CN116880777B - 一种内嵌式存储器及闪存恢复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种内嵌式存储器及闪存恢复方法，包括：闪存块，包括数据闪存块与映射闪存块，所述数据闪存块用以存储主机数据，所述映射闪存块用以存储映射关系；以及主控制器，用以对所述数据闪存块、所述映射闪存块进行数据读取处理，以获取无法建立映射关系的闪存块，表示为问题闪存；其中，所述主控制器还用以根据所述问题闪存与预设条件的比较结果，以对所述数据闪存块与所述映射闪存块进行数据清除处理。通过本发明提供的一种内嵌式存储器及闪存恢复方法，使内嵌式存储器能够被重复利用。
Description
技术领域
本发明涉及存储器领域，特别涉及一种内嵌式存储器及闪存恢复方法。
背景技术
当内嵌式存储器处于温度较高的环境下时，其内部的闪存块容易出现数据丢失的情况，造成闪存块处于不可校正的错误检查与纠正（Uncorrectabl Error Checking andCorrection，UECC）状态。处于UECC状态的闪存块无法向其内写入数据，导致内嵌式存储器内可用闪存块的数量减小，无法满足正常使用需求，不便于被重复利用。因此，存在待改进之处。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内嵌式存储器及闪存恢复方法，以使内嵌式存储器能够被重复利用。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种内嵌式存储器，包括：
闪存块，包括数据闪存块与映射闪存块，所述数据闪存块用以存储主机数据，所述映射闪存块用以存储映射关系；以及
主控制器，用以对所述数据闪存块、所述映射闪存块进行数据读取处理，以获取无法建立映射关系的闪存块，表示为问题闪存；
其中，所述主控制器还用以根据所述问题闪存与预设条件的比较结果，以对所述数据闪存块与所述映射闪存块进行数据清除处理。
在本发明一实施例中，所述主控制器用以：根据所述问题闪存的数量与预设数量阈值的比较结果，根据所述问题闪存的擦除次数数据与擦写次数阈值的比较结果，对所述数据闪存块与所述映射闪存块进行数据清除处理。
在本发明一实施例中，所述主控制器用以：判断所述问题闪存的数量是否小于所述预设数量阈值，若大于或等于所述预设数量阈值，则将所述问题闪存的所述擦除次数数据与所述擦写次数阈值进行比较，若小于所述预设数量阈值，则无需进行处理。
在本发明一实施例中，所述主控制器用以：判断所述问题闪存的所述擦除次数数据是否小于所述擦写次数阈值，若大于或等于所述擦写次数阈值，则无需进行处理，若小于所述擦写次数阈值，则对所述数据闪存块与所述映射闪存块进行数据清除处理。
在本发明一实施例中，所述主控制器用以对映射关系与主机数据进行数据清除处理，以使相应的闪存块恢复为空盘状态，并生成相应的记录信息。
在本发明一实施例中，所述闪存块还包括固件闪存块，所述固件闪存块用以存储固件代码与产品信息。
在本发明一实施例中，所述主控制器从所述闪存块中获取备份闪存块与存储闪存块，所述主控制器将所述固件闪存块中的固件代码与产品信息存储于所述备份闪存块中，所述主控制器将记录信息存储于所述存储闪存块中。
本发明还提供了一种内嵌式存储器的闪存恢复方法，包括：
主控制器对闪存块中的数据闪存块、映射闪存块进行数据读取处理，以获取无法建立映射关系的闪存块，表示为问题闪存，其中，所述数据闪存块用以存储主机数据，所述映射闪存块用以存储映射关系；
所述主控制器根据所述问题闪存与预设条件的比较结果，以对所述数据闪存块与所述映射闪存块进行数据清除处理。
在本发明一实施例中，所述主控制器根据所述问题闪存与预设条件的比较结果，以对所述数据闪存块与所述映射闪存块进行数据清除处理的步骤包括：
判断所述问题闪存的数量是否小于预设数量阈值；
若小于所述预设数量阈值，则无需进行处理；
若大于或等于所述预设数量阈值，则判断所述问题闪存的擦除次数数据是否小于擦写次数阈值；
若大于或等于所述擦写次数阈值，则无需进行处理；
若小于所述擦写次数阈值，则对所述数据闪存块与所述映射闪存块进行数据清除处理，并生成相应的记录信息。
