CN114816833B - 一种flash数据的写入方法、装置以及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种flash数据的写入方法、装置、计算机可读存储介质以及系统。该写入装置包括数据获取单元、扇区确定单元以及数据写入单元。通过在写入数据时各个逻辑扇区的写入情况，确定写入数据的第一逻辑扇区以进行写入，从而实现了数据均衡循环写入，该写入方法、装置、计算机可读存储介质以及系统减少总体擦除次数，增加Flash寿命，提高系统的稳定性；进一步地，本发明提供的一种flash数据的修改方法、装置、计算机可读存储介质以及系统还通过对损坏扇区进行标记并将数据写入下一个逻辑扇区，从而提升了数据可靠性。

Description

一种flash数据的写入方法、装置以及系统
技术领域
本发明涉及flash数据的写入技术领域，尤其涉及一种flash数据的写入方法、装置、计算机可读存储接介质以及系统。
背景技术
flash存储器又称闪存，它结合了ROM和RAM的长处，不仅具备电子可擦除可编程(EEPROM)的性能，还可以快速读取数据(NVRAM的优势)，使数据不会因为断电而丢失。U盘和MP3里用的就是这种存储器。
在现有技术中，通常在每次写入数据前按页擦除待写入的逻辑扇区，再按照操作地址进行数据的写入。
但是，现有技术仍存在如下缺陷：由于每次操作的都是同一个地址，很容易导致多个逻辑扇区的擦除次数严重不均衡的问题，浪费整体擦除次数，从而减少了flash的寿命，降低了系统稳定性。
因此，当前需要一种flash数据的写入方法、装置、计算机可读存储介质以及系统，从而克服现有技术中存在的上述缺陷。
发明内容
本发明实施例提供一种flash数据的写入方法、装置、计算机可读存储介质以及系统，从而减少总体擦除次数，增加Flash寿命，提高系统的稳定性。
本发明一实施例提供一种flash数据的写入方法，所述写入方法包括：获取待写入的数据以及闪存的各个逻辑扇区的写入情况；根据各个逻辑扇区的写入情况，确定写入数据的第一逻辑扇区；将所述数据写入所述第一逻辑扇区中。
作为上述方案的改进，根据各个逻辑扇区的写入情况，确定写入数据的第一逻辑扇区，具体包括：当所有逻辑扇区中存在存储空间未满的逻辑扇区时，根据预设的选择标准，从存储空间未满的逻辑扇区中确定第一逻辑扇区；当所有逻辑扇区中不存在存储空间未满的逻辑扇区时，擦除历史逻辑扇区，并根据预设的选择标准，从所有逻辑扇区中确定第一逻辑扇区。
作为上述方案的改进，根据预设的选择标准，从存储空间未满的逻辑扇区中确定第一逻辑扇区，具体包括：判断存储空间未满的逻辑扇区中是否存在已标记损坏的第二逻辑扇区；去除存储空间未满的逻辑扇区中的所述第二逻辑扇区，从而获得若干个第三逻辑扇区；按照预设的选择顺序，从第三逻辑扇区中选择用于写入的第一逻辑扇区。
作为上述方案的改进，将所述数据写入所述第一逻辑扇区中，具体包括：将第一逻辑扇区中的已有数据读取出来；将所述已有数据与要写入的数据进行对比，如果不存在需要从0改写为1的数据位，则直接写入数据；如果需要，则将所述第一逻辑扇区的索引位置0，并向下一个逻辑扇区写入修改后的数据。
作为上述方案的改进，所述写入方法还包括：将所述数据取出进行CRC校验，当所述CRC校验连续三次失败时，标记所述第一逻辑扇区损坏，将所述数据写入下一个逻辑扇区。
本发明另一实施例对应提供了一种flash数据的写入装置，所述写入装置包括数据获取单元、扇区确定单元以及数据写入单元，其中，所述数据获取单元用于获取待写入的数据以及闪存的各个逻辑扇区的写入情况；所述扇区确定单元用于根据各个逻辑扇区的写入情况，确定写入数据的第一逻辑扇区；所述数据写入单元用于将所述数据写入所述第一逻辑扇区中。
作为上述方案的改进，所述修改装置还包括损坏标记单元，所述损坏标记单元用于：将所述数据取出进行CRC校验，当所述CRC校验连续三次失败时，标记所述第一逻辑扇区损坏，将所述数据写入下一个逻辑扇区。
