TWI617915B - Data verification correction method - Google Patents
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Abstract
一種資料檢驗校正方法,由一電連接一第一儲存單元的處理單元實施,該第一儲存單元儲存第一資料及其對應的第一檢驗碼,與第二資料及其對應的第二檢驗碼,該方法包含以下步驟:當根據該第一檢驗碼判定出該第一資料無效且根據該第二檢驗碼判定出該第二資料無效時,判定該第一檢驗碼是否相同於該第二檢驗碼;當判定結果為是時,根據一預設且包含一修正位元的修復向量與該第一資料產生第一修復資料;根據該第一檢驗碼判定該第一修復資料是否有效;及當判定出該第一修復資料有效時,根據該第二資料及該第一修復資料判定該第一修復資料是否正確。
Description
本發明是有關於一種檢驗校正方法,特別是指一種資料檢驗校正方法。
固態快閃記憶體(Flash Memory)用於一般性資料儲存,以及在電腦與其他數位產品間交換傳輸資料,如記憶卡與隨身碟等儲存裝置。相較於先前的電子抹除式記憶體(EEPROM),快閃記憶體讀寫速率更快、功耗更低且成本更低。
然而,現有的固態快閃記憶體的可擦寫次數為一萬次,大幅低於先前的電子抹除式記憶體的十萬次。目前用來解決固態快閃記憶體使用壽命過短之問題的方法包含以下兩種:第一種方式為使用壽命較長的外部記憶體來延長使用壽命,第二種方式為以損耗均衡演算法來延長使用壽命。然而,這兩種方法不能從根本上解決問題,因為若記憶體中的某個反及閘(NAND gate)發生永久故障,且在未檢測出上述故障的情況下,有誤用錯誤資料的危險,即使在有檢測出上述故障的情況下檢測得知記憶體故障,還是無法復原損壞的資料,因而對資料的使用極其不便且有安全性的疑慮。
因此,本發明的目的,即在提供一種能檢測資料並回復損毀之資料的資料檢驗校正方法。
於是,本發明資料檢驗校正方法,藉由一處理單元來實施,該處理單元電連接一第一儲存單元,該第一儲存單元包括一儲存第一資料與一對應該第一資料的第一檢驗碼的第一儲存區、一儲存相關於該第一資料之備份的第二資料與一對應該第二資料的第二檢驗碼的第二儲存區,及多個其他未使用的儲存區,該第一儲存單元還儲存一相關於該第一儲存區的位址與該第二儲存區的位址的位址簿,該資料檢驗校正方法包含以下步驟:
(A)根據該位址簿獲得儲存於該第一儲存單元的該第一儲存區的該第一資料與該第一檢驗碼,及儲存於該第一儲存單元的該第二儲存區的該第二資料與該第二檢驗碼;
(B)根據該第一檢驗碼判定該第一資料是否有效;
(C)當判定出該第一資料無效時,根據該第二檢驗碼判定該第二資料是否有效;
(D)當判定出該第二資料無效時,判定該第一檢驗碼是否相同於該第二檢驗碼;
(E)當判定出該第一檢驗碼相同於該第二檢驗碼時,根據一預設且包含一修正位元的修復向量與該第一資料,產生第一修復資料;
(F)根據該第一檢驗碼判定該第一修復資料是否有效;及
(G)當判定出該第一修復資料有效時,根據該第二資料及該第一修復資料判定該第一修復資料是否正確。
本發明的功效在於:藉由該處理單元判定該第一資料及該第二資料是否有效,以檢測資料是否損毀。此外,當判定出該第一資料及該第二資料無效時,藉由該處理單元根據該修復向量與該第一資料產生第一修復資料,並判定該第一修復資料是否有效且正確,藉此來復原損毀的資料。
參閱圖1,說明用來實施本發明資料檢驗校正方法之一實施例的一系統100,該系統100包含一第一儲存單元11、一第二儲存單元12,及一電連接該第一儲存單元11及該第二儲存單元12的處理單元13。在本實施例中,該第一儲存單元11例如為固態快閃記憶體(Flash Memory),該第二儲存單元12例如為隨機存取記憶體(Random Access Memory, RAM)。