在本发明一实施例中，在所述主控制器根据所述问题闪存与预设条件的比较结果，以对所述数据闪存块与所述映射闪存块进行数据清除处理的步骤之后，还包括：
获取备份闪存块与存储闪存块；
所述主控制器将固件闪存块中的固件代码与产品信息存储于所述备份闪存块中；
所述主控制器将记录信息存储于所述存储闪存块中。
如上所述，本发明提供一种内嵌式存储器及闪存恢复方法，当外界环境变化导致内嵌式存储器处于异常状态时，可以对其内部的闪存块进行处理，以使内嵌式存储器恢复为空盘状态，使内嵌式存储器能够被重复利用。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明一实施例中内嵌式存储器的示意图；
图2为本发明一实施例中内嵌式存储器的闪存恢复方法的流程图；
图3为图2中步骤S20的流程图；
图4为图3中步骤S21的流程图；
图5为图3中步骤S22的流程图；
图6为图3中步骤S23的流程图。
图中：100、内嵌式存储器；200、主控制器；300、闪存块；400、数据闪存块；500、映射闪存块；600、固件闪存块。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供了一种内嵌式存储器（Embedded Multi Media Card，EMMC）100。内嵌式存储器100可以通过贴片的方式安装于电路板上，以作为智能手机、平板电脑、移动互联网设备等电子设备的存储介质。内嵌式存储器100可以包括主控制器200与闪存块300。闪存块300可以对主机数据进行存储，主控制器200可以控制不同的闪存块300工作。
请参阅图1，在本发明的一个实施例中，闪存块300可以按照存储单元层数的不同被区分为单层存储闪存块（Single-Level Cell，SLC）、双层存储闪存块（Multi-LevelCell，MLC）、三层存储闪存块（Trinary-Level Cell，TLC）以及四层存储闪存块（Quad-LevelCell，QLC）。闪存块300还可以按照功能被区分为数据闪存块400、映射闪存块500以及固件闪存块600。数据闪存块400可以存储主机数据。映射闪存块500可以存储映射关系，映射关系可以表示为主机数据的逻辑地址和闪存块中的物理地址之间映射关系。固件闪存块600可以存储固件代码和EMMC的产品信息。
在本发明的一个实施例中，数据闪存块400可为TLC或者QLC。映射闪存块500也可以为TLC或者QLC。固件闪存块600可以为SLC。当需要对内嵌式存储器100进行回收利用时，需要使用到热风枪对内嵌式存储器100进行吹风，以使内嵌式存储器100能够从原始电路板上脱落。由于TLC或者QLC可能无法适应高温环境，导致数据闪存块400与映射闪存块500可能会处于不可校正的错误检查与纠正（Uncorrectabl Error Checking and Correction，UECC）状态，内嵌式存储器100内可用的闪存块的数量会减少，无法满足正常使用需求，EMMC进入写保护模式。此时，数据闪存块400与映射闪存块500的结构并未被损坏，仅是由于其内部数据不完整而导致功能受损。因此，需要对数据闪存块400与映射闪存块500内的数据进行清理，以使EMMC能够被回收利用。
在本发明的一个实施例中，当对EMMC进行上电初始化处理时，主控制器200可以读取数据闪存块400与映射闪存块500，重新建立数据闪存块400与映射闪存块500中的映射关系，保证主机数据的映射关系不丢失。由于数据闪存块400与映射闪存块500可能因高温导致数据丢失，无法建立主机数据的映射关系。因此，主控制器200可以获取无法建立映射关系的闪存块，表示为问题闪存。其中，由于可能会出现多个数据闪存块400损坏、多个映射闪存块500损坏的情况，导致问题闪存的数量可能为多个。主控制器200可以对问题闪存进行统计，以获取问题闪存的数量。主控制器200可以通过问题闪存与预设条件的比较结果，以对问题闪存进行处理。
在本发明的一个实施例中，主控制器200可以根据问题闪存的数量与预设数量阈值的比较结果，根据问题闪存的擦除次数数据与擦写次数阈值的比较结果，对数据闪存块400与映射闪存块500进行数据清除处理，并生成相应的记录信息。
