TWI259366B - Data block storing method in a memory - Google Patents

Description

1259366 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於在中斷電源供應的例子中資料儲存保有 其內容之半導體的可覆寫數位記憶體的領域。更特別地， 發明是關於藉由記憶體之資料區塊的儲存方法可用的記憶 體空間的管理。 【先前技術】 鲁 半導體記憶體被用在所有包含微處理器的應用上，對 其而言，儲存它們產生作用之程式及必要的資料是必要 通常，資料係導入記憶體中預定的位址，即，在程式 發展期間所定義的位址，或相繼地，即，由下一個已存在 記憶體的區塊之連續區塊。同樣地這些區塊可被再記錄於 已存在的其它區塊，以更新已變過時的資料。一區塊是預 定長度或大小一串位元或位元組，包括含區塊識別符號之 # 標頭及定義其長度之數字。 根據程式的指令，資料係儲存在由位址定義的位置之 記憶體中。後者係藉由包含在程式中的參數決定。這些保 留位置係設於記憶體的任何區域，記憶體的限制係由位址 的欄位定義。以此方式決定的此範圍對應於，通常，大於 可儲存資料的最大容量之可用的容量。 更多且更複雜的資料處理的數種應用係裝在越來越小 的實際媒體。所以，用作微處理器之記憶體的容量必需被 -5- (2) (2)1259366 最佳成最大。這些例子出現例如在不同模組的電子零件如 晶片卡或包括數種經最小化資料的數値處理配件之其它媒 體。 一些應用中，特別地存取控制應用，使用者識別應用 或那些電子付款，必需反應越來越安全的需求以避免不正 當的手段。的確，卡的功能可在處理器有關的記憶體內容 的深入分析後展現。例如’付款卡的借方機制產生一組儲 存在記憶體適當位置之資料’其係由程式預定。對於由卡 完成的各操作，記憶體之資料的完善定義組構對應於它。 此狀況留下對卡的功能性可被複製或模擬於其它卡上的侵 權行爲開了一道門。 【發明內容】 本發明的目的是提出記憶體中的資料之保護儲存方法 以便避免藉由分析僞造它們的內容。另一目的在於藉由改 進資料讀取/寫入循環的管理限制記憶體的損耗。 此目的的達成由於在由記憶體管理程式控制的半導體 的數位可覆寫記憶體中多個資料區塊的儲存方法且及特徵 在於下列步驟： -隨機決定可用區域， -儲存貪料區塊在以此方式選擇的區域中。 藉由”可用區域”了解到資料的釋放或包含可由新資料 取代的資料像是例如在更新的例子中的記憶體區域。 根據發明的方法允許資料區塊的儲存在雖然程式實行 -6 - (3) 1259366 一系列同樣的操作而總是不同的記憶體的適當位置中。例 如，卡上1〇單位借方操作在各相同的借方功能的執行於 記憶體內容結構上將沒有相同的效果。更進一步，實行同 樣操作的兩張同樣的卡在它們的記憶體內容中將有完全不 同的結構。以此方式，卡的資料的分析將不允許某人再生 第一張卡的操作的影像且反之亦然。 除了安全性有關的看法’發明的方法允許，由於隨意 地經選擇區域之讀/寫，記憶體的損耗的較佳分佈。所以 β 將沒有區域在較其它更快速損耗的記憶體中，像何時數値 資料讀/寫循環總是在記憶體經指派的位置被實行。 可用記憶體區的隨機選擇可根據不同的變化實行。 1 -記憶體的檢查後獲得的結果構成一列對應於可用區 之位址。此列係暫時保存在隨機存取記憶體中。之後位址 係自此列隨機地選擇，且接著資料區塊係儲存在由此位址 標示的記憶體區。此方法的變化構成不斷地維護表格可用 的區域且在它們之間隨機地選擇位址。 鲁 2-記憶體的檢查決定最大量的可用區域。1與所找到 的區域數間數字η的隨機選擇表示區塊必需被儲存的區 域。例如，有20個可用區域，1與20間數字的隨機選擇 給予8，區塊因此係儲存在第八個可用區域。 3 .數字Ν係在1與可能最大區域數間隨意地決定。記 憶體管理程式連續地搜尋第Ν個可用區域，且如果它在 找到此區域之前到達記憶體的末端，記憶體管理程式自記 憶體的開頭重新開始搜尋直到找到第Ν個可用區域。 -7- (4) (4)1259366 【實施方式】 由於下列給作非限定範例與附圖關聯的詳細說明而將 更加了解發明。 圖1示例資料區塊都有相同長度1的例子。它們係被 隨機地記憶在長度對應於多個將被記憶的區塊長度的長度 之可用區域。例如，如果區塊都有1 〇位元組的長度，它 們可被隨機地分散在1 〇，20，3 〇，4〇等位元組的位置。 可用區域可大於將被記憶的區塊。例如，一 1 0位元組的 區塊B 8可被放在3 0位元組的空間e2且有關於可用區域 的開頭2 0位元組的位移，即自前面區塊B 5的2 0位元 組。 在新區塊Bn的儲存期間，根據發明的第一變化，記 憶體管理程式將檢查記憶體且將自e 1，e2，1，e2，2，e3 及e4追溯可用位址了解空間e2允許儲存兩固定長度的區 塊。一旦決定這些位址，隨機變數可被用以定義將儲存區 塊Β η的可用區域的位址。 根據第二變化，管理程式找到5個長度對應於那些將 被儲存的區塊的可用區域。1與5之間數字的隨機選擇給 3，區塊Bn因此將被儲存在第三區域，即，在e2，2。 根據第三變化，可用區域Z的最大數目是〗3。管理 程式隨蒽地決定】與1 3間的數字N，例如8， 之後它檢查記憶體以找出第八個可用區域。第一循環展現 有5個可用區域且第二循環自開始決定位置e2，2 (第三 -8- (5) 1259366 個）對應於第八區域。簡言之，如果經結定的隨機數N 大於可用地點數P，自由空間的位置係由隨機數N以可用 地點數P爲模而定義。在此，在範例中，N = 8大於P = 5， 所以區塊將被儲存在位置8以5爲模=第3地點。在N 以P爲模等於0的特別例子中，區塊可處於第一或最後位 置。根據另一變化，隨機數N可再次被定義直到獲得値N 以P爲模不同於〇。 圖2 a)表示區塊有變動長度且由自由區域決定是否分 開的例子。例如2 0位元組的區塊B 2自前面的區塊5位元 組開始且在區塊B 4前5位元組結束。例如，如果B 2及 B 4必需被取代’ b 2前後之該區域或自由空間e 1及e 2可 被佔據。對在取代前面區塊的新區塊Β η的儲存期間被佔 據或移動的所有其它自由空間是相同的。 新區塊Β η可被儲存在剩下的自由空間或代替一或數 個不再是有用而仍存在的區塊。以此方式，經釋放的空間 允許數個較小區塊或較大區塊的儲存佔據所有或部分空 間。圖b )及c )顯示更新的範例：新區塊β 1 2已被儲存在 自由空間e4。區塊Β 1 0係由較大區塊Β 1 1取代，所以， 佔據所有於B 7及B 9之間經釋放的空間e 9。區塊B 2及 B 4已由佔據經釋放的空間e 1 〇的一半之Β 1 3取代。以此 方式建立的新自由空間e 1 1將在區塊的下一儲存期間被使 用。 根據圖3示例的發明的另一變化，程式決定記憶資料 區塊的目前長度m。此値可對應於區塊最平常的長度或， -9- (6) 1259366 在某些例子中，是區塊的平均長度。在可用儲存區隨機選 擇後，區塊將，在區塊有等於或大於該長度 m的例子 中，被直接地記憶在已存在的區塊之後，或具有η位元組 的位移以便區塊的長度及位移η等於長度 m。此變化允 許，在區塊刪除後，釋放將非常快速被使用的空間。沒有 此位移在儲存的時間預見，由此區塊釋放的位置將非常小 的機會被再次使用。 根據我們的範例，區塊通常的長度m是1 5位元組； 區塊有在5及2 0位元組間變化的長度。展示兩例： 如果將被儲存的區塊Bn的長度小於目前長度m，Bn 係儲存在自前面區塊開始的間距m以留下等於m及Β η的 長度間之差的自由空間。根據以上範例，1 0位元組的區 塊係放在自前面區塊的1 5 - 1 0 = 5位元組。圖3 a)顯示 由可用區域分隔的區塊。圖3 b)中區塊B6係儲存在自由 空間e 2，B 6的長度係小於目前長度m，B 6係放在自前面 區塊B 2的開始之間距m。B 2及B 6間之空間e 5是對等於 m及B6的長度間之長度差。 如果將被儲存的區塊Β η的長度大於或等於目前長度 m，Bn係放在緊隨前面區塊之後。圖3 b)中Β7較値m大 且因此被放在B 5之後的e4在它們之間沒有留下任何自由 空間。 根據發明的方法也可被應用至更重要有允許對資料區 塊直接存取以表格或矩陣形式之結構的記憶體。