TW200521680A - Method for writing memory sectors in a memory erasable block - Google Patents

Description

200521680 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種在一可呈方塊（塊，字組，資料 組）（Block)方式消除（擦除）（i6schen，英：erase)的記憶體 方塊（記憶體塊）（SB)中的記憶體扇區寫錄的方法，這些記 憶體方塊包含多數的記憶體扇區，其中各利用一關聯物（指 派物 XZuordner，英：associator 或 assigner)的表存取到 真實的（real)扇區，以將一邏輯位址（1〇gic address)作位 址轉變到真實方塊位址及一真實的扇區位址，且如果一扇 區寫錄指令要執行，（該扇區寫錄指令係關於一個已寫錄 的扇區者），則藉著一個改變之位址轉變作業（cha叩Μ address - conversion)而寫錄到一「取代記憶體方塊」中。 廣泛普及的非揮發性半導體記憶體（快閃記憶 體XFlashspeicher)係組織成方塊（Block)而方塊再組織成 扇區（扇段）（Sektor，英：sect〇r)，其中舉例而言，一個方 塊由256個扇區構成，各扇區有512個位元組。此記憶體 有一種性質，即：新資訊只能用扇區的方式（sect〇rwise) 寫入先前消除的扇區中。對於一方塊的所有扇區，該消除 作業係共同進行。將一扇區寫入該記憶體所花時間比讀取 時間更長，而一方塊的消除操作需要長時間，例如數個毫 秒（msec) 〇 【先前技術】 在德專利案DE 1 02 27 256 C1提到一種方法，亦即如 何找到一個「取代方塊」（Ausweichbl〇ck)以將一扇區 200521680 (Sektor)寫錄進去，以及如何將新資訊寫入其扇區中。在 此，在一個呈扇區遮罩（§ekt〇rmaske)形式的位元單 (Bitliste)中加標記（vermerken，英·n〇te)，看有那些扇區 被新寫錄到各取代方塊中。如果此時一個扇區需再描述 (beschreiben，英：describe)第二次，則找一個取代方塊並 寫入此方塊中。這種方法的缺點為：當寫入一取代方塊中 時，即使在只有的幾個寫入過程之後，也須重新找一個新 的取代方塊，且該扇區不得轉錄（umk〇pieren)。 此外，新式的έ己錄體晶片有一種性質，即：在一方塊 内的扇區只能序列式（順序式）（sequentieu， 英：Sequential)&上升地作描述。因此如果所要描述的各 扇區非先後相隨者，也要找一個新的取代方塊，並將已描 述過的扇區複製（kQpieren)。此複製過程乃是較久的寫錄 過程’它們會影響記憶體系統的速度。 在美專利US 5, 835, 935提在依寫錄需求而各使用一方 塊中的下一個自由扇區。因此固然這些方塊係用序列方式 4田述’但δ亥關聯物表係在邏輯式及實體式（物理 弋）（physikal isch)扇區位址之間作匹配，這點各需要另一 道寫錄過程。 【發明内容】 本發明的目的在提供一種方法，它可避免上述缺點， 且了改善έ己憶體系統的速度。 _這種目的達成之道，係將該扇區寫入到該「取代記憶 體方塊」中的寫錄過程用序列方式達成，並將各扇區在該 200521680 取代方塊中的位置儲存在一「扇區表」中。 有利的實施方式在申請專利範圍附屬項中說明。 在寫錄一扇區時，該扇區用一邏輯位址定出其位址。 此位址可分割成一邏輯式之扇區位址及一邏輯式之方塊位 址。 