在本发明的一个实施例中，进一步的，当问题闪存的数量较少时，不会影响EMMC的正常使用，因此无需对问题闪存进行处理。当问题闪存的数量较多时，会影响EMMC的正常使用，因此需要对问题闪存进行处理。具体的，当获取到问题闪存的数量后，主控制器200可以将问题闪存的数量与预设数量阈值进行比较。其中，预设数量阈值可以表示为a，闪存块300的数量可以表示为b，a/b的比值可以在0.07~0.15的范围之间。例如，当闪存块300的数量为100个时，预设数量阈值可以在7~15的范围之间，预设数量阈值可以为7个，也可以为10个，还可以为15个。当问题闪存的数量大于或等于预设数量阈值时，可以认为问题闪存的数量过多，影响EMMC的正常使用，主控制器200需要对闪存块300进行进一步处理。当问题闪存的数量小于预设数量阈值时，可以认为问题闪存的数量较少，不会影响EMMC的正常使用，主控制器200无需对闪存块300进行进一步处理。
在本发明的一个实施例中，进一步的，当问题闪存的数量大于或等于预设数量阈值时，需要对闪存块300进行进一步处理。具体的，主控制器200还可用以将问题闪存的擦除次数数据与擦写次数阈值进行比较。其中，擦写次数阈值可以表示为c，寿命阈值可以表示为d，c/d的比值可以在0.15~0.2的范围之间。寿命阈值可以表示为闪存块的擦写次数的最大值。例如，TLC的寿命阈值一般可以为3000，则擦写次数阈值可以在450~600的范围之间，擦写次数阈值可以为450，也可以为500，还可以为600。主控制器200可以判断问题闪存的擦除次数数据是否小于擦写次数阈值。当问题闪存的擦除次数数据小于擦写次数阈值时，可以认为问题闪存是由于其内部数据不完整而导致功能受损，主控制器200需要对数据闪存块400与映射闪存块500进行进一步处理。当问题闪存的擦除次数数据大于或等于擦写次数阈值时，可以认为问题闪存是由于其他原因而导致功能受损，主控制器200无需对闪存块300进行进一步处理。
在本发明的一个实施例中，当需要对闪存块300进行进一步处理时，主控制器200可以对闪存块300中存储的映射关系与主机数据进行数据擦除处理，以使相应的闪存块恢复为空盘状态，并生成相应的记录信息。具体的，主控制器200可以通过固件闪存块600存储的固件，以启动用户数据清除的工作，使得数据闪存块400与映射闪存块500处于无数据状态。例如，主控制器200可以对所有的数据闪存块400中存储的主机数据进行数据擦除处理，以使数据闪存块400处于无数据状态。主控制器200还可对所有的映射闪存块500中存储的映射关系进行数据擦除处理，以使映射闪存块500处于无数据状态。即，数据闪存块400与映射闪存块500处于空盘状态。
在本发明的一个实施例中，当主控制器200完成对数据闪存块400与映射闪存块500的数据擦除处理后，可以生成相应的记录信息。主控制器200对每一个数据闪存块400中存储的主机数据进行数据擦除处理后，会生成一个相应的记录信息。当然，主控制器200对每一个映射闪存块500中存储的映射关系进行数据擦除处理后，也会生成一个相应的记录信息。记录信息可以包括哪些闪存块300处于UECC状态、处于UECC状态的闪存块的类型（SLC、MLC、TLC、QLC）、处于UECC状态的闪存块中处于UECC状态的闪存页的数量、处于UECC状态的SLC闪存块与所有的闪存块300的比例、处于UECC状态的TLC闪存块与所有的闪存块300的比例、进行数据擦除处理的次数等等。
在本发明的一个实施例中，固件闪存块600大多采用SLC闪存块，虽然SLC闪存块的结构较为稳定，由于其也会处于高温环境下，可能也会对其结构造成损伤。因此，主控制器200可以选取闪存块300中的SLC，作为备份闪存块。主控制器200可以将固件闪存块600中的固件代码与产品信息存储于备份闪存块中，进而能够提升数据的稳定性。同时，主控制器200还可以选取闪存块300中的TLC或QLC，作为存储闪存块。主控制器200可以将生成的所有记录信息存储于存储闪存块中，以便后续方便查找相关的记录。