該第一儲存單元11包括一儲存第一資料與一對應該第一資料的第一檢驗碼的第一儲存區111、一儲存相關於該第一資料之備份的第二資料與一對應該第二資料的第二檢驗碼的第二儲存區112,及多個其他未使用的儲存區113,該第一儲存單元11還儲存一相關於該第一儲存區111的位址與該第二儲存區112的位址的位址簿、一對應該第一儲存區111的第一狀態旗標,及一對應該第二儲存區112的第二狀態旗標。該第一狀態旗標的一第一旗標值是一指示出該第一儲存區111沒有異常的第一預定值,及一異於該第一預定值並指示出該第一儲存區111有異常的第二預定值之其中一者,該第二狀態旗標的一第二旗標值是一指示出該第二儲存區112沒有異常的第三預定值,及一異於該第三預定值並指示出該第二儲存區112有異常的第四預定值之其中一者,該第一旗標值的初始值為該第一預定值,該第二旗標值的初始值為該第三預定值。值得一提的是,在本實施例中,該第一預定值及該第三預定值例如皆為0,該第二預定值及該第四預定值例如皆為1。
本發明資料檢驗校正方法之該實施例包含一相關於檢驗資料是否損壞的檢驗程序、一相關於修復損壞的資料的第一校正程序、一相關於修復損壞的資料的第二校正程序及一相關於重新儲存正確資料的儲存程序。
參閱圖1及圖2,該檢驗程序包含以下步驟。
在步驟201中,該處理單元13根據該位址簿獲得儲存於該第一儲存單元11的該第一儲存區111的該第一資料與該第一檢驗碼,及儲存於該第一儲存單元11的該第二儲存區112的該第二資料與該第二檢驗碼。
在步驟202中,該處理單元13根據該第一檢驗碼判定該第一資料是否有效。若該判定結果為肯定,則流程進行步驟203。否則,流程進行步驟204。
在步驟203中,當該處理單元13判定出該第一資料有效時,該處理單元13將該第一資料儲存至該第二儲存單元12。
在步驟204中,當該處理單元13判定出該第一資料無效時,該處理單元13將該第一旗標值更新為該第二預定值。特別注意的是,在本實施例中,是利用現有任何一種錯誤更正(Error Correction)編碼的技術來判定該第一資料及該第二資料是否有效,由於本發明之特徵並不在於熟知此技藝者所已知的該錯誤更正編碼的技術,故不多加贅述。
跟隨在步驟204之後的步驟205中,該處理單元13根據該第二檢驗碼判定該第二資料是否有效。若該判定結果為肯定,則流程進行步驟206。否則,流程進行步驟207。
在步驟206中,當該處理單元13判定出該第二資料有效時,該處理單元13將該第二資料儲存至該第二儲存單元12。
在步驟207中,當該處理單元13判定出該第二資料無效時,該處理單元13將該第二旗標值更新為該第四預定值。
跟隨在步驟207之後的步驟208中,該處理單元13判定該第一檢驗碼是否相同於該第二檢驗碼。若該判定結果為肯定,則進行該第一校正程序(亦即,流程進行步驟301以進入該第一校正程序的第一個步驟)。否則,進行該第二校正程序(亦即,流程進行步驟401以進入該第二校正程序的第一個步驟)。
參閱圖1及圖3,該第一校正程序包含以下步驟。
在步驟301中,當該處理單元13判定出該第一檢驗碼相同於該第二檢驗碼時,該處理單元13根據一預設且包含一修正位元的修復向量與該第一資料,產生第一修復資料。
在步驟302中,該處理單元13根據該第一檢驗碼判定該第一修復資料是否有效。若該判定結果為肯定,則流程進行步驟303。否則,流程進行步驟304。
在步驟303中,當該處理單元13判定出該第一修復資料有效時,該處理單元13根據該第一修復資料與該第二資料產生第三資料。值得一提的是,在本實施例中,在步驟301中,該處理單元13藉由將該修復向量與該第一資料進行邏輯異或,以產生該第一修復資料,且在步驟303中,該處理單元13藉由將該第一修復資料與該第二資料進行邏輯異或,以產生該第三資料。
在步驟304中,當該處理單元13判定出該第一修復資料無效時,該處理單元13判定該修復向量的該修正位元是否位於該修復向量的一最左位元。若該判定結果為肯定,則流程進行步驟305。否則,流程進行步驟306。
在步驟305中,當該處理單元13判定出該修正位元位於該最左位元時,該處理單元13產生一指示出資料無法回復的錯誤訊息。