此A憶體系統係組織（organisieren，英：organize)成 真實的（real)記憶體方塊及真實的記憶體扇區，這些方塊 可一齊消除（I6schen，英：erase)，這些扇區可個別地描述。 在一「關聯物表」（Zuordnertabelle，英文：associator table) 中，該邏輯式方塊位址與真實的記憶體位址相關聯 (211〇3：(11^11，英：&53〇0^&七6)。這些邏輯扇區位址可不需作位 址轉換就直接當作真實的扇區位址使用。有一些記憶體方 塊被保留（reservieren)，當作取代方塊，它們可在寫錄操 作日可使用。對於各個要描述的記憶體方塊，有一取代方塊 與之關聯，且該取代方塊的位址及相關的表單（Liste)係放 在與該記憶體系統相關的記憶體控制器的内部標示記憶體 (Merkspeicher)中（扇區已寫入到其中）。此時宜將一方塊 之改變了的扇區以序列方式寫入到相關的取代方塊中，並 將該表單當作扇區表（Sektortabelle)使用，該扇區表顯 示，相關的記憶體扇區寫錄在取代方塊的那個扇區中。 在此，該扇區表在一實施例中係建構成索引表 (IndeXtabelle)形式，利用真實扇區位址（它與邏輯扇區位 址相同）可存取到該指示表。 在此位置的每一筆表輸入（Eintrag))顯示出取代方塊 200521680 中的某一扇區，相關的記憶體扇區寫錄在其中。 3玄索引表在最初用最大可能的值（FF)初始化 (initialisieren)。這種值顯示出’該相關的扇區仍未改 變地存在於最初的記憶體方塊中。 在該扇區表的另一實施例中，該扇區表構建成「尋找 表」（Suchtabelle)的形式，在該尋找表中，在各筆「表輪 入」中，該真實的扇區位址用在取代方塊中的各適當的扇 區位置顯示。在此有利的作法，係將該尋找表依真實的扇 區位址作排列，俾迅速找出一記憶體扇區的實際位置。> 在這個扇區表的這二種實施例中，宜將扇區在取代方 塊中的位置以及扇區在「管理區域」中的位置一齊儲存。 如此，在該記憶體系統再起動（Wiederanlauf)時，該扇區 表重新由該記憶體控制器的標示記憶體中的儲存在管理區 域中的扇區位置構建起來。在這種再起動日夺，該相關的扇 區的最大的位置數目就被接手到該扇區表中。 在此方法的實施例中，一記憶體方塊的典型扇區數目 個扇區。如此’在具有一索引表㈤⑽be"e)的 2施例中，該表就有256個位元組（Byte)的長度。在且有 —尋找表的實施例，則其長度為32個位元組的長度/、 在具有32個位元組的表的實施例中，挪個扇區用的 :區遮罩（Sekt_Ske)係可與16個區用的—個尋找表重 關 利用在一個取代方塊中的各種不同的 的扇區表填滿。一俟達到扇區表末端時 寫入作業，將相 ，就哥找一個新 200521680 的取代方塊，並從最初之記憶體方塊及迄今的取代方塊將 適當的扇區一齊複製到此新的取代方塊中。然後，此方塊 佔住最初的記憶體方塊的位置，其方式係將該「關聯物表」 中的那筆輸入資料對應地作實際化（aktualisieren)。迄今 的記憶體方塊與取代方塊被釋放（復原）（freigeben， 英：release)，以作消除，且在消除後用於當作新的取代方 塊。 為了對於各記憶體方塊調整最有利的寫錄管理，故在 。亥與各邏輯式方塊位置相關聯的關聯物表中，附帶一個策 略標示物（Strategiemerker)。此標示物顯示出：在寫錄操 作時，究竟最後是用一位元式（bitwise)的扇區遮罩工作或 者用一位元組式（bytewise)的扇區表工作。此「取代方塊」 的管理方式對於以後的數個寫錄程序仍保持不變。