请参阅图2，本发明还提供了一种内嵌式存储器的闪存恢复方法，该闪存恢复方法可以应用于上述实施例中的内嵌式存储器100中，以对内嵌式存储器100进行恢复。该闪存恢复方法可以包括如下步骤：
步骤S10、主控制器对闪存块中的数据闪存块、映射闪存块进行数据读取处理，以获取无法建立映射关系的闪存块，表示为问题闪存，其中，数据闪存块用以存储主机数据，映射闪存块用以存储映射关系，映射关系表示为主机数据的逻辑地址和闪存块中的物理地址之间映射关系；
步骤S20、根据问题闪存与预设条件的比较结果，以对问题闪存进行数据清除处理，并生成相应的记录信息；
步骤S30、获取备份闪存块与存储闪存块，主控制器将固件闪存块中的固件代码与产品信息存储于备份闪存块中，主控制器将记录信息存储于存储闪存块中。
在本发明的一个实施例中，当执行步骤S10时，具体的，当对EMMC进行上电初始化处理时，主控制器200可以读取数据闪存块400与映射闪存块500，重新建立数据闪存块400与映射闪存块500中的映射关系，保证主机数据的映射关系不丢失。由于数据闪存块400与映射闪存块500可能因高温导致数据丢失，无法建立主机数据的映射关系。因此，主控制器200可以获取无法建立映射关系的闪存块，表示为问题闪存。其中，由于可能会出现多个数据闪存块400损坏、多个映射闪存块500损坏的情况，导致问题闪存的数量可能为多个。主控制器200可以先对问题闪存进行统计，以获取问题闪存的数量。
请参阅图3，在本发明的一个实施例中，当执行步骤S20时，具体的，步骤S20可包括如下步骤：
步骤S21、根据问题闪存的数量与预设数量阈值的比较结果，以对问题闪存进行处理；
步骤S22、根据问题闪存的擦除次数数据与擦写次数阈值的比较结果，以对问题闪存进行处理；
步骤S23、对数据闪存块与映射闪存块进行数据清除处理，并生成相应的记录信息。
请参阅图4，在本发明的一个实施例中，当执行步骤S21时，具体的，步骤S21可包括如下步骤：
步骤S211、判断问题闪存的数量是否小于预设数量阈值；
步骤S212、若问题闪存的数量大于或等于预设数量阈值，则将问题闪存的擦除次数数据与擦写次数阈值进行比较；
步骤S213、若问题闪存的数量小于预设数量阈值，则表示无需对问题闪存进行处理。
在本发明的一个实施例中，当执行步骤S211~步骤S213时，具体的，当问题闪存的数量较少时，不会影响EMMC的正常使用，因此无需对问题闪存进行处理。当问题闪存的数量较多时，会影响EMMC的正常使用，因此需要对问题闪存进行处理。当获取到问题闪存的数量后，主控制器200可以将问题闪存的数量与预设数量阈值进行比较。当问题闪存的数量大于或等于预设数量阈值时，可以认为问题闪存的数量过多，影响EMMC的正常使用，主控制器200需要对闪存块300进行进一步处理。当问题闪存的数量小于预设数量阈值时，可以认为问题闪存的数量较少，不会影响EMMC的正常使用，主控制器200无需对闪存块300进行进一步处理。
请参阅图5，在本发明的一个实施例中，当执行步骤S22时，具体的，步骤S22可包括如下步骤：
步骤S221、判断问题闪存的擦除次数数据是否小于擦写次数阈值；
步骤S222、若问题闪存的擦除次数数据大于或等于擦写次数阈值，则表示无需对问题闪存进行处理；
步骤S223、若问题闪存的擦除次数数据小于擦写次数阈值，则对数据闪存块与映射闪存块进行数据清除处理，并生成相应的记录信息。
在本发明的一个实施例中，当执行步骤S221~步骤S223时，当问题闪存的数量大于或等于预设数量阈值时，需要对闪存块300进行进一步处理。具体的，主控制器200还可用以将问题闪存的擦除次数数据与擦写次数阈值进行比较。主控制器200可以判断问题闪存的擦除次数数据是否小于擦写次数阈值。当问题闪存的擦除次数数据小于擦写次数阈值时，可以认为问题闪存是由于其内部数据不完整而导致功能受损，主控制器200需要对闪存块300进行进一步处理。当问题闪存的擦除次数数据大于或等于擦写次数阈值时，可以认为问题闪存是由于其他原因而导致功能受损，主控制器200无需对闪存块300进行进一步处理。
请参阅图6，在本发明的一个实施例中，当执行步骤S23时，具体的，步骤S23可包括如下步骤：
步骤S231、对映射闪存块内的映射关系进行数据清除处理，以使其恢复为空盘状态，并生成相应的记录信息；