作为上述方案的改进，所述扇区确定单元还用于：当所有逻辑扇区中存在存储空间未满的逻辑扇区时，根据预设的选择标准，从存储空间未满的逻辑扇区中确定第一逻辑扇区；当所有逻辑扇区中不存在存储空间未满的逻辑扇区时，擦除历史逻辑扇区，并根据预设的选择标准，从所有逻辑扇区中确定第一逻辑扇区。
作为上述方案的改进，所述数据写入单元还用于：将第一逻辑扇区中的已有数据读取出来；将所述已有数据与要写入的数据进行对比，如果不存在需要从0改写为1的数据位，则直接写入数据；如果需要，则将所述第一逻辑扇区的索引位置0，并向下一个逻辑扇区写入修改后的数据。
本发明另一实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如前所述的flash数据的写入方法。
本发明另一实施例提供了一种flash数据的写入系统，所述写入系统包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前所述的flash数据的写入方法。
与现有技术相比，本技术方案存在如下有益效果：
本发明提供了一种flash数据的写入方法、装置、计算机可读存储介质以及系统，通过在写入数据时各个逻辑扇区的写入情况，确定写入数据的第一逻辑扇区以进行写入，从而实现了数据均衡循环写入，该写入方法、装置、计算机可读存储介质以及系统减少总体擦除次数，增加Flash寿命，提高系统的稳定性。
进一步地，本发明提供的一种flash数据的修改方法、装置、计算机可读存储介质以及系统还通过对损坏扇区进行标记并将数据写入下一个逻辑扇区，从而提升了数据可靠性。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种flash数据的写入方法的流程示意图；
图2是本发明一实施例提供的一种flash数据的写入装置的结构示意图。
具体实施方式
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施例一
本发明实施例首先描述了一种flash数据的写入方法。参见图1，是本发明一实施例提供的一种flash数据的写入方法的流程示意图。
如图1所示，所述写入方法包括：
S1:获取待写入的数据以及闪存的各个逻辑扇区的写入情况。
在现有技术中，通常会针对同一个操作地址反复写入擦除数据，但是，由于flash有固定的擦除次数限制，且每次擦除都是整片擦除(无论是否有空白数据区域)，因此，现有技术的方案浪费了flash的擦除资源。对此，本发明实施例根据待写入的数据大小以及各个逻辑扇区的写入情况，优先将待写入的数据写入存储空间未满的逻辑扇区中，并在所有逻辑扇区都写满数据的情况下再擦除历史逻辑扇区，从而实现数据均衡循环写入，进而减少了擦除次数，延长了flash的寿命并提升了系统稳定性。
因此，首先需要获取待写入的数据以及闪存中各个逻辑扇区的写入情况。其中，在获取待写入的数据时，会同时获取数据的大小，从而根据待写入的数据大小，在后续过程中分配空间合适的地址。
S2:根据各个逻辑扇区的写入情况，确定写入数据的第一逻辑扇区。
为了实现数据均衡循环写入，在获取各个逻辑扇区的写入情况后，首先需要从多个逻辑扇区中确定写入数据的第一逻辑扇区，从而使得存储空间在每一次擦除前的利用最大化。
在一个实施例中，根据各个逻辑扇区的写入情况，确定写入数据的第一逻辑扇区，具体包括：当所有逻辑扇区中存在存储空间未满的逻辑扇区时，根据预设的选择标准，从存储空间未满的逻辑扇区中确定第一逻辑扇区；当所有逻辑扇区中不存在存储空间未满的逻辑扇区时，擦除历史逻辑扇区，并根据预设的选择标准，从所有逻辑扇区中确定第一逻辑扇区。在一个实施例中，所述历史逻辑扇区为最早使用的存有无效数据的逻辑扇区。
为了保证数据写入有效，提升数据的可靠性，需要事先排除已标记为扇区损坏的逻辑扇区。在一个实施例中，根据预设的选择标准，从存储空间未满的逻辑扇区中确定第一逻辑扇区，具体包括：判断存储空间未满的逻辑扇区中是否存在已标记损坏的第二逻辑扇区；去除存储空间未满的逻辑扇区中的所述第二逻辑扇区，从而获得若干个第三逻辑扇区；按照预设的选择顺序，从第三逻辑扇区中选择用于写入的第一逻辑扇区。
S3:将所述数据写入所述第一逻辑扇区中。
