CN111949198A - 一种坏块管理方法、装置和存储设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种坏块管理方法、装置和存储设备。该坏块管理方法包括：实时获取在使用过程中产生的新增坏块；在所述新增坏块上写入坏块标记；将所述新增坏块的信息记录进预设的坏块记录表中；在格式化后，根据所述坏块标记或所述坏块记录表识别坏块。本发明实施例解决了由于新增坏块中没有坏块标记无法有效识别新增坏块，导致存储设备需要重新确定坏块的问题，可以有效存储使用过程中产生的坏块信息，保证格式化后的坏块的快速识别，改善了存储设备的使用效率。

Description

一种坏块管理方法、装置和存储设备

技术领域

本发明实施例涉及存储设备技术领域，尤其涉及一种坏块管理方法、装置和存储设备。

背景技术

闪存(Flash memory)，简称为闪存或Flash，是电子清除式可程序只读存储器(EEPROM)的一种，允许在操作中被多次擦或写。闪存是一种特殊的、以大区块擦写的EEPROM，其成本和速度都远较普通的以字节为单位写入的EEPROM有优势，也因此成为非挥发性固态储存最重要也最广为采纳的技术。

Flash在物理上分为块和页两种基本单位，Flash由若干块组成，而其中每个块由若干个页组成，而每个页则是由若干个物理单元组成。Flash的基本读写单位是页，而擦除操作则以块为单位。一个页在进行写入数据之前，必须先保证其所在的块已经经过了擦除，且每次该页需要重新写入数据之前也必须先擦除其对应的块。因此，Flash的存储装置都采用块为基本单位来管理数据的存储。

由于Flash的工艺不能保证存储单元在其生命周期中保持性能的可靠，因此，在生产及使用过程中会产生坏块。坏块的特性是：当编程/擦除这个块时，不能将某些位拉高，这会造成写入页和擦除块操作时产生错误。而当Flash在使用过程中产生了坏块，如果对存储设备进行开卡或格式化操作，可能导致使用中产生的坏块信息丢失，格式化完成后在使用时坏块会很快产生，影响了存储设备的使用效率。

发明内容

本发明提供一种坏块管理方法、装置和存储设备，以保证存储设备在格式化后对坏块的有效识别，改善存储设备的使用效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种坏块管理方法，包括：

