CN116185885A - Nand Flash数据块分类方法、系统和使用方法 - Google Patents
Nand Flash数据块分类方法、系统和使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开的Nand Flash数据块分类方法、系统和使用方法,涉及半导体技术领域,通过获取对Nand Flash中各个数据块中各个页面的操作执行结果,根据该操作执行结果,分别对各个数据块进行分类;获取Nand Flash中各个数据块的标识,当该标识为第一标识时,正常读写相应的数据块,当该标识为第二标识时,弃用相应的数据块,当该标识为第三标识时,在写操作过程中,将相应的数据块CSB类型和MSB类型的页面填充虚拟无效数据,当该标识为第四标识时,在写操作过程中,将相应的数据块中MSB类型的页面都充虚拟无效数据,提高了Nand Flash存储空间的利用率,解决了存储空间浪费的问题。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,具体涉及一种Nand Flash数据块分类方法、系统和使用方法。
背景技术
Nand Flash作为一种存储介质,其缺点是:写之前必须先擦、擦必须按照块单位进行、易受操作环境温度等因素影响,数据可读性较差,导致数据容易丢失,存在存储不可靠的缺陷。
一块Nand Flash可以划分为2048个数据块,一个数据块分为64个页面,一个页面分为2k+64字节的两个区,2k存放有效数据,64字节保存校验信息等。这种划分的形式在任何Nand Flash中都是一样的,只是块数、页数、每页大小可能不一样。当对Nand Flash中各个数据块的页面进行读写操作产生错误时,当前通常的做法是以数据块为单位进行磨损平衡,当数据块中出现页面数据存在无法纠错的情况时,通常将整个数据块作为坏块,直接弃用。同时通过实验发现,同一数据块中页面的质量随着页面类型的不同而不同,当一个数据块中存在有问题的页面时,不代表该数据块中的所有页面均不可用。因此,将整个数据块作为坏块处理的做法,对整个存储介质的空间造成了极大浪费。
发明内容
本发明实施例提供了一种Nand Flash数据块分类方法、系统和使用方法,用以解决现有技术存在的缺陷。
为了实现上述目的,本发明实施例提供的Nand Flash数据块分类方法、系统和使用方法包括以下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供的Nand Flash数据块分类方法包括以下步骤:
获取对Nand Flash中各个数据块中各个页面的操作执行结果;
根据所述操作执行结果,分别对各个所述数据块进行分类。
作为第一方面一个优选的实施方式,所述操作执行结果包括正常、写错误、读错误及擦除错误。
作为第一方面一个优选的实施方式,根据所述操作执行结果,分别对各个所述数据块进行分类包括:
当所述操作执行结果为正常时,为对应的数据块打上第一标识,表示所述数据块中各个页面均可正常使用。
作为第一方面一个优选的实施方式,根据所述操作执行结果,分别对各个所述数据块进行分类还包括:
判断所述操作执行结果是否包含擦除错误和/或写错误,若是,为对应的数据块打上第二标识,表示所述数据块中各个页面均不能正常使用。
作为第一方面一个优选的实施方式,根据所述操作执行结果,分别为各个所述数据块进行分类还包括:
若所述操作执行结果不包含擦除错误和/或写错误,则获取产生读错误的页面的类型;
根据所述页面的类型,为各个所述数据块打上相应的标识。
作为第一方面一个优选的实施方式,根据所述类型,为各个所述数据块打上相应的标识包括:
判断所述页面的类型是否包括LSB;
若所述页面的类型包括LSB,则为对应的数据块打上第二标识;
若所述页面的类型不包括LSB,则进一步判断所述页面的类型是否包括CSB;
若所述页面的类型包括CSB,则为所述数据块打上标识第三标识,表示所述数据块中仅LSB类型的页面可用;
若所述页面的类型不包括CSB,则为对应的数据块打上第四标识,表示所述数据块中仅CSB类型和LSB类型的页面可用。
第二方面,本发明实施例提供的基于第一方面所述的Nand Flash数据块分类方法的Nand Flash数据块使用方法包括以下步骤:
获取Nand Flash中各个数据块的标识;
当所述标识为第一标识时,正常读写相应的数据块;
当所述标识为第二标识时,弃用相应的数据块;
当所述标识为第三标识时,在写操作过程中,将相应的数据块CSB类型和MSB类型的页面填充虚拟无效数据;
当所述标识为第四标识时,在写操作过程中,将相应的数据块中MSB类型的页面填充虚拟无效数据。
第三方面,本发明实施例提供了一种Nand Flash数据块分类系统,该系统包括:
获取模块,被配置为获取对Nand Flash中各个数据块中各个页面的操作执行结果;
分类模块,被配置为根据所述操作执行结果,分别对各个所述数据块进行分类。
第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于执行上述第一方面或第二方面所述的方法。
第五方面,本发明实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括:
处理器;
用于存储所述处理器可执行指令的存储器;