在一个实施例中，将所述数据写入所述第一逻辑扇区中，具体包括：将第一逻辑扇区中的已有数据读取出来；将所述已有数据与要写入的数据进行对比，如果不存在需要从0改写为1的数据位，则直接写入数据；如果需要，则将所述第一逻辑扇区的索引位置0，并向下一个逻辑扇区写入修改后的数据。
为了防止数据被写入损坏的逻辑扇区，在一个实施例中，所述修改方法还包括：将所述数据取出进行CRC校验，当所述CRC校验连续三次失败时，标记所述第一逻辑扇区损坏，将所述数据写入下一个逻辑扇区。
本发明实施例描述了一种flash数据的写入方法，通过在写入数据时各个逻辑扇区的写入情况，确定写入数据的第一逻辑扇区以进行写入，从而实现了数据均衡循环写入，该写入方法减少总体擦除次数，增加Flash寿命，提高系统的稳定性；进一步地，本发明实施例描述的一种flash数据的修改方法还通过对损坏扇区进行标记并将数据写入下一个逻辑扇区，从而提升了数据可靠性。
具体实施例二
除上述方法外，本发明实施例还公开了一种flash数据的写入装置。参见图2，另一实施例提供的一种flash数据的写入装置的结构示意图。
如图2所示，所述写入装置包括数据获取单元11、扇区确定单元12以及数据写入单元13。
其中，数据获取单元11用于获取待写入的数据以及闪存的各个逻辑扇区的写入情况。
扇区确定单元12用于根据各个逻辑扇区的写入情况，确定写入数据的第一逻辑扇区。
数据写入单元13用于将所述数据写入所述第一逻辑扇区中。
当需要进行flash数据的写入时，该写入装置首先通过数据获取单元11获取待写入的数据以及闪存的各个逻辑扇区的写入情况；随后，扇区确定单元12根据各个逻辑扇区的写入情况，确定写入数据的第一逻辑扇区；最后，通过数据写入单元13将所述数据写入所述第一逻辑扇区中。
在一个实施例中，所述修改装置还包括损坏标记单元，所述损坏标记单元用于：将所述数据取出进行CRC校验，当所述CRC校验连续三次失败时，标记所述第一逻辑扇区损坏，将所述数据写入下一个逻辑扇区。
在一个实施例中，所述扇区确定单元12还用于：当所有逻辑扇区中存在存储空间未满的逻辑扇区时，根据预设的选择标准，从存储空间未满的逻辑扇区中确定第一逻辑扇区；当所有逻辑扇区中不存在存储空间未满的逻辑扇区时，擦除历史逻辑扇区，并根据预设的选择标准，从所有逻辑扇区中确定第一逻辑扇区。
在一个实施例中，所述数据写入单元13还用于：将第一逻辑扇区中的已有数据读取出来；将所述已有数据与要写入的数据进行对比，如果不存在需要从0改写为1的数据位，则直接写入数据；如果需要，则将所述第一逻辑扇区的索引位置0，并向下一个逻辑扇区写入修改后的数据。
其中，所述写入装置集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，单元之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
本发明实施例描述了一种flash数据的写入装置及计算机可读存储介质，通过在写入数据时各个逻辑扇区的写入情况，确定写入数据的第一逻辑扇区以进行写入，从而实现了数据均衡循环写入，该写入装置及计算机可读存储介质减少总体擦除次数，增加Flash寿命，提高系统的稳定性；进一步地，本发明实施例描述的一种flash数据的修改方法、装置、计算机可读存储介质以及系统还通过对损坏扇区进行标记并将数据写入下一个逻辑扇区，从而提升了数据可靠性。
具体实施例三
除上述方法和装置外，本发明实施例还描述了一种flash数据的写入系统。
所述写入系统包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前所述的flash数据的写入方法。