此策略 標示物以有利的方式先用該資料「扇區遮罩」而初始化 (initialisieren)，因為大部分的寫錄操作都呈純序列方 式進行，然後該管理可經由一扇區遮罩最快地達成。 但在FAT(File Allocation Table)(檔定位表）檔案系 統類型的記憶體系統的場合宜將含有FAT的記憶體方塊與 該策略標示物「扇區表」同時初始化，因為在這種記憶體 系統的場合，寫入相同記憶體扇區中的寫入操作太頻繁 了。因此，記憶體系統的速度從開始起就上升。 如果在該記憶體系統操作時發現，個別的記惊體扇體 更頻繁地被蓋寫（tiberschreiben，英：〇verwrite)過去，則 宜將該取代方塊的管理（Verwaltung)從一扇區遮罩切換到 200521680 一扇區表。如此，即使是在該關聯物表中的策略標示物也 對應地作後操作（nachftihren)。 如果沒有扇區的複製（Dupl ikate)，則宜轉換到用於將 記憶體方塊作管理的扇區遮罩。 本發明的實施例在圖式中作說明。 【實施方式】 苐1圖中顯示邏輯位址LA，它係由邏輯式方塊位址lb A 與邏輯式扇區位址LSA組合而成。利用該邏輯式方塊位址 LBA可作存取（zUgreifen)到該關聯表ζτ，在該關聯表中儲 存著相關的真實位址RA。此真實位址RA係由真實的方塊 位址RB與真實的扇區位址RSA組合而成。在此，該真實的 扇區位址RSA並未作儲存，因為該邏輯式扇區位址LSA也 當作真實的扇區位址RSA使用。此外，該與邏輯方塊位址 相關的策略標示物SF儲存在此關聯物表ζτ中，該策略標 不物顯示區，是否用一扇區遮罩或用一扇區表工作。這種 與邏輯位址LA相關的真實位址RA顯示一記憶體方塊 SB，該記憶體方塊用於利用該邏輯位址u作儲存操作。 第2圖中顯示一記憶體方塊SB與相關的取代方塊AB， 二中忒儲存刼作係利用一索引表ιτ控制。經由該真實扇 品。止RSA存取到该索引表Iτ。該表的一筆輸入顯示相關 ”品在取代方塊Αβ中的實際位置，或顯示該記憶體區域仰 中^相關扇區仍為有效的扇區（G)。為此，在余引表IT中 f廷些位置輸入-個最大值⑽。不再有效的扇區(其中在 人代方塊中有一新的扇區内容）係在記憶體方塊SB中用 200521680 (X)表示。在該取代方塊AB中，係用系列方式寫入扇區中， 這點用箭頭表示。在取代方塊中，一個邏輯扇區位址LSA 可有的數個扇區内容。在此例中，係為扇區〇，該被輸入 到取代方塊AB的位置0與2。在索引表IT中的相關位置〇 表示有效的扇區。為了使該表在系統起動時能正確地重建 (rekonstruieren)，故遵守該扇區的上升的系列順序。如 果在讀取該取代方塊時，有一扇區（在此例中為扇區〇)被 找到數次，則具有方塊中最高位置的扇區為有效的扇區。 在第3圖中顯示與第2圖相同的情況，具有一尋找表。 它係依邏輯式扇區位址LSA而排列，在此處係為扇區 0, 2, 5。在各筆表輸入中，有取代方塊ab的相關之有效扇 區。此外，在尋找表st未示的扇區位在記憶體方塊SB中， 且在此處用G表示。 第4圖中顯示一記憶體方塊與一取代方塊ab組合 成一新的纪憶體方塊NB。取代方塊Αβ中所示之改變過的 扇區被複製到一新的記憶體方塊ΝΒ中的相關扇區中。 因此，此記憶體方塊只包含有效的扇區，此處用G表 示。 【圖式簡單說明】 第1圖係記憶體方塊與邏輯位址的關聯， 第2圖係利用一索引表的寫錄管理， 第3圖係利用一尋找表的寫錄管理， 第4圖係一記憶體方塊與—取代方塊組合成一新的記 憶體方塊的方式。 11 200521680 【主要元件符號說明】 AB 取代方塊 FF 最大值 G 有效扇區 IT 索引表 LA 邏輯位址 LBA 邏輯方塊位址 LSA 邏輯扇區位址 NB 新的記憶體方塊 RBA 真實方.塊位址 RSA 真貫扇區位址 SB 記憶體方塊 SF 扇區標示物 ST 尋找表 X 無效扇區 ZT 關聯物表 12