所述处理器,用于从所述存储器中读取所述可执行指令,并执行所述指令以实现上述第一方面或第二方面所述的方法。
本发明实施例提供的Nand Flash数据块分类及使用方法具有以下有益效果:
根据对Nand Flash中各个数据块中各个页面的操作执行结果,分别对各个数据块进行分类,提高了Nand Flash存储空间的利用率,有效解决了方法存储空间浪费的问题。
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介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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为本发明实施例提供的Nand Flash数据块分类方法流程示意图。
图2为本发明实施例提供的Nand Flash数据块分类方法另一流程示意图。
图3为本发明实施例提供的Nand Flash数据块分类系统结构示意图。
图4为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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、完整的描述,显然,所描述的实施例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的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。
对Nand Flash各个数据块的写操作之前需要先对各个数据块进行擦除操作,擦除后即可执行写操作。
实施例1
如图1所示,本发明实施例提供的Nand Flash数据块分类方法包括以下步骤:
S101,获取对Nand Flash中各个数据块中各个页面的操作执行结果。
可选地,该操作执行结果包括正常、写错误、读错误及擦除错误。
其中,将Nand Flash按数据块划分的时候,可以是按物理数据块,即每一个物理数据块都有自己的类型;也可以按照一个超级数据块(一个磁盘阵列中所有的数据块),即每一个超级数据块中的所有的数据块共享一个类型。
S102,根据该操作执行结果,分别对各个数据块进行分类。
可选地,该步骤包括:
当操作执行结果为正常时,为对应的数据块打上第一标识,表示数据块中各个页面均可正常使用。
具体地,可以将第一标识设置为“1”。针对该类标识的数据块,在读写过程中可以正常使用。
可选地,如图2所示,该步骤还包括:
判断操作执行结果是否包含擦除错误和/或写错误,若是,为对应的数据块打上第二标识,表示该数据块中各个页面均不能正常使用。
具体地,可以将第二标识设置为“2”。针对该类标识的数据块,被认定为坏块,在读写过程中直接弃用。
可选地,该步骤还包括:
若该操作执行结果不包含擦除错误和/或写错误,则获取产生读错误的页面的类型。
其中,操作执行结果存在同时包含写错误、读错误及擦除错误的情况,也存在仅包含写错误、读错误及擦除错误中一种错误或两种的可能。
根据页面的类型,为各个数据块打上相应的标识。读错误是指错误纠正不回来的情况,或者虽然能纠正回来,但是超过了系统所限定的步骤或者时间,各个不同的系统有自己的定义。
可选地,根据页面的类型,为各个数据块打上相应的标识包括:
判断该页面的类型是否包括LSB。
若该页面的类型包括LSB,则为对应的数据块打上第二标识。
若该页面的类型不包括LSB,则进一步判断该类型是否包括CSB。
若该页面的类型包括CSB,则为该数据块打上标识第三标识,表示该数据块中仅LSB类型的页面可用。
具体地,可以将第三标识设置为“3”。
若该页面的类型不包括CSB,则为对应的数据块打上第四标识,表示该数据块中仅CSB类型和LSB类型的页面可用。
具体地,可以将第四标识设置为“4”。
通过实验,发现Nand Flash不同类型的页面的质量层次不齐,以3D TLC类型的Nand Flash为例,MSB类型页面的出错率最高,LSB类型页面的出错率最低,CSB类型页面的出错率处于MSB类型页面与LSB类型页面之间。
特别地,针对三级单元(Triple-Level Cell,简称TLC)的Nand Flash,其页面类型包括LSB、CSB及MSB三种;针对二级单元(Multiple-Level Cell,简称MLC)的Nand Flash,其页面类型包括LSB及MSB两种;针对一级单元(Single-Level Cell,简称SLC)的Nand Flash,其页面类型仅有一种。针对SLC及MLC类型的Nand Flash,本发明实施例提供的Nand Flash数据块分类方法同样适用。
实施例2
本发明实施例提供的基于实施例1中所述的Nand Flash数据块分类方法的NandFlash数据块使用方法包括以下步骤:
S201,获取Nand Flash中各个数据块的标识。
S202,当该标识为第一标识时,正常读写相应的数据块。
其中,第一标识对应的数据块为能够正常使用的数据块。
S203,当该标识为第二标识时,弃用相应的数据块。
其中,第二标识对应的数据块为被标记为坏块、所有类型的页面均不可使用的数据块,使用过程中弃用该数据块。
S204,当该标识为第三标识时,在写操作过程中,将相应的数据块CSB类型和MSB类型的页面填充虚拟无效数据。
其中,第三标识对应的数据块为仅LSB类型的页面可以正常使用、CSB类型的页面和MSB类型的页面均不可用的数据块。