实时获取在使用过程中产生的新增坏块；

在所述新增坏块上写入坏块标记；

将所述新增坏块的信息记录进预设的坏块记录表中；

在格式化后，根据所述坏块标记或所述坏块记录表识别坏块。

可选地，所述根据所述坏块标记或所述坏块记录表识别坏块，包括：

检测所述坏块记录表是否存在；

若存在所述坏块记录表，则根据所述坏块记录表读取坏块信息，并确定坏块。

可选地，所述根据所述坏块标记或所述坏块记录表识别坏块，还包括：

若不存在所述坏块记录表，则根据所述坏块标记识别坏块。

可选地，还包括：

在出厂前检测并确定初始坏块；

在所述初始坏块上预设的初始坏块标记位置写入坏块标记；

所述根据所述坏块标记识别坏块包括：

根据所述初始坏块标记位置的坏块标记识别初始坏块。

可选地，所述在所述新增坏块上写入坏块标记，包括：

在所述新增坏块上预设的新增坏块标记位置写入坏块标记；

所述根据所述坏块标记识别坏块还包括：

根据所述新增坏块标记位置的坏块标记识别坏块。

可选地，所述初始坏块标记位置与所述新增坏块标记位置相同。

可选地，所述在格式化后，根据所述坏块标记或所述坏块记录表识别坏块之后，还包括：

对存储设备中各个数据块进行访问时排除对所述坏块的访问。

第二方面，本发明实施例还提供了一种坏块管理装置，包括：

获取模块，用于实时获取在使用过程中产生的新增坏块；

写入模块，在所述新增坏块上写入坏块标记；

存储模块，将所述新增坏块的信息记录进预设的坏块记录表中；

识别模块，在经过格式化后，根据所述坏块标记或所述坏块记录表识别坏块。

第三方面，本发明实施例还提供了一种存储设备，包括如第二方面所述的坏块管理装置。

本发明实施例提供的坏块管理方法、装置和存储设备，通过获取模块实时获取在使用过程中产生的新增坏块，然后由写入模块在新增坏块上写入坏块标记，并经存储模块将新增坏块的信息记录进坏块记录表中，在存储设备格式化时，通过识别模块可以根据坏块标记或坏块记录表识别坏块，保证了存储设备在格式化后对坏块的有效识别，解决了由于新增坏块中没有坏块标记无法有效识别新增坏块，导致存储设备需要重新确定坏块的问题，本发明实施例可以有效存储使用过程中产生的坏块信息，保证格式化后的坏块的快速识别，改善了存储设备的使用效率。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种坏块管理方法的流程图；

图2是本发明实施例一提供的另一种坏块管理方法的流程图；

图3是本发明实施例二提供的一种坏块管理方法的流程图；

图4是本发明实施例二提供的一种坏块标记位置示意图；

图5是本发明实施例三提供的一种坏块管理装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种坏块管理方法的流程图，本实施例可适用于存储设备进行坏块管理的情况，该方法可以由本发明实施例中的坏块管理装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，并一般可以集成在存储设备中，参考图1，该坏块管理方法包括：

S110、实时获取在使用过程中产生的新增坏块；

存储设备例如闪存在使用过程中可能会产生坏块，而产生的坏块会影响正常存储设备的读写操作，此时可先确定新增的坏块信息，主要为坏块的位置信息。新增坏块有别于存储设备在出厂时本身固有的坏块，该固有的坏块可以定义为初始坏块，新增坏块和初始坏块均为某些数据块中的存储单元失效，导致整个数据块在写入页或擦除块操作时产生错误。

S120、在新增坏块上写入坏块标记；

坏块标记是在新增坏块的某一存储位置上写入的不同于正常存储位置的数据的信息，即打上坏块标记，在读取到该位置的该信息时，即可认为当前的数据块为坏块。

S130、将新增坏块的信息记录进预设的坏块记录表中；

除在新增坏块中打上坏块标记外，还可以将新增坏块的信息进行记录，具体地，对于新增的坏块，通常需要另设一对应的数据块以替代该新增坏块，并且该替代数据块和新增数据块的映射关系可以在存储设备中的某一存储区域进行存储，即该映射关系称为坏块记录表。一般地，在闪存的存储空间中，通常被分为用户块区域、块隐藏区和保留块区域，将用户块区域中的坏块映射到块隐藏区的正常块，并将记录这样的映射关系的坏块表存储在保留块区域的块中。

S140、在格式化后，根据坏块标记或坏块记录表识别坏块。

格式化操作是将存储设备的存储空间进行整体擦除，除狭义的格式化操作外，存储设备的开卡等操作也会涉及格式化过程。再进行读写等操作时，需要避开存储设备中的坏块，因此可以通过坏块记录表或者坏块中的坏块标记识别出坏块信息，从而避免坏块影响数据的读写。

本发明实施例提供的坏块管理方法，通过实时获取在使用过程中产生的新增坏块，然后在新增坏块上写入坏块标记，并将新增坏块的信息记录进坏块记录表中，在存储设备格式化时，可以根据坏块标记或坏块记录表识别坏块，保证了存储设备在格式化后对坏块的有效识别，解决了由于新增坏块中没有坏块标记无法有效识别新增坏块，导致存储设备需要重新确定坏块的问题，本发明实施例提供的坏块管理方法，可以有效存储使用过程中产生的坏块信息，保证格式化后的坏块的快速识别，改善了存储设备的使用效率。

具体地，在步骤S140、在格式化后，根据坏块标记或坏块记录表识别坏块中，对于采用坏块标记还是坏块记录表，本发明实施例一还提供了一种坏块管理方法，图2是本发明实施例一提供的另一种坏块管理方法的流程图，参考图2，该坏块管理方法包括：

