KR100319254B1 - 플레쉬 메모리를 이용한 비휘발성 데이터 영역 복구 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 플레쉬 메모리를 이용한 비휘발성 데이터 영역 복구 방법은,

(a) 초기 부팅시 플레쉬 메모리에 저장되어 있는 복수개의 비휘발성 데이터 영역의 상태를 읽는 단계와, (b) 상기 읽혀진 비휘발성 데이터 영역 중 한쪽이 유효한 상태인가를 판단하는 단계와, (c) 상기 판단결과 한쪽 영역만 유효한 상태이면 유효한 영역을 메모리의 캐쉬에 저장하는 단계로 진행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 플레쉬 메모리를 이용한 비휘발성 데이터 영역 복구 방법은,

(a) 초기 부팅후 플레쉬 메모리에 예약되어 있는 비휘발성 영역을 삭제하고, 그 영역의 상태를 기록중으로 변경하는 단계와, (b) 상기 기록중으로 변경된 영역에 데이터를 기록하는 단계와, (c) 상기 데이터를 기록한 후 기존 비휘발성 영역 데이터를 증가하여 새로운 버젼 넘버로 설정하고, 그 버젼 넘버를 기록하는 단계와, (d) 상기 (c)단계 후 영역상태를 유효한 상태로 변경하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

이 같은 본 발명에 의하면, 플레쉬 메모리에 비휘발성 데이터를 저장하는 휴대폰과 스마트폰 등에서의 휴대폰기능 즉, AMPS (Advanced Mobile Phone Service), DCN(Digital Cellular Network), PCS등에 적용되는 비휘발성 데이터를 복구할 수 있도록 하고 그 비휘발성 데이터의 손실을 극소화할 수 있도록 함에 있다.

Description

플레쉬 메모리를 이용한 비휘발성 데이터 영역 복구 방법{Restoring method for non-velatile data region using flash memory}

본 발명에 따른 플레쉬 메모리(flash memory)를 이용한 비휘발성 데이터 영역 복구방법은 특히, 플레쉬 메모리에 비휘발성 데이터(NV; Non-Velatile)를 저장하는 휴대폰 제품에서의 비휘발성 데이터의 유실 가능성을 극소화하기 위한 비휘발 데이터 영역 복구방법에 관한 것이다.

일반적으로 비휘발성 데이터는 휴대폰(Smart Phone 포함) 제조시에 특수번호를 부여하는 데이터로서, 이것은 제조 일련번호와는 또 다른 전자일련번호로서ESN(Electronic Serial Number) 또는 헥사 코드(HEXA CODE)라고 한다. 또 제조회사는 휴대폰을 제조하고 판매하고자 하는 나라의 해당 서비스 회사에 이 ESN을 등록시킨다. 따라서 휴대폰을 이동통신회사에 등록시키거나 기기변경을 할 때는 휴대폰의 제조회사명, 모델명, 기기일련번호만을 기록하게 되어 있다. 그러면 이미 컴퓨터에 등록된 헥사 코드를 찾아 등록이 된다.

이와같은, 비휘발성 데이터는 이동통신회사에 따라 다른 값을 가질 수 있으며, 사용자가 휴대폰을 구입하는 시점에서 휴대폰에 저장되어 있고, 일부는 수시로 변경되는 항목을 제외하고는 거의 변경되지 않는다.

이러한 휴대폰의 기능에 필수적인 파라메터(Parameter)인 비휘발성(NV; Non-Velatile) 데이터를 메모리(EEPROM)에 저장하여 관리한다. 이 영역의 값이 잘못 설정될 경우에는 휴대폰의 성능에 큰 영향을 줄 뿐더러, 다른 휴대폰이나 기지국의 오동작을 일으킬 우려가 있어 함부로 변경을 할 수 없도록 되어 있다.

종래의 휴대폰들은 음성 기능을 주로 사용하고 있어 저장할 데이터가 많지 않아 작은 크기의 메모리(EEPROM)를 적용하여 왔으나, 인터넷 브라우저(Internet Browser)와 이메일(E-Mail), 개인 정보를 저장 및 관리하는 PIM(Personal Imformation Management)기능 등에 의해 데이터 기능이 강화되면서 대 용량의 플레쉬 메모리를 이용하는 스마트 폰(Smart Phone)과 같은 근래의 휴대폰에는 비휘발성 데이터를 플레쉬 메모리에 저장하여 사용하고 있다.

