CN112764683B - 存储块管理信息同步记录方法、系统、终端及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种存储块管理信息同步记录方法、系统、终端及存储介质，包括：从所有好块中筛选差异最大的两个块作为主块和从块；设定主块和从块的同步记录间隔页数；根据所述间隔页数同步向主块和从块写入管理信息。本发明使用主从块的间隔交替法信息记录方法，使用两个块间隔并同步对各种异常情况进行处理，在一方数据丢失的情况下，能够从另一方得到拷贝，保证NAND运行系统不会由于信息错误频繁出现而瘫痪。

Description

存储块管理信息同步记录方法、系统、终端及存储介质
技术领域
本发明涉及存储技术领域，具体涉及一种存储块管理信息同步记录方法、系统、终端及存储介质。
背景技术
NAND Flash是一种目前广泛应用于各种存储场合的非易失性存储器，理想的闪存存储器应该满足尺寸小，操作速度快，编程电压低，抗擦写能力强，保持时间久等特点。
NAND Flash由block即块构成，而块由page即页组成，功能是数据的存储，NAND在使用过程中，鉴于会有负载均衡和坏块管理等记录信息的产生，需要从整个NAND中选取若干block作为管理块进行使用，
但是，管理块在使用过程中，会出现信息记录出错等情况，这是不允许发生的，因为一旦管理信息记录错误，会导致NAND使用紊乱以至于报废等。如何有效地记录信息，较大可能性地避免错误地发生，是非常重要的一项研究内容。
以下两种方案是常用的记录方法：
单一block记录法
从整个NAND block库里面选择出错率低的单个块作为管理块，从page0 开始按照顺序往下写，等到整个block写满后，擦除，再进行下一轮的记录。这种方法单个block记录过程中出错或者变成坏块时，所记录的信息便会丢失。
主从block同步记录法
从整个NAND block库里面选择出错率低的两个块作为管理块(分别为主 block，从block)，依次从page0开始写入相同的内容，以防某一block记录信息出错，可以从另一个block中恢复。这种方法NAND在设计过程中，会出现某些特定的page(例如page0,page255等)出错率较高的情况，因此，即使是有备用的block可以恢复主block错误信息，仍然不可避免的在某个特定的 page两个block都会出错，无法复原准确信息。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种存储块管理信息同步记录方法、系统、终端及存储介质，以解决上述技术问题。
第一方面，本发明提供一种存储块管理信息同步记录方法，包括：
从所有好块中筛选差异最大的两个块作为主块和从块；
设定主块和从块的同步记录间隔页数；
根据所述间隔页数同步向主块和从块写入管理信息。
进一步的，所述从所有好块中筛选差异最大的两个块作为主块和从块，包括：
从所有存储块中筛选出好块；
按块编号对所有好块进行排序；
选取排序最前的好块作为主块；
从好块中筛选出与所述主块的奇偶性不同的待选块，并从所有待选块中选取编号最靠后的块作为从块。
进一步的，所述设定主块和从块的同步记录间隔页数，包括：
设定间隔页数为总页数的一半。
进一步的，所述根据间隔页数同步向主块和从块写入管理信息，包括：
当主块写第一页的前半页时，根据所述间隔页数选定从块对应页，并在从块的对应页的后半页开始同步写入管理信息；
在向所述从块同步写入管理信息之前，向所述对应页的后半页之前的所有页写入数据进行填充；
当主块写到前半部分页的最后一页时，先对从块的填充数据进行擦除，再执行主块和从块的同步写操作。
进一步的，所述方法还包括：
查找主块中不全为填充数据的最后一页，读取数据作为管理信息输出；
若主块数据查找失败，则查找从块中不全为填充数据的最后一页，读取数据作为管理信息输出。
进一步的，所述方法还包括：
若在同步记录过程中发生掉电，则判断主块数据是否正确：
若是，则将主块数据复制到从块的对应页；
若否，则分别从主块和从块中提取掉电发生页的上一页进行校对，将主块中的数据清除，并将从块中的数据同步复制到主块。
第二方面，本发明提供一种存储块管理信息同步记录系统，包括：
主从筛选单元，配置用于从所有好块中筛选差异最大的两个块作为主块和从块；
间隔设定单元，配置用于设定主块和从块的同步记录间隔页数；
同步写入单元，配置用于根据所述间隔页数同步向主块和从块写入管理信息。
进一步的，所述主从筛选单元包括：
好块筛选模块，配置用于从所有存储块中筛选出好块；
编号排序模块，配置用于按块编号对所有好块进行排序；
主块确定模块，配置用于选取排序最前的好块作为主块；
从块确定模块，配置用于从好块中筛选出与所述主块的奇偶性不同的待选块，并从所有待选块中选取编号最靠后的块作为从块。
第三方面，提供一种终端，包括：
处理器、存储器，其中，
该存储器用于存储计算机程序，
该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得终端执行上述的终端的方法。
第四方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
本发明的有益效果在于，
本发明提供的存储块管理信息同步记录方法、系统、终端及存储介质，使用主从块的间隔交替法信息记录方法，使用两个块间隔并同步对各种异常情况进行处理，在一方数据丢失的情况下，能够从另一方得到拷贝，保证NAND运行系统不会由于信息错误频繁出现而瘫痪。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。
图2是本发明一个实施例的系统的示意性框图。