在步驟306中,當該處理單元13判定出該修正位元非位於該最左位元時,該處理單元13將該修復向量中的該修正位元左移一位元,並重複步驟301~步驟302。
跟隨在步驟303之後的步驟307中,該處理單元13根據該第三資料判定該第一修復資料是否正確。若該判定結果為肯定,則流程進行步驟308。否則,流程進行步驟309。值得一提的是,在本實施例中,藉由該處理單元13判定該第三資料是否為2的冪以判定該第一修復資料是否正確,當該第三資料為2的冪時,該第一修復資料正確。
在步驟308中,當該處理單元13判定出該第一修復資料正確時,該處理單元13將該第一修復資料儲存至該第二儲存單元12。
在步驟309中,當判定出該第一修復資料不正確時,產生該錯誤訊息。
值得特別說明的是,在本實施例中,該第一校正程序在該第一資料與該第二資料各自有1個位元的錯誤,且該第一檢驗碼與該第二檢驗碼沒有錯誤時,可以回復損毀的資料,而若該第一檢驗碼與該第二檢驗碼各自有相同的1個位元的錯誤,或是該第一資料及該第二資料共有3個位元以上的錯誤時,則無法回復損毀的資料。
舉例來說,正確的資料為00110011,該第一檢驗碼及該第二檢驗碼皆無損壞,該第一資料與該第二資料各自有1個位元的錯誤,損毀的該第一資料為00111011,而損毀的該第二資料為00100011。在步驟301中,該修復向量為00000001,該修復向量中位元值為1的位元即為該修正位元,該處理單元13產生的該第一修復資料為00111010,接著在步驟302中,該處理單元13判定該第一修復資料是否有效,並在步驟304中,當該處理單元13判定出該第一修復資料(00111010)無效時,該處理單元13判定該修復向量的該修正位元是否位於該修復向量的該最左位元,最後在步驟306中,當該處理單元13判定出該修正位元非位於該最左位元時,該處理單元13將該修復向量中的該修正位元左移一位元。重複步驟301、302、304、306直到該修復向量為00001000時,在步驟301中,該處理單元13產生的該第一修復資料為00110011,接著在步驟302中,該處理單元13根據該第一檢驗碼判定該第一修復資料是否有效,並在步驟303中,當該處理單元13判定出該第一修復資料有效時,該處理單元13產生的第三資料為00010000,且步驟307中,該處理單元13根據該第三資料判定該第一修復資料是否正確(亦即,判定該第三資料00010000是否為2的冪,以判定該第一修復資料是否正確),在本舉例中,該第三資料00010000為2的冪,因此,流程進行到步驟308,在步驟308中,當該處理單元13判定出該第一修復資料正確時,該處理單元13將該第一修復資料儲存至該第二儲存單元12。
參閱圖1及圖4,該第二校正程序包含以下步驟。
在步驟401中,當該處理單元13判定出該第一檢驗碼不同於該第二檢驗碼時,該處理單元13根據該第二檢驗碼判定該第一資料是否有效。若該判定結果為肯定,則流程進行步驟402。否則,流程進行步驟403。
在步驟402中,當該處理單元13判定出該第一資料有效時,該處理單元13將該第一資料儲存至該第二儲存單元12。
在步驟403中,當該處理單元13判定出該第一資料無效時,該處理單元13根據該第一檢驗碼判定該第二資料是否有效。若該判定結果為肯定,則流程進行步驟404。否則,流程進行步驟405。
在步驟404中,當該處理單元13判定出該第二資料有效時,該處理單元13將該第二資料儲存至該第二儲存單元12。
在步驟405中,當該處理單元13判定出該第二資料無效時,該處理單元13產生該錯誤訊息。
值得特別說明的是,在本實施例中,當該第一檢驗碼及該第二檢驗碼共有1個位元的錯誤,且該第一資料及該第二資料共有1個位元的錯誤時,則藉由該第二校正程序可以回復損毀的資料,而當該第一檢驗碼與該第二檢驗碼各自有1個位元的錯誤,或是若該第一資料及該第二資料各自有1個位元的錯誤時,則該第二校正程序無法回復損毀的資料。
參閱圖1及圖5,在步驟206、308、402及404後,該處理單元13進行該儲存程序,以將有效且正確的資料儲存至該第一儲存區111及該第二儲存區112,該儲存程序包含以下步驟。