이와같이, 휴대폰의 대용량로 인해, EEPROM과는 달리 플레쉬 메모리에 비휘발성 데이터를 저장하는 경우에는 데이터를 저장할 때 비휘발성 데이터 영역 크기만큼의 섹터(Sector; 가장작은 단위 기억장소 또는 제거할 수 있는 최소단위)를 지운 뒤에 데이터를 기록한다. 이는 플레쉬 메모리 특성상 1은 0으로 만들수 있으나 0을 1로 만들기 위해서는 섹터 전체를 1로 만들어야 하기 때문이다.

여기서, 비휘발성 데이터 영역에서 섹터의 크기는 플레쉬 메모리의 종류에 따라 수십 바이트(Byte)에서 수십 킬로바이트(Kbyte) 까지 다양하다. 이러한 섹터 크기로 인해 섹터중 한 비트(bit)를 수정하려 해도 그 섹터 전체를 지운 후 수정된 내용이 반영된 그 섹터 전체를 다시 기록해야 한다. 그 예로, 섹터크기가 8Kbyte인 플레쉬 메모리의 경우 1 bit를 수정하려면 8Kbyte를 전체를 지운 후 수정된 내용이 반영된 8Kbyte를 다시 써야 한다.

그러므로, 플레쉬 메모리의 섹터크기가 큰 경우에는 상대적으로 부담이 크며, 섹터크기가 작은 경우(예; 256Bytes)에는 상대적으로 부담이 적을 수 있다.

그러나, 종래 비휘발성 데이터를 플레쉬 메모리에 저장하는 휴대폰은 특별한 백업(Back UP) 기법없이 기록할 영역이 포함된 해당 섹터 전체를 지운뒤, 기록할 데이터가 반영된 데이터를 해당 섹터 전체에 다시 기록(Write)하는 방법을 사용하고 있다.

이때, 섹터에 기록하는 중 또는 그 기록를 종료하기 전에 휴대폰에 이상이 발생하게 되면(예; 밧데리 탈착), 해당 섹터 내의 데이터가 깨지게 된다. 이는 섹터의 크기가 큰 플레쉬 메모리를 이용할 수록 그 발생할 확률이 높아진다.

따라서, 휴대폰의 필수 파라메터를 저장하고 있는 비휘발성 데이터의 중요도를 고려할 때 휴대폰의 신뢰도 및 그 사용에 심각한 영향을 줄 수 있는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 플레쉬 메모리에 비휘발성 데이터를 저장하는 휴대폰과 스마트폰 등에 휴대폰 기능에 적용되는 비휘발성 데이터를 복구할 수 있도록 하는 플레쉬 메모리를 이용한 비휘발성 데이터 영역 복구 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 플레쉬 메모리를 이용한 비휘발성 데이터 영역 복구방법의 제 1실시예를 보인 플로우 챠트.

도 2는 본 발명에 따른 플레쉬 메모리를 이용한 비휘발성 데이터 상태어를 예로 한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 플레쉬 메모리를 이용한 비휘발성 데이터 영역 복구방법의 제 2실시예를 보인 플로우 챠트.

상기한 목적 달성을 위해, 본 발명에 따른 플레쉬 메모리를 이용한 비휘발성 데이터 영역 복구 방법은,

(a) 초기 부팅시 저장되어 있는 복수개의 비휘발성 데이터 영역의 상태를 읽는 단계와,

(b) 상기 (a)단계 후 읽혀진 비휘발성 데이터 영역 중 한쪽이 유효한 상태인가를 판단하는 단계와,

(c) 상기 (b)단계의 판단결과 한쪽 영역만 유효한 상태이면 유효한 영역을 메모리 캐쉬에 저장하는 단계로 진행하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 (b) 단계에서 읽혀진 비휘발성 데이터 영역 중 두 영역이 모두 유효한 상태이면 두 영역이 버젼 넘버를 읽고, 버젼이 높은 영역을 메모리 캐쉬에 저장하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 플레쉬 메모리를 이용한 비휘발성 데이터 영역 복구 방법은,