S110、实时获取在使用过程中产生的新增坏块；

S120、在新增坏块上写入坏块标记；

S130、将新增坏块的信息记录进预设的坏块记录表中；

S141、在格式化后，检测坏块记录表是否存在；

其中，在格式化或者开卡的擦除过程中有可能将坏块记录表擦除，导致新增坏块的信息丢失。因此，需要先对坏块记录表进行确认。

S142、若存在坏块记录表，则根据坏块记录表读取坏块信息，并确定坏块；若不存在坏块记录表，则根据坏块标记识别坏块。

通过检测坏块记录表，并在坏块记录表存在时，通过坏块记录表确定坏块信息，或者在坏块记录表已被擦除的情况下，根据坏块标记确定坏块信息，保证了坏块的有效识别，避免了的坏块在格式化后重新使用，影响存储设备的数据访问。

S150、对存储设备中各个数据块进行访问时排除对坏块的访问。

在确定坏块信息后，需要在访问数据块时避开坏块，保证数据访问的有效性。具体地，可以在存储空间中设置一一映射的存储区域，用于替代坏块进行数据的写入和读取。继续以闪存为例，可将确定的坏块映射到块隐藏区的正常块，用块隐藏区的正常块替代坏块。

实施例二

本实施例是在上述技术方案基础上进行的完善和优化，具体地，主要针对坏块中写坏块标记的方式和位置进行的完善。图3是本发明实施例二提供的一种坏块管理方法的流程图，参考图3，该坏块管理方法包括：

S210、在出厂前检测并确定初始坏块；

其中，对于存储设备中的存储器，例如NAND flash存储设备中的NAND flash，一般在出厂前也会产生初始坏块，该初始坏块在使用过程中同样会对数据的访问产生影响，因此，需要对初始坏块进行检测确定。

S220、在初始坏块上预设的初始坏块标记位置写入坏块标记；

通常为了方便用户避开对存储设备出厂前产生的固有坏块使用，会在初始坏块上写入坏块标记，以进行初始坏块的识别。并且写入坏块标记的位置一般设置在该坏块固定的存储位置，图4是本发明实施例二提供的一种坏块标记位置示意图，参考图4，一般将坏块第一个页的第1个存储位置或备用区的第1个存储位置标记为不等于0xff的值，或者将坏块最后一个页的第1个存储位置或备用区的第1个存储位置标记为不等于0xff的值，但是每个厂商的标记位置可能不同，也可能如图4在四个存储位置均进行标记。

S230、实时获取在使用过程中产生的新增坏块；

S240、在新增坏块上预设的新增坏块标记位置写入坏块标记；

预设的新增坏块标记位置同样是数据块中预设的一存储位置，用于写入不等于0xff的值，即打上坏块标记，该存储位置不做限定。当然，可选地，初始坏块标记位置与新增坏块标记位置相同。

S250、将新增坏块的信息记录进预设的坏块记录表中；

S260、在格式化后，根据初始坏块标记位置的坏块标记识别初始坏块，根据新增坏块标记位置的坏块标记识别坏块；或根据坏块记录表识别坏块。

实施例三

图5是本发明实施例三提供的一种坏块管理装置的结构示意图，参考图5，该坏块管理装置包括：获取模块10，用于实时获取在使用过程中产生的新增坏块；写入模块20，在新增坏块上写入坏块标记；存储模块30，将新增坏块的信息记录进预设的坏块记录表中；识别模块40，在经过格式化后，根据坏块标记或坏块记录表识别坏块。