在步驟501中,該處理單元13判定該第一旗標值是否為該第二預定值。若該判定結果為肯定,則流程進行步驟502。否則,流程進行步驟503。
在步驟502中,當該處理單元13判定出該第一旗標值為該第二預定值時,該處理單元13將該位址簿的該第一儲存區111的位址變更為其他未使用的該等儲存區113之一者的位址,並將該第一旗標值更新為該第一預定值後,進行步驟503。
在步驟503中,該處理單元13判定該第二旗標值是否為該第四預定值。若該判定結果為肯定,則流程進行步驟504。否則,流程進行步驟505。
在步驟504中,當該處理單元13判定出該第二旗標值為該第四預定值時,該處理單元13將該位址簿的該第二儲存區112的位址變更為其他未使用的該等儲存區113之一者的位址並將該第二旗標值更新為該第三預定值後,進行步驟505。
在步驟505中,該處理單元13根據該第二儲存單元12儲存的資料產生一對應該第二儲存單元12儲存的資料的第三檢驗碼。
在步驟506中,該處理單元13根據該位址簿將該第二儲存單元12儲存的資料與該第三檢驗碼儲存至該第一儲存區111與該第二儲存區112。
需注意的是,在本實施例中,步驟505、506是在步驟504或503後執行,但在其它實施例中步驟505、506可以在步驟501或502,及503或504後執行。
綜上所述,本發明資料檢驗校正方法,藉由該處理單元12判定該第一資料及該第二資料是否有效,以檢測資料是否損毀。此外,當判定出該第一資料及該第二資料無效時,藉由該處理單元12根據該修復向量與該第一資料產生第一修復資料,並判定該第一修復資料是否有效且正確,藉此來復原損毀的資料,故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者,僅為本發明的實施例而已,當不能以此限定本發明實施的範圍,凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
100‧‧‧系統
11‧‧‧第一儲存單元
111‧‧‧第一儲存區
112‧‧‧第二儲存區
113‧‧‧儲存區
12‧‧‧第二儲存單元
13‧‧‧處理單元
201~208‧‧‧步驟
301~309‧‧‧步驟
401~405‧‧‧步驟
501~506‧‧‧步驟
11‧‧‧第一儲存單元
111‧‧‧第一儲存區
112‧‧‧第二儲存區
113‧‧‧儲存區
12‧‧‧第二儲存單元
13‧‧‧處理單元
201~208‧‧‧步驟
301~309‧‧‧步驟
401~405‧‧‧步驟
501~506‧‧‧步驟
本發明的其他的特徵及功效,將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現,其中: 圖1是一方塊圖,示例地繪示一用來實施本發明資料檢驗校正方法之一實施例的系統; 圖2是一流程圖,說明該實施例的檢驗程序; 圖3是一流程圖,說明該實施例的第一校正程序; 圖4是一流程圖,說明該實施例的第二校正程序;及 圖5是一流程圖,說明該實施例的儲存程序。
Claims (11)
- 一種資料檢驗校正方法,藉由一處理單元來實施,該處理單元電連接一第一儲存單元,該第一儲存單元包括一儲存第一資料與一對應該第一資料的第一檢驗碼的第一儲存區、一儲存相關於該第一資料之備份的第二資料與一對應該第二資料的第二檢驗碼的第二儲存區,及多個其他未使用的儲存區,該第一儲存單元還儲存一相關於該第一儲存區的位址與該第二儲存區的位址的位址簿,該資料檢驗校正方法包含以下步驟: (A)根據該位址簿獲得儲存於該第一儲存單元的該第一儲存區的該第一資料與該第一檢驗碼,及儲存於該第一儲存單元的該第二儲存區的該第二資料與該第二檢驗碼; (B)根據該第一檢驗碼判定該第一資料是否有效; (C)當判定出該第一資料無效時,根據該第二檢驗碼判定該第二資料是否有效; (D)當判定出該第二資料無效時,判定該第一檢驗碼是否相同於該第二檢驗碼; (E)當判定出該第一檢驗碼相同於該第二檢驗碼時,根據一預設且包含一修正位元的修復向量與該第一資料,產生第一修復資料; (F)根據該第一檢驗碼判定該第一修復資料是否有效;及 (G)當判定出該第一修復資料有效時,根據該第二資料及該第一修復資料判定該第一修復資料是否正確。
