记录对应至步骤S110的第一步骤标志至表格区块TB中，如图3A所示，并且于步骤S120执行完成后，控制器120则可记录对应至步骤S120的第二步骤标志至表格区块TB中，如图3B所示。可以理解的是，上述表格区块TB也较佳为另一个闲置区块，且其较佳以SLC模式进行数据编程，但本发明亦不以此为限制。又或者是，在其它实施例中，步骤标志或旗标还可直接存储在第五区块B5中的第二参数表TAB2之后，从而节省区块的使用率。总而言之，本发明并不限制上述表格区块TB的具体实现方式，本技术领域中具有通常知识者应可依据实际需求或应用来进行相关设计。

然而，因为所述步骤标志用来标示在图2的固件更新方法中所处理过的步骤(Process Step)，所以在本实施例中，第一步骤标志即可例如是以“step-S110”来实现，且第二步骤标志则可例如是以“step-S120”来实现，但本发明并不限制上述第一步骤标志与第二步骤标志的具体实现方式，本技术领域中具有通常知识者应可依据实际需求或应用来进行相关设计。另外，因为非易失性存储器110中的每一区块又可包含复数个页面(Pages)，且页面即为数据写入或读取的最小单元，所以在本实施例中，分别记录第一步骤标志“step-S110”及第二步骤标志“step-S120”于表格区块TB中，也就表示是分别写入第一步骤标志“step-S110”及第二步骤标志“step-S120”于表格区块TB的页面中，如图3A及图3B所示，但本发明亦不以此为限制。有关本实施例借由利用各步骤标志来改善先前技术于固件更新过程发生中断事件后所只能重头启动固件更新方法的具体内容，将会于下文中而作详尽说明，故于此就先不再多加赘述。

接着，如图2及图3C所示，在步骤S130中，令控制器120自更新映像档FFU image中取得第三版固件的程式码段CS3，并将第三版固件的程式码段CS3拷贝至非易失性存储器110中的第四区块B4。在本实施例中，第四区块B4较佳为另一个闲置区块，且控制器120较佳以SLC模式将第三版固件的程式码段CS3编程至第四区块B4中，但本发明亦不以此为限制。可以理解的是，在本实施例中，当第三版固件的程式码段CS3拷贝至第四区块B4后，则令控制器120记录一第三步骤标志(例如，“step-S130”)于表格区块TB中，如图3C所示。

然后，如图2及图3D所示，在步骤S140中，令控制器120将第四区块B4拷贝并取代作为第二区块Info2。在本实施例中，控制器120较佳可将第四区块B4备份至另一闲置区块并取代作为新的第二区块Info2。可以理解的是，当存储第一版固件的程式码段CS1的第二区块Info2已被存储第三版固件的程式码段CS3的第四区块B4备份品所取代时，控制器120较佳可将存储第一版固件的程式码段CS1的第二区块Info2回收而成为闲置区块，即抹除存储第一版固件的程式码段CS1的第二区块Info2，如图3D所示。相对地，如图2及图3E所示，在步骤S150中，令控制器120将第四区块B4拷贝并取代作为第一区块Info1。同样可以理解的是，控制器120较佳可将第四区块B4备份至另一闲置区块并取代作为新的第一区块Info1，并且当存储第一版固件的程式码段CS1的第一区块Info1已被存储第三版固件的程式码段CS3的第四区块B4备份品所取代时，控制器120也较佳可将存储第一版固件的程式码段CS1的第一区块Info1回收而成为闲置区块，即抹除存储第一版固件的程式码段CS1的第一区块Info1，如图3E所示。

因此，在经过步骤S140及步骤S150后，本实施例的数据存储装置1中存储第一版固件的程式码段CS1的第一区块Info1与第二区块Info2已均被存储第三版固件的程式码段CS3的第四区块B4备份品所取代，也就是说存储第三版固件的程式码段CS3的第四区块B4备份品将分别作为新的第一区块Info1以及第二区块Info2。值得一提的是，图2中的步骤S140及步骤S150的顺序仅是用以举例，其并非用以限制本发明。在其它实施例中，数据存储装置1也可将步骤S140及步骤S150的顺序对调，此举并不影响本发明的实现。类似地，在本实施例中，当拷贝第四区块B4以取代作为第二区块Info2后，则令控制器120记录一第四步骤标志(例如，“step-S140”)于表格区块TB中，如图3D所示，并且当拷贝第四区块B4以取代作为第一区块Info1后，则令控制器120记录一第五步骤标志(例如，“step-S150”)于表格区块TB中，如图3E所示。需要说明的是，在其它实施例中，在步骤S150还可变更为：直接将第四区块B4取代作为第一区块Info1。

最后，如图2及图3F所示，在步骤S160中，则令控制器120将存储更新映像档FFUimage的第三区块B3以及存储第三版固件的程式码段CS3的第四区块B4回收而成为闲置区块，即抹除存储更新映像档FFU image的第三区块B3以及存储第三版固件的程式码段CS3的第四区块B4，从而减少闲置区块的过度浪费，亦即提升整体区块的可使用率。可以理解的是，在本实施例中，当第三区块B3与第四区块B4已被回收成为闲置区块后，则令控制器120记录一第六步骤标志(例如，“step-finish”)于表格区块TB中，如图3F所示，并且当执行完本发明的固件更新方法后，控制器120较佳可启动重置(Reset)程序，从而落实完成数据存储装置1的固件更新。由于控制器120所经重置而完成数据存储装置1的固件更新的运作原理已为本技术领域中具有通常知识者所习知，因此有关上述细部内容于此就不再多加赘述。