Claims (1)

1. 200521680 十、申請專利範圍： 1 · 一種在一可呈方塊方式消除的記憶體方塊（SB)中的 吕己憶體扇區寫錄的方法，這些記憶體方塊⑽包含多數的 $憶體扇區’其中各利用一關聯物表（ζτ)存取到真實的扇 區，以將一邏輯位址（LA)作位址轉變到真實方塊位址（εβα) 及一真實的扇區位址（RSA)，且如果一扇區寫錄指令要執 打’（該扇區寫錄指令係關於—個已寫錄的扇區者），則 藉者一個改變之位址轉變作業而寫錄到一「取代記憶體方 塊」（AB)中，其特徵在：扇區寫錄到該「取代記憶體方塊」_ (AB)中的寫錄過程係用系列方式進行，且各扇區在取代方 塊（AB)中的位置儲存在一扇區表中。 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中·· 該改變了的位址變換作業係利用一資料組達成，該資 料組具有内部的標示記憶體中的真實方塊位址（rba)及扇區 表。 3.如申請專利範圍第1項之方法，其中： 該扇區表構建成索引表（IT)形式，其中該真實扇區位籲 址（RSA)用於當作指示，且在各表位置顯示取代方塊中之有 效的扇區位置。 4·如申請專利範圍第3項之方法，其中： 在索引表（IT)中在一扇區位址（RSA)顯示一最大可能的 值，該相關的扇區不改變地存在最初的記憶體方塊（SB)中。 5·如申請專利範圍第1項之方法，其中： 該扇區表構建成尋找表（ST)的形式，其中在各筆表輸 13 200521680 入中顯示該真實位址（RSA)以及在取代方塊（AB)中的各有效 之扇區位置。 6·如申請專利範圍第5項之方法，其中： 該尋找表（ST)依真實之扇區位址（RSA)排列。 7.如申請專利範圍第1項之方法，其中： 將扇區在取代方塊（AB)中的位置以及在扇區的管理區 域中的位置一齊作儲存。 8·如申請專利範圍第7項之方法，其中： 一方塊的扇區表在該記憶系統再起動時由該儲存在管 理區域中的扇區位置重新構建。 9 ·如申請專利範圍第8項之方法，其中： 在再起動時，具有最大位置數目的扇區的位置被接手 到扇區表中。 10 ·如申請專利範圍第3項之方法，其中： 一記憶體方塊包含256個扇區，且相關之索引表（⑴ 長度為2 5 6個位元組。 11·如申請專利範圍第5項之方法，其中： -記憶體方塊包含256個扇區，且相關 長度為32個位元件。 吁找录UT) 公如申請專利範圍第1項之方法，其中： 汾戶^④扇區表填滿，就尋找—新的取代方域，且將有 此新的取代方塊中。 β複I到 13.如申請專利範圍第以項之方法，其中： 14 200521680 就新的取代方塊輸入在 碰+ 關恥物表中，當作最初之記憶 月豆万塊’而迄今的記憶體方余 万鬼及取代方塊則被釋放以供消 除0 14.如申請專利範圍第j項之方法，其中·· 在該關聯表中，對各邏輯式方塊位址附有— 物，該標示物顯示出是否上次有一個扇區遮罩 π μ 為此使用過。 羽區表 1 5 ·如申凊專利範圍第14項之方法，其中·· 該扇區標示物用該資料「扇區遮罩」初始化。 _ 1 6.如申請專利範圍第1 5項之方法，其中·· 當該記憶體系統格式化時，該具有「扇區表 」的資料 之FAT用的記憶體方塊被初始化，當作FAT檔案系統。 1 7.如申請專利範圍第1項之方法，其中： 如果該取代方塊中只有少數扇區被寫錄，且這此玲 〜j屬區 之一要再次被寫錄，則該取代方塊的管理從扇區遮罩轉變 到扇區表。 十一、圖式： 如次頁 15