步骤S232、对数据闪存块内的主机数据进行数据清除处理，以使其恢复为空盘状态，并生成相应的记录信息。
在本发明的一个实施例中，当执行步骤S231、步骤S232时，具体的，当需要对闪存块300进行进一步处理时，主控制器200可以对闪存块300中存储的映射关系与主机数据进行数据擦除处理，以使相应的闪存块恢复为空盘状态，并生成相应的记录信息。进一步的，主控制器200可以通过固件闪存块600存储的固件，以启动用户数据清除的工作，使得数据闪存块400与映射闪存块500处于无数据状态。例如，主控制器200可以对所有的数据闪存块400中存储的主机数据进行数据擦除处理，以使数据闪存块400处于无数据状态。主控制器200还可对所有的映射闪存块500中存储的映射关系进行数据擦除处理，以使映射闪存块500处于无数据状态。即，数据闪存块400与映射闪存块500处于空盘状态。
在本发明的一个实施例中，当执行步骤S30时，具体的，当主控制器200完成对数据闪存块400与映射闪存块500的数据擦除处理后，可以生成相应的记录信息。主控制器200可以选取闪存块300中的TLC闪存块或QLC闪存块，作为存储闪存块。主控制器200可以将生成的所有记录信息存储于存储闪存块中，以便后续方便查找相关的记录。同时，主控制器200还可以选取闪存块300中的SLC闪存块，作为备份闪存块。主控制器200可以将固件闪存块600中的固件代码与产品信息存储于备份闪存块中，进而能够提升数据的稳定性。
可见，在上述方案中，当由于外界环境变化导致内嵌式存储器处于异常状态时，可以对其内部的闪存块进行处理，以使内嵌式存储器恢复为空盘状态，可以使内嵌式存储器能够被重复利用。
以上公开的本发明实施例只是用以帮助阐述本发明。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (5)
1.一种内嵌式存储器，其特征在于，包括：
闪存块，包括数据闪存块与映射闪存块，所述数据闪存块用以存储主机数据，所述映射闪存块用以存储映射关系；以及
主控制器，用以对所述数据闪存块、所述映射闪存块进行数据读取处理，以获取无法建立映射关系的闪存块，表示为问题闪存；
其中，所述主控制器还用以判断所述问题闪存的数量是否小于预设数量阈值，若小于所述预设数量阈值，则无需进行处理，若大于或等于所述预设数量阈值，则判断所述问题闪存的擦除次数数据是否小于擦写次数阈值，若大于或等于所述擦写次数阈值，则无需进行处理，若小于所述擦写次数阈值，则对所述数据闪存块与所述映射闪存块进行数据清除处理，以使相应的闪存块恢复为空盘状态，并生成相应的记录信息。
2.根据权利要求1所述的内嵌式存储器，其特征在于，所述闪存块还包括固件闪存块，所述固件闪存块用以存储固件代码与产品信息。
3.根据权利要求2所述的内嵌式存储器，其特征在于，所述主控制器从所述闪存块中获取备份闪存块与存储闪存块，所述主控制器将所述固件闪存块中的固件代码与产品信息存储于所述备份闪存块中，所述主控制器将记录信息存储于所述存储闪存块中。
4.一种内嵌式存储器的闪存恢复方法，其特征在于，包括：
主控制器对闪存块中的数据闪存块、映射闪存块进行数据读取处理，以获取无法建立映射关系的闪存块，表示为问题闪存，其中，所述数据闪存块用以存储主机数据，所述映射闪存块用以存储映射关系；
判断所述问题闪存的数量是否小于预设数量阈值；
若小于所述预设数量阈值，则无需进行处理；
若大于或等于所述预设数量阈值，则判断所述问题闪存的擦除次数数据是否小于擦写次数阈值；
若大于或等于所述擦写次数阈值，则无需进行处理；
若小于所述擦写次数阈值，则对所述数据闪存块与所述映射闪存块进行数据清除处理，以使相应的闪存块恢复为空盘状态，并生成相应的记录信息。
5.根据权利要求4所述的内嵌式存储器的闪存恢复方法，其特征在于，所述闪存恢复方法还包括：
获取备份闪存块与存储闪存块；
所述主控制器将固件闪存块中的固件代码与产品信息存储于所述备份闪存块中；
所述主控制器将记录信息存储于所述存储闪存块中。
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