图3为本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。其中，图1执行主体可以为一种存储块管理信息同步记录系统。
如图1所示，该方法包括：
步骤110，从所有好块中筛选差异最大的两个块作为主块和从块；
步骤120，设定主块和从块的同步记录间隔页数；
步骤130，根据所述间隔页数同步向主块和从块写入管理信息。
具体的，所述存储块管理信息同步记录方法包括：
S1、从所有好块中筛选差异最大的两个块作为主块和从块。
块在选择的时候有以下几种原则：
(1)必须是好块。
(2)考虑到奇偶块展现的错误分布有所区别，保证主从block的编号的奇偶性不同。
(3)在整个块分布中，主从块尽量在编号上差距越大越好，如主块选择2 号，那么从块选择靠近尾部的编号。
S2、设定主块和从块的同步记录间隔页数。
既然主从block同一个页会同时出现信息错误，那么，考虑让主从block 在记录的时候有一定的间隔，比如主块的page0记录的内容和从块的page10 一样，但是间隔究竟要选择多少，我们以单个block有N个页为例，跳跃间隔选择N/2。
S3、根据所述间隔页数同步向主块和从块写入管理信息。
主block进行前半页的记录时，从block在进行后半页的信息记录，两者一直保持N/2的差距，当主block进行后半页记录的适合，从block会进行前半block的记录。即：
主块的pageX所写入的信息＝从块的page(X+N/2)写入的信息
其中，x≤(N/2)
从块的pageX所写入的信息＝主块的page(X-N/2)写入的信息
其中，N＞x＞(N/2)
需要注意的点是当主block刚好写到pageN/2时，从block刚好是最后一个pageN,在进行下一条信息的记录时，主block写到pageN/2+1,从block却已经写满了，这时候需要先进行从block的擦动作，再写从block的page1。同理，当从block写到pageN/2+1时，主block也要先擦再写page1。
块的属性之一就不能跳跃写，因此为了使用第N/2+1个页，必须将从block 前N/2个页进行数据填充操作，由于前半块本身其数据就是没有价值的，可以任意写，保证不是擦写后的状态即可，因此可以将其写为全1或者全0，都无关紧要，但是该步骤必须是要有的。本实施例选用的填充数据为全1。
S4、读取正确记录。
读取数据的时候会出现以下几种情况：
(1)主block便可读到数据。
读取主block，找到不为全1的最后一个页，读取数据即可。
(2)主block出错，去从block取。
先读取主block，找到不为全1的最后一个页，读取数据，如果是有错误，那么去从block不全为1的最后一个页，去拿数据。
(3)出现记录时候的掉电情况。
如果记录完成主block，从block还没有记录，又有主块数据正确或者错误两种情况，
情况一，主块数据正确。
将主块正确的数据复制到从块对应页上即可，保证两者同步。
情况二，主块数据错误。
如果错误，而从块没有相关记录，这时候记录的数据便会丢失。举例当前主block记录到pageX,从block记录到page(X+N/2-1)，当前主block需要进行以下几个步骤：
Step1：主block的page(X-1)读取数据，和从block的page(X+N/2-1)一起得到正确的数据(这时候只能取上一页正确的数据)。
Step2：信息同步，指的是将两个block信息一致化。将主block的所有信息清除(页是没法单独擦除的，必须整个block擦掉)，然后把“从block”的信息同步复制到主block。
本实施例以L06B NAND为例进行详细说明，L06B NAND有512个block，单个block有256个页。
选择主从块编号，鉴于上述原则，主块选择block2，从块选择block511，经过检查，这两个块都是好块，上述的N＝256,则间隔步长选取N/2即128，页编号从 page1～page256,当主block记录前128页的时候，从block进行后128页的记录。
数据填充，将从block前128页全部写为0。
进行数据的写入，按照下面的顺序进行
主块页编号 从块页编号
1 129
2 130
3 131
… …
128 256
进行以下几种情况的处理：
1)记录完成前两页，进行数据读取，能够在主块page2得到正确记录。
2)记录完成前两页，进行数据读取，主块page2返回错误，那么去从块 page130读取正确记录。
3)记录完成主块page3，掉电。恢复上电后，主块page3能够得到正确数据，将page3的信息同步到从块page131上，使得两者同步。
4)记录完成主块page4，掉电。恢复上电后，主块page4数据错误，将主块全部擦除，将从块所有有效记录即(page129～page131)复制到主块，试得 page1～page3有效，保证同步。
如图2所示，该系统200包括：
主从筛选单元210，配置用于从所有好块中筛选差异最大的两个块作为主块和从块；
间隔设定单元220，配置用于设定主块和从块的同步记录间隔页数；
同步写入单元230，配置用于根据所述间隔页数同步向主块和从块写入管理信息。
可选地，作为本发明一个实施例，所述主从筛选单元包括：
好块筛选模块，配置用于从所有存储块中筛选出好块；
编号排序模块，配置用于按块编号对所有好块进行排序；
主块确定模块，配置用于选取排序最前的好块作为主块；
从块确定模块，配置用于从好块中筛选出与所述主块的奇偶性不同的待选块，并从所有待选块中选取编号最靠后的块作为从块。
图3为本发明实施例提供的一种终端300的结构示意图，该终端300可以用于执行本发明实施例提供的存储块管理信息同步记录方法。
