CN110704333A - 根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的方法及装置，所述方法包括：根据数据特性确定eMMC分区数据地址映射方式以及映射表存储位置；动态统计和检测eMMC分区数据，并实时调整分区地址映射方式和映射表的存储位置。综上所述，根据eMMC存储数据的特性来确定eMMC地址映射管理，通过本发明方案可以降低映射表对eMMC的占用消耗，同时也能提高数据读写性能，提高用户体验。

Description

根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的方法及装置
技术领域
本发明属于电子存储技术领域，尤其涉及一种根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的方法及装置。
背景技术
eMMC(Embedded Multi Media Card，嵌入式多媒体卡)采用统一的MMC标准接口，把高密度NAND Flash(闪存)以及MMC封装在一颗BGA芯片中，常用于手机等移动智能终端中。eMMC集成了Nand Flash(闪存)，自然会存在逻辑地址和物理地址的映射管理、磨损均衡、垃圾回收、坏块管理等等的FTL(Flash Translation Layer闪光转换层)存储转换层的技术实现。
然而，在手机方案中，eMMC中存储的数据总会存在些特殊的性质，而静态的、通用的FTL管理技术对于手机中eMMC的使用是不恰当的，且效率低下的。例如，在eMMC中使用页地址映射，eMMC中有些备份参数数据，这些数据在手机方案中是整体写入或读出的，使用页地址映射会增加映射表的大小，且给写入和读出增加时延，降低使用效率；而有些eMMC也会使用块地址和页地址混合映射的方式，但也基本上是静态配置死的，并没有针对数据特性进行适应设计，且对动态的用户数据无法灵活映射，效率欠佳，用户体验差。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的方法及装置，旨在解决现有技术中数据特性没有进行适应设计，对动态的用户数据无法灵活映射，效率欠佳等问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的方法，所述方法包括以下步骤：
S10、根据数据特性确定eMMC分区数据地址映射方式以及映射表存储位置；
S20、动态统计和检测eMMC分区数据，并实时调整分区地址映射方式和映射表的存储位置。
对于本发明的改进，所述步骤S10包括：
eMMC内部实时统计和检测特定分区，在特定的时间段内的读频次、写频次、单次读数据量和单次写数据量；
计算冗余数据读写性能T和计算读写访问量H。
对于本发明的改进，在所述计算冗余数据读写性能T之前还包括：
设置特定阀值Tmin，所述数据在读写过程中冗余数据读写性能T和所述特定阀值Tmin对比，根据对比结果来确定地址映射。
对于本发明的改进，所述根据对比结果来确定地址映射包括：
若所述冗余数据读写性能T小于所述特定阀值Tmin，则该分区使用块地址映射；
若所述冗余数据读写性能T大于所述特定阀值Tmin，则该分区使用页地址映射。
对于本发明的改进，在所述计算读写访问量H之前还包括：
设置特定阀值Hmax，所述计算读写访问量H和所述特定阀值Hmax对比，根据对比结果来确定存储位置。
对于本发明的改进，所述根据对比结果来确定存储位置包括：
若所述读写访问量H大于所述特定阀值Hmax，则所述读写访问量H对应的映射表存储在eMMC的主控芯片对应的静态随机存取存储器中；
若所述读写访问量H小于所述特定阀值Hmax，则所述读写访问量H对应的映射表存储在eMMC的闪存中。
根据上述方法，相应的，本发明还提供一种根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的装置，所述装置包括：
识别模块，用于根据数据特性确定eMMC分区数据地址映射方式以及映射表存储位置；
存储模块，用于动态统计和检测eMMC分区数据；并实时调整分区地址映射方式和映射表的存储位置。
对于本发明的改进，所述识别模块包括：
统计单元，用于eMMC内部实时统计和检测特定分区，在特定的时间段内的读频次、写频次、单次读数据量和单次写数据量；
计算单元，用于计算冗余数据读写性能T和计算读写访问量H。
对于本发明的改进，所述识别模块还包括：
设定单元，用于根据数据在读写过程中冗余数据消耗的系统性能设置特定阀值Tmin；以及用于根据计算读写访问量H设置特定阀值Hmax。
对于本发明的改进，所述识别模块还包括：