如此看来，相较于先前技术，当更新或升级后的数据存储装置1运作时，控制器120会载入第一区块Info1或第二区块Info2中所存储的第三版固件(新版固件)的程式码段CS3，并且改为配合第二参数表TAB2来执行第三版固件的功能，因此，即使在第一版固件的程式码段CS1与第三版固件的程式码段CS3间有新增或更改参数的情况下，更新或升级后的数据存储装置1仍可正常运作。

另一方面，如同前面内容所述，本实施例可借由利用各步骤标志来改善先前技术于固件更新过程发生中断事件后所只能重头启动固件更新方法的陋习。举例来说，在固件更新过程中，即图2的固件更新方法发生中断事件时，控制器120将检查表格区块TB中是否记录有第一至第六步骤标志。若表格区块TB中只记录有第一至第五步骤标志的话，也就表示发生中断事件前，图2的固件更新方法已完成步骤S110到步骤S150，但尚未完成步骤S160，因此，当中断事件结束后，控制器120根据上述检查结果来重新执行步骤S160以继续执行本发明固件更新方法。类似地，若表格区块TB中只记录有第一至第四步骤标志的话，也就表示发生中断事件前，图2的固件更新方法已完成步骤S110到步骤S140，但尚未完成步骤S150到步骤S160，因此，当中断事件结束后，控制器120根据上述检查结果来重新执行步骤S150到步骤S160以完成本发明固件更新方法。以此类推，若表格区块TB中皆无记录有第一至第六步骤标志的话，也就表示发生中断事件前，图2的固件更新方法都尚未完成任何步骤，因此，当中断事件结束后，本实施例则才令控制器120根据上述检查结果来重新执行本发明固件更新方法。必须了解的是，在当前新版固件更新成功后，本实施例较佳可抹除当前的表格区块TB，以避免重复执行本发明固件更新方法。总而言之，上述所根据检查结果而直接从未处理过的步骤中以重新执行固件更新方法的具体实现方式在此皆仅只是举例，其并非用以限制本发明，本技术领域中具有通常知识者应可依据实际需求或应用来进行相关设计。

综上所述，本发明实施例所提供的固件更新方法，适用于数据存储装置中，且其可以是根据数据存储装置更新所需的更新映像档中的转换公式段而产生新的参数表，因此，即使在旧版固件的程式码段与新版固件的程式码段间有参数改变的情况下，更新或升级后的数据存储装置仍可正常运作。此外，由于所述固件更新方法还可借由利用步骤标志来标示处理过的步骤，因此本发明也就改善了先前技术于固件更新过程发生中断事件后所只能重头启动固件更新方法的陋习。

以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以局限本发明的专利范围。

Claims

1.一种固件更新方法，适用于一数据存储装置中，其特征在于，该数据存储装置包括一非易失性存储器与一控制器，该非易失性存储器包括多个区块，该些区块中的一第一区块与一第二区块均存储一旧版固件的一程式码段，该固件更新方法包括：

令该控制器接收该数据存储装置更新所需的一更新映像档，并将该更新映像档写入至该些区块中的一第三区块，其中该更新映像档包括一新版固件的该程式码段，以及与该旧版固件的该程式码段所相关联的转换公式段；

令该控制器自该更新映像档中取得该转换公式段，并依据该转换公式段以及一第一参数表而产生一第二参数表，其中该第一参数表存储该旧版固件的该程式码段运作所需的参数，该第二参数表则存储该新版固件的该程式码段运作所需的参数；

令该控制器自该更新映像档中取得该新版固件的该程式码段，并将该新版固件的该程式码段拷贝至该些区块中的一第四区块；以及

令该控制器将该第四区块拷贝并取代作为该第二区块，且令该控制器将该第四区块拷贝并取代作为该第一区块。

2.如权利要求1所述的固件更新方法，其特征在于，该固件更新方法更包括：

当拷贝该第四区块以取代作为该第一区块后，则令该控制器抹除存储该更新映像档的该第三区块与存储该新版固件的该程式码段的该第四区块。

3.如权利要求2所述的固件更新方法，其特征在于，该固件更新方法更包括：

当该更新映像档写入于该第三区块后，则令该控制器记录一第一步骤标志于一表格区块中，其中该表格区块为该些区块的其中之一；以及

当产生该第二参数表后，则令该控制器记录一第二步骤标志于该表格区块中。

4.如权利要求3所述的固件更新方法，其特征在于，该固件更新方法更包括：

当该新版固件的该程式码段拷贝至该第四区块后，则令该控制器记录一第三步骤标志于该表格区块中。

5.如权利要求4所述的固件更新方法，其特征在于，该固件更新方法更包括：

当拷贝该第四区块以取代作为该第二区块后，则令该控制器记录一第四步骤标志于该表格区块中；以及

当拷贝该第四区块以取代作为该第一区块后，则令该控制器记录一第五步骤标志于该表格区块中。

6.如权利要求5所述的固件更新方法，其特征在于，该固件更新方法更包括：

当抹除存储该更新映像档的该第三区块与存储该新版固件的该程式码段的该第四区块后，则令该控制器记录一第六步骤标志于该表格区块中。

7.如权利要求7所述的固件更新方法，其特征在于，该第一至该第六步骤标志分别用来标示在该固件更新方法中所处理过的一步骤。

8.如权利要求7所述的固件更新方法，其特征在于，在该固件更新方法发生一中断事件时，则令该控制器检查该表格区块中是否记录有该第一至该第六步骤标志，并在该中断事件结束后，则令该控制器根据检查结果来直接从未处理过的该步骤中以重新执行该固件更新方法。

9.如权利要求1所述的固件更新方法，其特征在于，该第一参数表存储于该些区块中的一第五区块，且该第二参数表则同样存储于该第五区块中，或者存储于该些区块中的一第六区块。