S205,当该标识为第四标识时,在写操作过程中,将相应的数据块中MSB类型的页面填充虚拟无效数据。
其中,第四标识对应的数据块为仅LSB类型和CSB类型的页面可以正常使用且MSB类型的页面均不可用的数据块。
特别地,针对SLC及MLC类型的Nand Flash,本发明实施例提供的Nand Flash数据块使用方法同样适用。
实施例3
如图3所示,本发明实施例提供的Nand Flash数据块分类系统包括:
获取模块,被配置为获取对Nand Flash中各个数据块中各个页面的操作执行结果;
分类模块,被配置为根据该操作执行结果,分别对各个数据块进行分类。
实施例4
图4是本发明一示例性实施例提供的电子设备的结构。如图4所示,该电子设备可以是第一设备和第二设备中的任一个或两者、或与它们独立的单机设备,该单机设备可以与第一设备和第二设备进行通信,以从它们接收所采集到的输入信号。图4图示了根据本发明公开实施例的电子设备的框图。如图4所示,电子设备包括一个或多个处理器401和存储器402。
处理器401可以是中央处理单元(CPU)或者具有渗透数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元,并且可以控制电子设备中的其他组件以执行期望的功能。
存储器402可以包括一个或多个计算机程序产品,所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质,例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令,处理器401可以运行所述程序指令,以实现上文所述的被公开的各个实施例的软件程序的对历史变更记录进行信息挖掘的方法以及/或者其他期望的功能。在一个示例中,电子设备还可以包括:输入装置403和输出装置404,这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。
此外,该输入装置403还可以包括例如键盘、鼠标等等。
该输出装置404可以向外部输出各种信息。该输出设备404可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
当然,为了简化,图4中仅示出了该电子设备中与本发明公开有关的组件中的一些,省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外,根据具体应用情况,电子设备还可以包括任何其他适当的组件。
实施例5
除了上述方法和设备以外,本发明公开的实施例还可以是计算机程序产品,其包括计算机程序指令,所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明公开各种实施例的渗透数据标注、封装及获取方法中的步骤。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明公开实施例操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言,诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言,诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外,本发明公开的实施例还可以是计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明公开各种实施例的渗透数据标注、封装及获取方法中的步骤。
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
以上结合具体实施例描述了本发明公开的基本原理,但是,需要指出的是,在本发明公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制,不能认为这些优点、优势、效果等是本发明公开的各个实施例必须具备的。另外,上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用,而非限制,上述细节并不限制本发明公开为必须采用上述具体的细节来实现。
本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言,由于其与方法实施例基本对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本发明公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的,可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇,指“包括但不限于”,且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”,且可与其互换使用,除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”,且可与其互换使用。
