KR100586031B1 - 비휘발성 메모리를 이용한 실시간 데이터베이스 운용방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구 범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은, 비휘발성 메모리를 이용한 실시간 데이터베이스 운용방법에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은, 무선통신 단말기 등에서 비휘발성 메모리를 사용하여 단말기 운영에 필요한 정보를 관리하는 실시간 데이터베이스의 구조 및 운영 방법을 개선하여, 실시간 데이터베이스의 성능을 향상시키고 비휘발성 메모리의 수명을 연장시키기 위한, 비휘발성 메모리를 이용한 실시간 데이터베이스 운용방법을 제공하는데 그 목적이 있음.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은, 비휘발성 메모리를 이용한 실시간 데이터베이스 운용방법에 있어서, 상기 비휘발성 메모리 내에 비휘발성 정보 테이블과 고정 할당 영역과 동적 할당 영역이 설정되고, 단일 구조로 관리되는 상기 동적 할당 영역에는 자주 변경되는 스텍 다이얼 아이템이 저장되며, 상기 비휘발성 정보 테이블에는 비휘발성 메모리를 관리하기 위한 셀 상태 테이블과 아이템 포인터 테이블이 구비되며, 상기 셀 상태 테이블 자료 구조에는 비휘발성 메모리 상태를 관리하기 위한 상태 테이블이 구비되고, 상기 상태 테이블에서 1비트가 적어도 2개 이상의 블록을 표시하도록 하여, 한번에 적어도 2블록 이상의 단위로 메모리의 상태를 검색하도록 하는 것을 특징으로 한다.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 무선통신 단말기 등에 이용됨.

무선통신, 단말기, 비휘발성 메모리, 실시간 데이터베이스, 운용

Description

비휘발성 메모리를 이용한 실시간 데이터베이스 운용방법{METHOD FOR THE REAL-TIME DATABASE MANAGEMENT USING NON-VOLATILE MEMORY}

도 1 은 일반적인 실시간 데이터베이스의 일실시예 구조도.

도 2 는 본 발명에 따른 실시간 데이터베이스의 일실시예 구조도.

도 3 은 본 발명에 따른 캐쉬 처리 동작을 설명하기 위한 도면.

도 4 는 본 발명에 따른 보안 영역 접근을 설명하기 위한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11 : 비휘발성 정보 테이블 12 : 고정 할당 영역
13 : 동적 할당 영역 14 : 보안 영역
15 : 스택 다이얼 아이템

본 발명은 비휘발성 메모리를 이용한 실시간 데이터베이스 운용방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선통신 단말기 등에서의 비휘발성 메모리를 이용한 실시간 데이터베이스의 구조 및 운영 방법을 개선하여 실시간 데이터베이스의 속도를 높이고 비휘발성 메모리의 수명을 연장시키기 위한 실시간 데이터베이스 운용 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 무선통신 단말기란 이동통신 단말기, 개인휴대통신 단말기(PCS), 개인용 디지털 단말기(PDA), 스마트폰, 차세대 이동통신 단말기(IMT-2000), 무선랜 단말기 등과 같이 개인이 휴대하면서 무선통신이 가능한 단말기를 말한다. 이하의 일예에서는 이동통신 단말기를 예로 들어 설명하기로 한다.

일반적으로 전기적 소거 및 프로그램 가능한 읽기전용메모리(이하, "EEPROM"이라 함) 또는 플래시(Flash) 메모리와 같은 비휘발성 메모리를 이용한 실시간 데이터베이스는 단말기의 비휘발성 메모리에 시스템 및 가입자 정보를 저장하고 관리하는 기능을 함으로써, 단말기 운영에 필요한 중요한 데이터를 관리한다. 이것은 서비스 제공에 있어서의 실시간성과 높은 신뢰성을 제공하여야 한다. 또한, EEPROM 또는 플래시 메모리의 하드웨어 특성상 쓰기 횟수에 따라 메모리의 수명이 단축되기 때문에 수명을 연장할 수 있는 방법을 제공하여야 한다.