本发明实施例提供的坏块管理装置，通过获取模块实时获取在使用过程中产生的新增坏块，然后由写入模块在新增坏块上写入坏块标记，并经存储模块将新增坏块的信息记录进坏块记录表中，在存储设备格式化时，通过识别模块可以根据坏块标记或坏块记录表识别坏块，保证了存储设备在格式化后对坏块的有效识别，解决了由于新增坏块中没有坏块标记无法有效识别新增坏块，导致存储设备需要重新确定坏块的问题，本发明实施例提供的坏块管理装置，可以有效存储使用过程中产生的坏块信息，保证格式化后的坏块的快速识别，改善了存储设备的使用效率。

进一步地，坏块管理装置还包括检测模块，用于检测坏块记录表是否存在，识别模块用于在检测模块检测到存在坏块记录表时，根据坏块记录表读取坏块信息，并确定坏块；在检测模块检测到不存在坏块记录表时，根据坏块标记识别坏块。

进一步地，坏块管理装置还包括初始坏块确定模块，用于在出厂前检测并确定初始坏块，写入模块还用于在初始坏块上预设的初始坏块标记位置写入坏块标记，也用于在新增坏块上预设的新增坏块标记位置写入坏块标记。此时识别模块用于在经过格式化后，根据初始坏块标记位置的坏块标记识别初始坏块，根据新增坏块标记位置的坏块标记识别新增坏块，或者根据坏块记录表记录识别坏块。

可选地，初始坏块标记位置与新增坏块标记位置相同。

可选地，坏块管理装置还包括访问模块，访问模块用于对存储设备中各个数据块进行访问时排除对坏块的访问。

本发明实施例所提供的页面主题色调的调整装置可执行本发明任意实施例所提供的页面主题色调的调整方法，具备执行页面主题色调的调整方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

本发明实施例四提供了一种存储设备，该存储设备包括如上实施例提供的任意一种坏块管理装置。

该存储设备包括上述的任一种装置，因而该存储设备具备相应的功能和有益效果。该存储设备例如可以是基于NAND flash的存储硬盘等。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种坏块管理方法，其特征在于，包括：

实时获取在使用过程中产生的新增坏块；

在所述新增坏块上写入坏块标记；

将所述新增坏块的信息记录进预设的坏块记录表中；

在格式化后，根据所述坏块标记或所述坏块记录表识别坏块。

2.根据权利要求1所述的坏块管理方法，其特征在于，所述根据所述坏块标记或所述坏块记录表识别坏块，包括：

检测所述坏块记录表是否存在；

若存在所述坏块记录表，则根据所述坏块记录表读取坏块信息，并确定坏块。

3.根据权利要求2所述的坏块管理方法，其特征在于，所述根据所述坏块标记或所述坏块记录表识别坏块，还包括：

若不存在所述坏块记录表，则根据所述坏块标记识别坏块。

4.根据权利要求1所述的坏块管理方法，其特征在于，还包括：

在出厂前检测并确定初始坏块；

在所述初始坏块上预设的初始坏块标记位置写入坏块标记；

所述根据所述坏块标记识别坏块包括：

根据所述初始坏块标记位置的坏块标记识别初始坏块。

5.根据权利要求4所述的坏块管理方法，其特征在于，所述在所述新增坏块上写入坏块标记，包括：

在所述新增坏块上预设的新增坏块标记位置写入坏块标记；

所述根据所述坏块标记识别坏块还包括：

根据所述新增坏块标记位置的坏块标记识别坏块。

6.根据权利要求5所述的坏块管理方法，其特征在于，所述初始坏块标记位置与所述新增坏块标记位置相同。

7.根据权利要求1所述的坏块管理方法，其特征在于，所述在格式化后，根据所述坏块标记或所述坏块记录表识别坏块之后，还包括：

对存储设备中各个数据块进行访问时排除对所述坏块的访问。

8.一种坏块管理装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于实时获取在使用过程中产生的新增坏块；

写入模块，在所述新增坏块上写入坏块标记；

存储模块，将所述新增坏块的信息记录进预设的坏块记录表中；

识别模块，在经过格式化后，根据所述坏块标记或所述坏块记录表识别坏块。

9.一种存储设备，其特征在于，包括如权利要求8所述的坏块管理装置。

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