可能以许多方式来实现本发明公开的方法和装置。例如,可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明公开的方法和装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明,本发明公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序,除非以其它方式特别说明。此外,在一些实施例中,还可将本发明公开实施为记录在记录介质中的程序,这些程序包括用于实现根据本发明公开的方法的机器可读指令。因而,本发明公开还覆盖存储用于执行根据本发明公开的方法的程序的记录介质。
还需要指出的是,在本发明公开的装置、设备和方法中,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明公开的等效方案。提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本发明公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的,并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本发明公开的范围。因此,本发明公开不意图被限制到在此示出的方面,而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外,此描述不意图将本发明公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例,但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
可以理解的是,上述方法及装置中的相关特征可以相互参考。另外,上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例,而并不代表各实施例的优劣。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
需要说明的是,上述实施例不以任何形式限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种Nand Flash数据块分类方法,其特征在于,包括:
获取对Nand Flash中各个数据块中各个页面的操作执行结果;
根据所述操作执行结果,分别对各个所述数据块进行分类。
2.根据权利要求1所述的Nand Flash数据块分类方法,其特征在于:
所述操作执行结果包括正常、写错误、读错误及擦除错误。
3.根据权利要求2所述的Nand Flash数据块分类方法,其特征在于,根据所述操作执行结果,分别对各个所述数据块进行分类包括:
当所述操作执行结果为正常时,为对应的数据块打上第一标识,表示所述数据块中各个页面均可正常使用。
4.根据权利要求2所述的Nand Flash数据块分类方法,其特征在于,根据所述操作执行结果,分别对各个所述数据块进行分类还包括:
判断所述操作执行结果是否包含擦除错误和/或写错误;
若是,为对应的数据块打上第二标识,表示所述数据块中各个页面均不能正常使用。
5.根据权利要求4所述的Nand Flash数据块分类方法,其特征在于,根据所述操作执行结果,分别为各个所述数据块进行分类还包括:
若所述操作执行结果不包含擦除错误和/或写错误,则获取产生读错误的页面的类型;
根据所述页面的类型,为各个所述数据块打上相应的标识。
6.根据权利要求5所述的Nand Flash数据块分类方法,其特征在于,根据所述页面的类型,为各个所述数据块打上相应的标识包括:
判断所述页面的类型是否包括LSB;
若所述页面的类型包括LSB,则为对应的数据块打上第二标识;
若所述页面的类型不包括LSB,则进一步判断所述页面的类型是否包括CSB;
若所述页面的类型包括CSB,则为所述数据块打上标识第三标识,表示所述数据块中仅LSB类型的页面可用;
若所述页面的类型不包括CSB,则为对应的数据块打上第四标识,表示所述数据块中仅CSB类型和LSB类型的页面可用。
7.一种基于权利要求1-6中任一项所述的Nand Flash数据块分类方法的Nand Flash数据块使用方法,其特征在于,包括:
获取Nand Flash中各个数据块的标识;
当所述标识为第一标识时,正常读写相应的数据块;
当所述标识为第二标识时,弃用相应的数据块;
当所述标识为第三标识时,在写操作过程中,将相应的数据块CSB类型和MSB类型的页面填充虚拟无效数据;
当所述标识为第四标识时,在写操作过程中,将相应的数据块中MSB类型的页面填充虚拟无效数据。
8.一种Nand Flash数据块分类系统,其特征在于,包括:
获取模块,被配置为获取对Nand Flash中各个数据块中各个页面的操作执行结果;
分类模块,被配置为根据所述操作执行结果,分别对各个所述数据块进行分类。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于执行上述权利要求1-6或7所述的方法。
10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
处理器;
用于存储所述处理器可执行指令的存储器;
所述处理器,用于从所述存储器中读取所述可执行指令,并执行所述指令以实现上述权利要求1-6或7所述的方法。
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