종래 기술에 따른 실시간 데이터베이스 운용 방법에서는, 도 1 에 도시된 바와 같이 비휘발성 메모리(1) 내에 실시간 데이터베이스의 핵심 정보를 관리하기 위한 비휘발성 데이터베이스 정보 테이블(NVIT : Non-Volatile DB Information Table) 자료구조(2)를 두고, 고정 할당 영역(3)과 동적 할당 영역으로 나누어 비휘발성 메모리 영역을 관리한다. 그런데, 동적 할당 공간에는 NVDIV(Non-Volatile Division, 6)라는 경계선을 두고, 데이터 아이템을 저장할 때, 할당되는 메모리의 크기에 따라 쇼트 풀(Short Pool)(4)과 롱 풀(Long Pool)(5)로 나누어 저장한다. 이러한 방법은 NVDIV(6)라는 데이터를 별도로 유지해야 하고, 매번 NVDIV의 유효성을 검사하고 이를 변경해 주어야 하는 복잡한 구조를 가진다.

또한, 종래 기술에서는 비휘발성 데이터베이스를 관리하기 위해 다단계의 셀 상태 테이블(CST : Cell Status Table)(9)과 아이템 포인터 테이블(IPT : Item Pointer Table)(8)이라는 자료 구조를 사용한다. 여기에서, 아이템 포인터 테이블(IPT)(8)은 데이터베이스 데이터의 각 아이템 옵셋을 유지하기 위해 필요한 것이며, 셀 상태 테이블(CST)(9)은 아이템 포인터 테이블(IPT) 자료구조를 통해 접근하며, EEPROM의 메모리 상태를 리스트로 유지하는 기능을 한다. 이러한 구조에서, 셀 상태 테이블(CST)(9)에 접근하려고 할 때에는 비휘발성 데이터베이스 정보 테이블(NVIT)(7) 및 아이템 포인터 테이블(IPT)(8)을 통해 다단계로 접근하여야 하는 복잡한 연결 구조를 가진다.

또한, 자주 변경되는 데이터인 스택 다이얼 아이템을 고정 할당 영역(3)에 저장하고, 메모리 관리를 하지 않기 때문에, 동일한 주소에 기록하는 동작을 반복함으로써, EEPROM의 수명을 단축시키는 문제가 있다.
또한, 단말기의 다른 동작에 비해 상대적으로 느린 EEPROM을 접근할 때, 단일 프로세스를 사용함으로써, 전체 성능이 저하되는 문제가 있다. 즉, 실시간 데이터베이스 타스크가 EEPROM에 모든 데이터를 쓰기할 때까지 다른 작업을 처리할 수 없으므로, 전체 시스템의 성능을 감소시키는 요인이 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 무선통신 단말기 등에서의 비휘발성 메모리를 이용한 실시간 데이터베이스의 관리 구조 및 운영 방법을 개선하여, 실시간 데이터베이스의 속도를 향상시키고 비휘발성 메모리의 수명 단축을 방지할 수 있는, 비휘발성 메모리를 이용한 실시간 데이터베이스 운용방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상기 비휘발성 메모리 내에 비휘발성 정보 테이블과 고정 할당 영역과 동적 할당 영역이 설정되고, 단일 구조로 관리되는 상기 동적 할당 영역에는 자주 변경되는 스텍 다이얼 아이템이 저장되며, 상기 비휘발성 정보 테이블에는 비휘발성 메모리를 관리하기 위한 셀 상태 테이블과 아이템 포인터 테이블이 구비되며, 상기 셀 상태 테이블 자료 구조에는 비휘발성 메모리 상태를 관리하기 위한 상태 테이블이 구비되고, 상기 상태 테이블에서 1비트가 적어도 2개 이상의 블록을 표시하도록 하여, 한번에 적어도 2블록 이상의 단위로 메모리의 상태를 검색하도록 하며, 상기 비휘발성 메모리에 대한 쓰기 동작은 캐쉬 프로세스에 의해 수행되고, 상기 캐쉬 프로세스가 백그라운드 프로세스 동작하며, 상기 캐쉬 프로세스에 의해 사용되고 있는 데이터에 대해서는 상기 비휘발성 메모리에 대한 읽기 동작을 수행하는 타스크가 접근할 수 없도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