在此例 中，某些指標定義記憶體中可用的位置。後者在記憶體中 -10- (7) 1259366 之資料區塊的儲存之前被隨意地選擇。 自已根據發明的方法儲存的區塊之資料可由分析，包 含在區塊的開頭的識別符號或包含在事先經記憶的表彳各中 各區塊的位址建構。 在發明的一實施例中，包含直接存取指標的表格係包 含在第二安全的記憶體中。以此方式，主要記憶體是不穩 的如電腦的記憶體且指標表格係儲存在安全模組（晶片卡 或類似元件）是可能的。各資料區塊包含最後將與資料的 大小一起被傳送至卡的識別符號。在交換中，卡在如前述 的自由指標之間隨意地決定指標且將此指標傳回主電腦。 同時，該卡儲存資料識別符號連同指標値。 要注意的是避免在主要記憶體中與資料區塊儲存識別 符號是可能的，此資訊僅在經保護的記憶體中找到。儲存 區塊沒有識別符號在主要記憶體中接著將避免經由記憶體 的分析對這些區塊的任何識別。 在讀取的例子中，識別符號係傳送至搜尋它的經保護 的記憶體中對應的指標之卡；將被傳回主電腦之指標將加 入在主要記憶體中資料區塊。 以此方式，各主要記憶體內容是唯一的且不能自一電 腦傳輸到另一電腦。它必需被強制地伴隨儲存指標表格之 安全元件。 【圖式簡單說明】 圖1顯示在部分記憶體中具有同長度的一些資料區塊 的儲存。 -11 - (8)1259366 圖2顯示變動長度區塊的儲存。 圖3示例考慮預定間隙之區塊的儲存。

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Claims (1)

1. (1) (1)1259366 拾、申請專利範圍 1 · 一種由記憶體管理程式控制之數位可覆寫半導體 的tm體中Z多個資料區塊的儲存方法，且其特徵在於 由下列步驟構成： 〜隨意地決定可用區域， -儲存資料區塊在以此方式選擇的區域。 2 .根據申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於它包 含由s己丨思體巨理程式做的g己憶體的事先檢查步驟，該檢 查決定可用的區域。 3 .根據申請專利範圍第2項之方法，其特徵在於檢 查記憶體後獲得的結果構成可用區域的位址暫時地保存 在第二記憶體中之一序列，位址接著係自該序列隨意地 選擇且接著資料區塊係儲存在由此位址表示的記憶體的 區域中。 4 ·根據申請專利範圍第2項之方法，其特徵在於記 憶體的檢查決定可用區域數，在1及所找到的區域數間 之數字的隨意選擇表示區塊必需被儲存之區域。 5 .根據申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於1 及最大可能可用區域數間之數字N被隨意地決定，記憶 體管理程式連續地搜尋第N個可用區域且，如果在找到 該區域之前到達記憶體結尾，記憶體管理程式自記憶體 的開始重新開始搜尋直到它到達第N個可用區域。 6.根據申請專利範圍第1至5項中任一項之方法， 其特徵在於區塊是變動長度的區塊，記憶體中區塊的儲 -13- (2) 1259366 存係以長度等於或大於該區塊長度的可用區域製作。 7 .根據申請專利範圍第]至5項中任一項之方法， 其特徵在於資料區塊都是同長度，記憶體可用長度具有 長度等於或大於區塊長度的倍數。 8.根據申請專利範圍第1至5項中任一項之方法， 其特徵在於它包括將被記憶的區塊目前長度m的先前決 定步驟，較該目前値長度短的區塊Β η係儲存在自前面區 塊的間距m以留下等於目前長度m及區塊Β η長度間之 鲁 差之自由空間，等長或較目前長度長的區塊Β η係儲存在 緊隨前面區塊之後。 9 .根據申請專利範圍第1項之方法’其特徵在於記 憶體係經由指標表格對資料直接存取’該指標在記憶體 中資料區塊的儲存前被隨意地選擇。 10.根據申請專利範圍弟9項之方法’其特徵在於 指標表格係儲存在不同於主要記憶體的安全記憶體中， 各指標係與資料區塊的識別符號關聯。 鲁 1 1 .根據申請專利範圍第1 〇項之方法’其特徵在於 該不同的安全記憶體係位於可移除安全模組像是晶片 卡。 14-