第一对比单元，用于所述数据在读写过程中冗余数据读写性能T和所述特定阀值Tmin对比；
第一确定单元，用于根据所述第一对比单元的对比结果来确定地址映射；以及
第二对比单元，用于所述计算读写访问量H和所述特定阀值Hmax对比；
第二确定单元，用于根据所述第二对比单元的对比结果来确定存储位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提供的一种根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的方法及装置，所述方法包括：根据数据特性确定eMMC分区数据地址映射方式以及映射表存储位置；动态统计和检测eMMC分区数据，并实时调整分区地址映射方式和映射表的存储位置。综上所述，根据eMMC存储数据的特性来确定eMMC地址映射管理，通过本发明方案可以降低映射表对eMMC的占用消耗，同时也能提高数据读写性能，提高用户体验。
附图说明
图1为本发明中一种根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的方法的流程框图；
图2为本发明中一种根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的方法的具体流程框图；
图3为本发明中一种根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的方法中对于eMMC逻辑地址和物理地址的映射具体逻辑框图；
图4为本发明中一种根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的装置结构示意框图；
图5为本发明中一种根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的装置的具体结构示意框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
eMMC(Embedded Multi Media Card，嵌入式多媒体卡)采用统一的MMC标准接口，把高密度NAND Flash(闪存)以及MMC封装在一颗BGA芯片中，常用于手机等移动智能终端中。
如图1所示，一种根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的方法，终端正常开机使用，所述方法包括以下步骤：
S10、根据数据特性确定eMMC分区数据地址映射方式以及映射表存储位置；
具体的，本发明方案中，针对手机eMMC中存储的数据，分析其读频次、写频次、单次读数据量、单次写数据量等特性，来确定映射冗余数据读写性能指标T和读写访问指标H，通过这两个指标值来最终确定存储特定数据的分区应该使用怎样的映射方式以及映射表存储的位置。
S20、动态统计和检测eMMC分区数据，并实时调整分区地址映射方式和映射表的存储位置。
具体的，本发明方案适用于静态eMMC中分区数据的映射管理，也同样适应于动态的映射管理，静态映射管理，可能根据现有分区数据的使用经验取值，如上表中所示；动态映射管理，就需要实时统计和分析上表中的各参数信息，并计算冗余数据读写性能T和计算读写访问量H，当满足上述的规则条件时，启动对应的映射管理方式。该方案是基于一时间段的统计结果的，这个时间段可取经验值，不易过短，比如一天、两天或一个星期。
需要说明的是，eMMC数据是现有手机方案中常用的数据，这些数据有手机的软件版本文件，也有业务参数数据等等，其都存储在eMMC的对应的分区中，常常这些分区是固定不变的。
按照这些数据文件的特性进行分类，如镜像文件(就是软件版本)，备份镜像(就是软件版本中重要版本文件的备份)；备份参数(是手机业务中比较重要的业务参数)，如IMEI号、SIM-Lock(SIM卡锁定)、射频校准参数等等这些参数数据的备份；
动态参数是指在手机使用过程中动态产生的一些数据参数等等。
如下表格所示
Figure BDA0002208906780000061
上表格中，针对这些分区数据进行统计分析，主要从读数据频次R、写数据频次W、单次读数据量占比Rs/G、单次写数据量占比Ws/G这四个维度参数来研究。其中Rs表示单次读数据量，G表示该分区占用的数据量，Rs/G就是单次读数据量占比，Ws/G也是同样的道理。
上表格中大概举例了对应这几个参数取值，如fsg分区的特殊性，其是用于存储备份参数的，所以这个分区中的数据单次写入量占比Ws/G是1；这个分区数据什么时候会被读呢，就是在ST1和ST2的动态参数分区损害时，才会读取fsg分区数据写入到ST1和ST2分区中，所以fsg分区中的数据单次读数据量占比Rs/G也是1。除了1以外的数据，其他的数据是可变的，根据手机的状态会有变化。