본 발명은 비휘발성 메모리에 대한 접근 구조를 단순화시키고 비휘발성 메모리 관리용 상태 테이블을 두어 검색 시간을 단축하며, 동적 할당 영역을 단일 구조로 관리하고 자주 변경되는 데이터를 동적 할당 영역에 저장함으로써, 저장 동작의 단순화와 비휘발성 메모리의 수명을 연장시키고, 속도가 느린 EEPROM 쓰기 동작을 할 때, 캐쉬 처리 기능을 두어 성능을 향상시키고, EEPROM의 장치 제어부 단계에 보안 영역을 설치함으로써, 데이터베이스 하위 수준에서 주요 데이터에 대한 보안이 가능하게 한다.

본 발명에 이용되는 비휘발성 메모리는 도 2 에 도시된 바와 같이 단말기가 동작 중에도 읽기와 쓰기가 가능한 EEPROM 또는 플래시 메모리이며, 이동통신 단말기 내에 설치되어 있다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시간 데이터베이스 운영방법에서는 단일 구조의 동적 할당 영역을 사용한다. 따라서, 데이터의 저장 및 검색은 고정 할당 영역(12)과 하나의 동적 할당 영역(13)으로 나누어 이루어지며, 동적 할당 영역 관리를 위한 추가적인 동작이 필요 없다. 또한, 비휘발성 메모리의 관리는 핵심 정보를 관리하는 비휘발성 정보 테이블(NVIT)(16) 자료구조 내에 아이템 포인터 테이블(IPT)(17)과 셀 상태 테이블(CST)(18)을 두어, 셀 상태 테이블(18)에 직접 접근이 가능하다. 따라서, EEPROM의 데이터 정보를 빠르게 검색할 수 있다. 더불어, EEPROM의 메모리를 직접 관리하기 위한 셀 상태 테이블(CST)(18) 자료 구조에는 EEPROM의 메모리 상태를 관리하는 상태 테이블을 두고, 여기서 1비트가 1블록을 표시하는 것은 물론, 1비트가 2개 이상의 블록을 표시하도록 한다. 이렇게 함으로써 한 번에 2블록 이상의 단위로 메모리의 상태 검색이 가능하므로 메모리 검색 시간을 단축할 수 있다.

그리고, 본 발명에서는 시스템 운영 중에 자주 변경되는 스택 다이얼 아이템(15)을 동적 할당 영역(13)에 저장하도록 한다. 동적 할당 영역(13)에 데이터 아이템을 저장하게 되면, 데이터의 재배치가 이루어지므로, 동일한 EEPROM 주소에 쓰기가 반복되는 문제를 막을 수 있기 때문에 EEPROM의 수명 단축을 막아 준다.

도 3 은 EEPROM에 쓰기 동작을 수행할 때, 동작하는 캐쉬 프로세스의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 타스크가 비휘발성 메모리(19)에서 데이터를 읽는 동작(21)은 RAM 캐쉬(23)나 비휘발성 메모리(19)의 내용을 직접 읽는 방법으로 이루어진다.