(a) 초기 부팅후 예약되어 있는 영역을 삭제하고, 그 영역의 상태를 기록중으로 변경하는 단계와,

(b) 상기 기록중으로 변경된 영역에 데이터를 기록하는 단계와,

(c) 상기 데이터를 기록한 후 기존 비휘발성 영역 데이터를 증가하여 새로운 버젼 넘버로 설정하고, 그 버젼 넘버를 기록하는 단계와,

(d) 상기 (c)단계 후 영역상태를 유효한 상태로 변경하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 플레쉬 메모리를 이용한 비휘발성 데이터 영역 복구 방법의 제 1실시예이며, 도 2는 비휘발성 데이터 영역 복구를 위한 상태어의 예를 보인 도면이며, 도 3은 플레쉬 메모리를 이용한 비휘발성 데이터 영역 복구 방법의 제 2실시예이다.

먼저, 차세대용 또는 네트워크 가능한 휴대폰에는 플레쉬 메모리에 비휘발성 데이터(NV Data)를 저장할 경우, 그 비휘발성 데이터의 무결성을 보장하기 위해 비휘발성 데이터 크기 만큼의 플레쉬 영역을 확보해 놓고 이를 관리하게 된다.

예를 들어, 비휘발성 데이터의 크기가 8KByte인 경우 플레쉬 메모리의 영역이 비휘발성 데이터를 위해 할당되어 있으며, 그 한쪽에는 백업 카피(Backup Copy)를 유지하여 유사시에 복구할 수 있는 방안을 제시한다.

이러한 본 발명의 동작을 위해 크게 초기 동작시에 행하는 부팅 시퀀스(Booting sequence)와 동작 중간에 행하는 기록 시퀀스(Writing Sequence)로 이루어진다.

도 1은 비휘발성 데이터 복구를 위한 복구방법의 부팅 시퀀스로서, 이는 사용자가 휴대폰을 켤 때 진행하는 수순이다. 저장되어 있는 2개의 비휘발성 데이터 영역의 상태를 읽고(S11), 이 읽혀진 두 영역의 상태(Status)를 비교함으로써 가장 최근에 저장된 비휘발성 데이터 영역을 찾을 수 있다.

여기서, 비휘발성 데이터 영역의 상태는 엠프티(EMPTY), 기록(WRITING), 유효상태(VALID)의 3가지로 지정할 수 있다.

1) EMPTY: 0xFF - 플레쉬 메모리에 내용이 없는 상태(초기상태)

2) WRITING:0xFE - 플레쉬 메모리에 데이터를 기록하고 있는 상태

3) VALID: 0xFC - 플레쉬 메모리에 유효한 데이터가 존재하는 상태

이러한 상태 중에서 비휘발성 데이터 영역의 상태는 사용하지 않는 영역의 일부를 활용하여 사용할 수 있다.(예: 맨뒤 4Byte)

상기 단계 S11에서 두 영역의 상태를 읽었을 때 유효한 영역(VALID)이 하나인 경우에는 선택의 여지없이 유효한 영역을 메모리내의 캐쉬(Catch) 영역에 저장하여 사용한다(S12,S13).

만약, 두 영역 모두가 유효한 상태인 경우에는 두 영역에 저장된 버젼 넘버(Version Number)를 읽고, 그 버젼넘버 중에서 버젼이 높은 영역을 선택하여 메모리내의 캐쉬에 저장하게 된다(S14,S15,S16).

여기서, 도 2는 비휘발성 데이터 상태어(Status Word)로서, 버젼 넘버에 3Byte를 할당하고, 상태길이를 1Byte이 할당할 경우, 버젼 넘버는 초기값이 0이며 비휘발성 데이터 영역이 기록될 때 마다 1씩 증가하는 것으로 충분히 구현 가능하다. 이 값은 십만번 정도 까지 기록할 수 있는 플레쉬 장치를 고려할 때도 플레쉬메모리의 수명이 끝날 때 까지 오버플로우(Overflow)될 염려는 없다.