需要说明的是，如何通过上述四个维度的数据参数来确定映射方式以及映射表存储的位置：
我们这里引入两个指标值，一个是映射冗余数据读写性能T，所述映射冗余数据读写性能T用于确定选择分区数据使用各种映射方式；
另一个是读写访问量H，所述读写访问量H用于确定分区对应的映射表应该存储的位置。
参见图2和图3，图2为本发明中一种根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的方法的具体流程框图；图3为本发明中一种根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的方法中对于eMMC逻辑地址和物理地址的映射具体逻辑框图；
具体的，所述步骤S10包括步骤S11
S11、eMMC内部实时统计和检测特定分区，在特定的时间段内的读频次、写频次、单次读数据量和单次写数据量；计算冗余数据读写性能T和计算读写访问量H。
具体的，如何计算所述冗余数据读写性能T和计算读写访问量H；我们在这里提出一个算法，具体如下：
T＝K1*R*(1-Rs/G)+K2*W*(1-Ws/G)；
T表达的是该分区数据在读写过程中冗余数据消耗的系统性能；
H＝K3*R+K4*W
H表达的是该分区数据的读写访问量；
上述算法中：
R为读数据频次、W为写数据频次、Rs/G为单次读数据量占比、Ws/G为单次写数据量占比具体，
K1、K2、K3、K4是加权系数和均衡系数，用于调整读和写的比重，以及数量级别之间的差异影响，具体可取经验值。
在具体的实施例中，还包括步骤S12；
S12、设置特定阀值Tmin，所述数据在读写过程中冗余数据读写性能T和所述特定阀值Tmin对比，根据对比结果来确定地址映射。
具体的，所述根据对比结果来确定地址映射包括步骤S121以及步骤S122；
S121、若所述冗余数据读写性能T小于所述特定阀值Tmin，则该分区使用块地址映射；
当需要将来自内存的新数据块装入高速缓存时，由块地址映射决定它的存放位置。
S122、若所述冗余数据读写性能T大于所述特定阀值Tmin，则该分区使用页地址映射。
在具体的实施例中，还包括步骤S13；
S13、设置特定阀值Hmax，所述计算读写访问量H和所述特定阀值Hmax对比，根据对比结果来确定存储位置。
具体的，所述根据对比结果来确定存储位置包括步骤S131以及步骤S132；
S131、若所述读写访问量H大于所述特定阀值Hmax，则所述读写访问量H对应的映射表存储在eMMC的主控芯片对应的静态随机存取存储器中；
S132、若所述读写访问量H小于所述特定阀值Hmax，则所述读写访问量H对应的映射表存储在eMMC的闪存中。
综上所述，本发明方案提供了：
根据eMMC存储数据的特性来确定eMMC地址映射管理；
提出了映射冗余数据读写性能T和计算读写访问量H的算法；
通过映射冗余数据读写性能T和计算读写访问量H来确认eMMC地址映射管理；
动态实时检测各分区的映射冗余数据读写性能T和计算读写访问量H，并按照本案中的地址映射规则实现eMMC的动态地址映射管理。
通过本发明方案可以降低映射表对eMMC的占用消耗，同时也能提高数据读写性能，提高用户体验。
参见图4，根据上述方法，相应的，本发明还提供一种根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的装置，所述装置包括：
识别模块100，用于根据数据特性确定eMMC分区数据地址映射方式以及映射表存储位置；
存储模块200，用于动态统计和检测eMMC分区数据；并实时调整分区地址映射方式和映射表的存储位置。
参见图5，具体的，所述识别模块100包括：
统计单元110，用于eMMC内部实时统计和检测特定分区，在特定的时间段内的读频次、写频次、单次读数据量和单次写数据量；
计算单元120，用于计算冗余数据读写性能T和计算读写访问量H。
对于本发明的改进，所述识别模块100还包括：
设定单元130，用于根据数据在读写过程中冗余数据消耗的系统性能设置特定阀值Tmin；以及用于根据计算读写访问量H设置特定阀值Hmax。
对于本发明的改进，所述识别模块100还包括：
第一对比单元140，用于所述数据在读写过程中冗余数据读写性能T和所述特定阀值Tmin对比；
第一确定单元150，用于根据所述第一对比单元的对比结果来确定地址映射；
若所述冗余数据读写性能T小于所述特定阀值Tmin，则该分区使用块地址映射；
若所述冗余数据读写性能T大于所述特定阀值Tmin，则该分区使用页地址映射；