其中，该终端300可以包括：处理器310、存储器320及通信单元330。这些组件通过一条或多条总线进行通信，本领域技术人员可以理解，图中示出的服务器的结构并不构成对本发明的限定，它既可以是总线形结构，也可以是星型结构，还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
其中，该存储器320可以用于存储处理器310的执行指令，存储器320可以由任何类型的易失性或非易失性存储终端或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。当存储器320中的执行指令由处理器310 执行时，使得终端300能够执行以下上述方法实施例中的部分或全部步骤。
处理器310为存储终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器320内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，以执行电子终端的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(Integrated Circuit，简称IC)组成，例如可以由单颗封装的IC所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说，处理器310可以仅包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)。在本发明实施方式中，CPU可以是单运算核心，也可以包括多运算核心。
通信单元330，用于建立通信信道，从而使所述存储终端可以与其它终端进行通信。接收其他终端发送的用户数据或者向其他终端发送用户数据。
本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称： ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。
因此，本发明使用主从块的间隔交替法信息记录方法，使用两个块间隔并同步对各种异常情况进行处理，在一方数据丢失的情况下，能够从另一方得到拷贝，保证NAND运行系统不会由于信息错误频繁出现而瘫痪，本实施例所能达到的技术效果可以参见上文中的描述，此处不再赘述。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中如U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，包括若干指令用以使得一台计算机终端(可以是个人计算机，服务器，或者第二终端、网络终端等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种存储块管理信息同步记录方法，其特征在于，包括：
从所有好块中筛选差异最大的两个块作为主块和从块；
设定主块和从块的同步记录间隔页数；
根据所述间隔页数同步向主块和从块写入管理信息；
所述从所有好块中筛选差异最大的两个块作为主块和从块，包括：
从所有存储块中筛选出好块；
按块编号对所有好块进行排序；
选取排序最前的好块作为主块；
从好块中筛选出与所述主块的奇偶性不同的待选块，并从所有待选块中选取编号最靠后的块作为从块；
所述设定主块和从块的同步记录间隔页数，包括：
设定间隔页数为总页数的一半。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据间隔页数同步向主块和从块写入管理信息，包括：
当主块写第一页的前半页时，根据所述间隔页数选定从块对应页，并在从块的对应页的后半页开始同步写入管理信息；
在向所述从块同步写入管理信息之前，向所述对应页的后半页之前的所有页写入数据进行填充；
当主块写到前半部分页的最后一页时，先对从块的填充数据进行擦除，再执行主块和从块的同步写操作。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
查找主块中不全为填充数据的最后一页，读取数据作为管理信息输出；
若主块数据查找失败，则查找从块中不全为填充数据的最后一页，读取数据作为管理信息输出。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若在同步记录过程中发生掉电，则判断主块数据是否正确：
若是，则将主块数据复制到从块的对应页；
若否，则分别从主块和从块中提取掉电发生页的上一页进行校对，将主块中的数据清除，并将从块中的数据同步复制到主块。
5.一种存储块管理信息同步记录系统，其特征在于，包括：
主从筛选单元，配置用于从所有好块中筛选差异最大的两个块作为主块和从块；
间隔设定单元，配置用于设定主块和从块的同步记录间隔页数；
同步写入单元，配置用于根据所述间隔页数同步向主块和从块写入管理信息；
所述主从筛选单元包括：
好块筛选模块，配置用于从所有存储块中筛选出好块；
编号排序模块，配置用于按块编号对所有好块进行排序；
主块确定模块，配置用于选取排序最前的好块作为主块；
从块确定模块，配置用于从好块中筛选出与所述主块的奇偶性不同的待选块，并从所有待选块中选取编号最靠后的块作为从块；
所述设定主块和从块的同步记录间隔页数，包括：
设定间隔页数为总页数的一半。
6.一种终端，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器的执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行权利要求1-4任一项所述的方法。
7.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。
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