즉, 휴대폰의 메인 프로세서에서 현재 동작중인 최근에 일어난 상황을 기억하여 이를 카운트하게 될 때, 그 동작상황을 보고하기 위해 각 비트에 어떤 의미를 두어 0/1값으로 기억하게 된다. 이러한 동작은 도 2의 버젼 넘버에 기록된다.

도 3는 동작 중간에 행하는 비휘발성 데이터 영역의 복구을 위한 그 기록 순서로서, 부팅순서에 의해 메모리 캐쉬에 저장된 비휘발성 영역의 데이터는 사용자가 사용하면서 업 데이트(UPdate)하다가 필요한 시점에 비휘발성 영역에 기록하게 된다.

이를 위해서, 기록할 때는 현재 사용하고 있지 않은 예약 영역을 먼저 삭제하면(S21), 그 비휘발성 영역의 상태는 엠프티가 되며, 상기 삭제된 영역상태를 기록중으로 변경한 후(S22), 이 영역에 기록할 데이터를 기록한다. 즉, 예약영역으로 마련된 섹터를 지우게 되면 플레쉬 메모리의 특성(지우는 작업이 종료되면 섹터의 모든 비트가 1이됨)에 의해 비휘발성 영역의 상태가 엠프티상태로 되므로 이 영역에 데이터를 기록한다.

그리고, 단계 S23의 기록이 종료되면 이전에 액티브(Active) 상태였던 영역의 버젼 넘버를 읽은 후, 이 값에 1을 더하여 새롭게 기록할 영역의 버젼넘버를 기록한다. 즉, 이전의 비휘발성 영역의 버젼넘버를 읽고 이를 증가(즉, NV_num = NV_num + 1)하여 새로운 버젼 넘버로 설정하고, 그 버젼 넘버를 기록하게 된다(S24).

이후, 새로운 데이터가 기록된 영역의 상태(status)를 유효한 상태로 바꾸어준다(S25).

이와 같이 기록하는 동작이 중간에 어떤 요인에 의해 중단되어도, 최소한 이전에 저장된 비휘발성 데이터로 복구가 가능해 진다.

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명은 플레쉬 메모리에 비휘발성 데이터를 저장하는 제품에서 사용하는 도중에 비휘발성 데이터가 깨지는 현상을 극소화함은 물론, 그 비휘발성 데이터의 복구기능을 지원하여 줌으로써, 휴대폰등의 제품 신뢰도를 높이고, 서비스 비용도 절감시켜 줄 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. (a) 초기 부팅시 플레쉬 메모리에 저장되어 있는 복수개의 비휘발성 데이터 영역의 상태를 읽는 단계와,

   (b) 상기 읽혀진 비휘발성 데이터 영역 중 한쪽이 유효한 상태인가를 판단하는 단계와,

   (c) 상기 판단결과 한쪽 영역만 유효한 상태이면 유효한 영역을 램 캐쉬에 저장하고, 상기 읽혀진 비휘발성 데이터 영역 중 두 영역이 모두 유효한 상태이면 두 영역의 버젼넘버를 읽은 후 버젼넘버가 높은 영역을 램 캐쉬에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플레쉬 메모리를 이용한 비휘발성 데이터 영역 복구 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 (c)단계 이후에, 플레쉬 메모리에 예약되어 있는 비휘발성 영역을 삭제하고, 그 영역의 상태를 기록중으로 변경하는 단계와,

   상기 기록중으로 변경된 영역에 데이터를 기록하는 단계와,

   상기 데이터를 기록한 후 이전의 비휘발성 영역 데이터를 증가하여 새로운 버젼 넘버로 설정하고, 그 버젼 넘버를 기록하는 단계와,

   상기 단계 후 영역상태를 유효한 상태로 변경하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 플레쉬 메모리를 이용한 비휘발성 데이터 영역 복구 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 플레쉬 메모리에 할당된 비휘발성 데이터의 영역은 비휘발성 데이터의 크기 보다 2배 정도 크게 할당하고, 그 일부 영역에 백업 카피를 유지하는 것 특징으로 하는 플레쉬 메모리를 이용한 비휘발성 데이터 영역 복구 방법.