以及
第二对比单元160，用于所述计算读写访问量H和所述特定阀值Hmax对比；
第二确定单元170，用于根据所述第二对比单元的对比结果来确定存储位置。
若所述读写访问量H大于所述特定阀值Hmax，则所述读写访问量H对应的映射表存储在eMMC的主控芯片对应的静态随机存取存储器中；
若所述读写访问量H小于所述特定阀值Hmax，则所述读写访问量H对应的映射表存储在eMMC的闪存中。
综上所述，根据eMMC存储数据的特性来确定eMMC地址映射管理，通过本发明方案可以降低映射表对eMMC的占用消耗，同时也能提高数据读写性能，提高用户体验。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S10、根据数据特性确定eMMC分区数据地址映射方式以及映射表存储位置；
S20、动态统计和检测eMMC分区数据，并实时调整分区地址映射方式和映射表的存储位置。
2.根据权利要求1所述的根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的方法，其特征在于，所述步骤S10包括：
eMMC内部实时统计和检测特定分区，在特定的时间段内的读频次、写频次、单次读数据量和单次写数据量；
计算冗余数据读写性能T和计算读写访问量H。
3.根据权利要求2所述的根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的方法，其特征在于，在所述计算冗余数据读写性能T之前还包括：
设置特定阀值Tmin，所述数据在读写过程中冗余数据读写性能T和所述特定阀值Tmin对比，根据对比结果来确定地址映射。
4.根据权利要求3所述的根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的方法，其特征在于，所述根据对比结果来确定地址映射包括：
若所述冗余数据读写性能T小于所述特定阀值Tmin，则该分区使用块地址映射；
若所述冗余数据读写性能T大于所述特定阀值Tmin，则该分区使用页地址映射。
5.根据权利要求2所述的根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的方法，其特征在于，在所述计算读写访问量H之前还包括：
设置特定阀值Hmax，所述计算读写访问量H和所述特定阀值Hmax对比，根据对比结果来确定存储位置。
6.根据权利要求5所述的根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的方法，其特征在于，所述根据对比结果来确定存储位置包括：
若所述读写访问量H大于所述特定阀值Hmax，则所述读写访问量H对应的映射表存储在eMMC的主控芯片对应的静态随机存取存储器中；
若所述读写访问量H小于所述特定阀值Hmax，则所述读写访问量H对应的映射表存储在eMMC的闪存中。
7.一种根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的装置，其特征在于，所述装置包括：
识别模块，用于根据数据特性确定eMMC分区数据地址映射方式以及映射表存储位置；
存储模块，用于动态统计和检测eMMC分区数据；并实时调整分区地址映射方式和映射表的存储位置。
8.根据权利要求7所述的根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的装置，其特征在于，所述识别模块包括：
统计单元，用于eMMC内部实时统计和检测特定分区，在特定的时间段内的读频次、写频次、单次读数据量和单次写数据量；
计算单元，用于计算冗余数据读写性能T和计算读写访问量H。
9.根据权利要求7所述的根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的装置，其特征在于，所述识别模块还包括：
设定单元，用于根据数据在读写过程中冗余数据消耗的系统性能设置特定阀值Tmin；以及用于根据计算读写访问量H设置特定阀值Hmax。
10.根据权利要求7所述的根据存储数据特性确定eMMC地址映射管理的装置，其特征在于，所述识别模块还包括：
第一对比单元，用于所述数据在读写过程中冗余数据读写性能T和所述特定阀值Tmin对比；
第一确定单元，用于根据所述第一对比单元的对比结果来确定地址映射；以及
第二对比单元，用于所述计算读写访问量H和所述特定阀值Hmax对比；
第二确定单元，用于根据所述第二对比单元的对比结果来确定存储位置。
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