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述写入装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个写入装置的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述写入装置的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本发明实施例描述了一种flash数据的写入系统，通过在写入数据时各个逻辑扇区的写入情况，确定写入数据的第一逻辑扇区以进行写入，从而实现了数据均衡循环写入，该写入系统减少总体擦除次数，增加Flash寿命，提高系统的稳定性；进一步地，本发明实施例描述的一种flash数据的修改系统还通过对损坏扇区进行标记并将数据写入下一个逻辑扇区，从而提升了数据可靠性。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种flash数据的写入方法，其特征在于，所述写入方法包括：
获取待写入的数据以及闪存的各个逻辑扇区的写入情况；
根据各个逻辑扇区的写入情况，确定写入数据的第一逻辑扇区；
将所述数据写入所述第一逻辑扇区中；将所述数据写入所述第一逻辑扇区中，具体包括：将第一逻辑扇区中的已有数据读取出来；将所述已有数据与要写入的数据进行对比，如果不存在需要从0改写为1的数据位，则直接写入数据；如果需要，则将所述第一逻辑扇区的索引位置0，并向下一个逻辑扇区写入修改后的数据。
2.根据权利要求1所述的flash数据的写入方法，其特征在于，所述根据各个逻辑扇区的写入情况，确定写入数据的第一逻辑扇区，具体包括：
当所有逻辑扇区中存在存储空间未满的逻辑扇区时，根据预设的选择标准，从存储空间未满的逻辑扇区中确定第一逻辑扇区；
当所有逻辑扇区中不存在存储空间未满的逻辑扇区时，擦除历史逻辑扇区，并根据预设的选择标准，从所有逻辑扇区中确定第一逻辑扇区。
3.根据权利要求2所述的flash数据的写入方法，其特征在于，根据预设的选择标准，从存储空间未满的逻辑扇区中确定第一逻辑扇区，具体包括：
判断存储空间未满的逻辑扇区中是否存在已标记损坏的第二逻辑扇区；
去除存储空间未满的逻辑扇区中的所述第二逻辑扇区，从而获得若干个第三逻辑扇区；
按照预设的选择顺序，从第三逻辑扇区中选择用于写入的第一逻辑扇区。
4.根据权利要求1-3任一项所述的flash数据的写入方法，其特征在于，所述写入方法还包括：
将所述数据取出进行CRC校验，当所述CRC校验连续三次失败时，标记所述第一逻辑扇区损坏，将所述数据写入下一个逻辑扇区。
5.一种flash数据的写入装置，其特征在于，所述写入装置包括数据获取单元、扇区确定单元以及数据写入单元，其中，
所述数据获取单元用于获取待写入的数据以及闪存的各个逻辑扇区的写入情况；
所述扇区确定单元用于根据各个逻辑扇区的写入情况，确定写入数据的第一逻辑扇区；
所述数据写入单元用于将所述数据写入所述第一逻辑扇区中；所述数据写入单元还用于：将第一逻辑扇区中的已有数据读取出来；将所述已有数据与要写入的数据进行对比，如果不存在需要从0改写为1的数据位，则直接写入数据；如果需要，则将所述第一逻辑扇区的索引位置0，并向下一个逻辑扇区写入修改后的数据。
6.根据权利要求5所述的flash数据的写入装置，其特征在于，所述写入装置还包括损坏标记单元，所述损坏标记单元用于：
将所述数据取出进行CRC校验，当所述CRC校验连续三次失败时，标记所述第一逻辑扇区损坏，将所述数据写入下一个逻辑扇区。
7.根据权利要求6所述的flash数据的写入装置，其特征在于，所述扇区确定单元还用于：
当所有逻辑扇区中存在存储空间未满的逻辑扇区时，根据预设的选择标准，从存储空间未满的逻辑扇区中确定第一逻辑扇区；
当所有逻辑扇区中不存在存储空间未满的逻辑扇区时，擦除历史逻辑扇区，并根据预设的选择标准，从所有逻辑扇区中确定第一逻辑扇区。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至4中任意一项所述的flash数据的写入方法。
9.一种flash数据的写入系统，其特征在于，所述写入系统包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4中任意一项所述的flash数据的写入方法。
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