- 如請求項1所述的資料檢驗校正方法,其中,步驟(G)包含以下子步驟: (G-1)根據該第一修復資料與該第二資料產生第三資料;及 (G-2)根據該第三資料判定該第一修復資料是否正確。
- 如請求項2所述的資料檢驗校正方法,其中,在步驟(G-2)中,藉由判定該第三資料是否為2的冪以判定該第一修復資料是否正確,當該第三資料為2的冪時,該第一修復資料正確。
- 如請求項2所述的資料檢驗校正方法,其中,在步驟(E)中,將該修復向量與該第一資料進行邏輯異或,以產生該第一修復資料,且在子步驟(G-1)中,將該第一修復資料與該第二資料進行邏輯異或,以產生該第三資料。
- 如請求項1所述的資料檢驗校正方法,在步驟(G)後還包含以下步驟: (H)當判定出該第一修復資料不正確時,產生一指示出資料無法回復的錯誤訊息。
- 如請求項1所述的資料檢驗校正方法,在步驟(F)後還包含以下步驟: (I)當判定出該第一修復資料無效時,判定該修復向量的該修正位元是否位於該修復向量的一最左位元; (J)當判定出該修正位元位於該最左位元時,產生一指示出資料無法回復的錯誤訊息;及 (K)當判定出該修正位元非位於該最左位元時,將該修復向量中的該修正位元左移一位元,並重複步驟(E)~步驟(F)。
- 如請求項1所述的資料檢驗校正方法,該處理單元還電連接一第二儲存單元,在步驟(B)後還包含以下步驟: (L)當判定出該第一資料有效時,將該第一資料儲存至該第二儲存單元;及 在步驟(C)後還包含以下步驟: (M)當判定出該第二資料有效時,將該第二資料儲存至該第二儲存單元。
- 如請求項1所述的資料檢驗校正方法,該處理單元還電連接一第二儲存單元,在步驟(D)後還包含以下步驟: (N)當判定出該第一檢驗碼不同於該第二檢驗碼時,根據該第二檢驗碼判定該第一資料是否有效; (O)當判定出該第一資料有效時,將該第一資料儲存至該第二儲存單元; (P)當判定出該第一資料無效時,根據該第一檢驗碼判定該第二資料是否有效; (Q)當判定出該第二資料有效時,將該第二資料儲存至該第二儲存單元;及 (R)當判定出該第二資料無效時,產生一指示出資料無法回復的錯誤訊息。
- 如請求項1所述的資料檢驗校正方法,該處理單元還電連接一第二儲存單元,步驟(G)後還包含以下步驟: (S)當判定出該第一修復資料正確時,將該第一修復資料儲存至該第二儲存單元。
- 如請求項9所述的資料檢驗校正方法,該第一儲存單元還儲存一對應該第一儲存區的第一狀態旗標,及一對應該第二儲存區的第二狀態旗標,該第一狀態旗標的一第一旗標值是一指示出該第一儲存區沒有異常的第一預定值,及一異於該第一預定值並指示出該第一儲存區有異常的第二預定值之其中一者,該第二狀態旗標的一第二旗標值是一指示出該第二儲存區沒有異常的第三預定值,及一異於該第三預定值並指示出該第二儲存區有異常的第四預定值之其中一者,該第一旗標值初始值為該第一預定值,該第二旗標值初始值為該第三預定值,其中,在步驟(C)中還將該第一旗標值更新為該第二預定值,在步驟(D)中還將該第二旗標值更新為該第四預定值。
- 如請求項10所述的資料檢驗校正方法,在步驟(S)後還包含以下步驟: (T)判定該第一旗標值是否為該第二預定值; (U)當判定出該第一旗標值為該第二預定值時,將該位址簿的該第一儲存區的位址變更為其他未使用的該等儲存區之一者的位址; (V)判定該第二旗標值是否為該第四預定值; (W)當判定出該第二旗標值為該第四預定值時,將該位址簿的該第二儲存區的位址變更為其他未使用的該等儲存區之一者的位址; (X)根據該第二儲存單元儲存的資料產生一對應該第二儲存單元儲存的資料的第三檢驗碼;及 (Y)根據該位址簿將該第二儲存單元儲存的資料與該第三檢驗碼儲存至該第一儲存區與該第二儲存區。
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