그리고, 비휘발성 메모리(19)에 데이터를 저장하는 쓰기 동작(22)은 이를 직접 처리하기 위한 캐쉬 프로세스(25)를 두어 처리한다. 즉, 타스크는 RAM 캐쉬(23)에 데이터를 저장하고, 큐(24)에 이를 표시한 후 종료하며, 비휘발성 메모리(EEPROM, 19)에 쓰는 동작은 캐쉬 프로세스(25)가 수행하는 것이다. 여기에서, 캐쉬 프로세스(25)는 백그라운드 프로세스로 동작하게 되며, 캐쉬 프로세스(25)와는 별도로 타스크는 다른 작업을 처리할 수 있게 된다. 단, 현재 캐쉬 프로세스(25)에 의해 사용되고 있는 데이터에 대해서는 일관성 유지를 위해 타스크가 접근할 수 없도록 한다.

도 4 는 장치 제어부 단계에서 보안 영역의 접근 구조를 나타내는 도면이다. 보안 영역은 EEPROM을 직접 제어하는 제어부 단계에서 관리하는 특수 목적의 데이터 영역을 두는 것으로, 도 2 의 보안영역(14)과 같이 EEPROM 내부에 특별한 동작을 통해서만 접근이 가능한 영역을 설정하는 것이다.

이러한 보안 영역에 접근하기 위해서는 도 4 의 ③과 같이 보안 영역 접근을 위한 "NV_SEC_F"라는 명령을 사용하여야 하며, 타스크에서 전달된 명령은 제어부에서 동작 검사 및/또는 물리 주소 검사를 수행하여, ②와 같이 일반 명령을 사용한 보안 영역 접근이었을 때에는 에러를 발생한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명은, 비휘발성 메모리에 대한 접근 구조를 단순화하고 비휘발성 메모리 관리용 상태 테이블을 효율적인 구조로 두어 실시간 데이터베이스의 검색 시간을 단축시키고, 동적 할당 영역을 단일 구조로 관리하고 자주 변경되는 데이터를 동적 할당 영역에 저장함으로써 저장 동작의 단순화와 비휘발성 메모리의 수명을 연장시키며, 속도가 느린 EEPROM 쓰기 동작을 할 때, 캐쉬 프로세스를 두어 쓰기 동작을 수행함으로써 유휴 시간을 활용할 수 있도록 하여 전체 시스템의 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 데이터베이스 내에 보안 영역의 설정과 장치 제어부 단계에서의 보안 영역 관리를 통해 중요한 데이터에 대해 안전성을 보장할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 비휘발성 메모리를 이용한 실시간 데이터베이스 운용방법에 있어서,

   상기 비휘발성 메모리 내에 비휘발성 정보 테이블과 고정 할당 영역과 동적 할당 영역이 설정되고,

   단일 구조로 관리되는 상기 동적 할당 영역에는 자주 변경되는 스텍 다이얼 아이템이 저장되며,

   상기 비휘발성 정보 테이블에는 비휘발성 메모리를 관리하기 위한 셀 상태 테이블과 아이템 포인터 테이블이 구비되며,

   상기 셀 상태 테이블 자료 구조에는 비휘발성 메모리 상태를 관리하기 위한 상태 테이블이 구비되고, 상기 상태 테이블에서 1비트가 적어도 2개 이상의 블록을 표시하도록 하여, 한번에 적어도 2블록 이상의 단위로 메모리의 상태를 검색하도록 하며,

   상기 비휘발성 메모리에 대한 쓰기 동작은 캐쉬 프로세스에 의해 수행되고, 상기 캐쉬 프로세스가 백그라운드 프로세스 동작하며, 상기 캐쉬 프로세스에 의해 사용되고 있는 데이터에 대해서는 상기 비휘발성 메모리에 대한 읽기 동작을 수행하는 타스크가 접근할 수 없도록 제어하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리를 이용한 실시간 데이터베이스 운용방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 비휘발성 메모리의 일부 영역에 보안 영역이 더 구비되고, 상기 보안 영역에 대한 접근 제어가 타스크로부터 전달된 명령에 대한 동작 검사와 물리적 주소 검사를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리를 이용한 실시간 데이터베이스 운용방법.
3. 삭제

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