本发明专利技术涉及NAND Flash存储器存储数据领域，尤其是涉及降低混合映射算法中日志块映射表内存资源占用的方法。本发明专利技术针对现有技术存在的问题，提供了一种降低内存资源消耗的方法，可以降低基于页映射的日志块映射表的缓存占用，能够显著降低LPMT占用资源，对与系统内存资源较为宝贵的嵌入式的片上系统具有实际意义。本发明专利技术中当有数据写入日志块时，查找LBIT中是否有同属于第k组的日志块且根据LPMT映射表信息确认是否能进行数据写入；当需要读取数据时，根据步骤1，查找LBIT中是否有同属于第k组的日志块且通过查找LPMT映射表是否存在offset项来确认该日志块中是存在有效数据，并进行数据读取。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及NAND Flash存储器存储数据领域，尤其是涉及。
技术介绍
半导体行业的蓬勃发展，出现了高性能的存储器NAND Flash, NAND Flash存储器使用半导体作为存储介质，具有高速，低能耗和防震等优点，但NAND Flash存储器本身也存在一些不足。首先，它的存储块的擦除次数是有限的；其次，NAND Flash必须要擦除之后才能重新写入，导致写入性能较低。因此，磨损均衡显得尤为重要，好的磨损均衡管理方法不但能够提高NAND Flash性能和效率，还能够大大的延长NAND Flash的使用寿命。基于此，出现了专门为NAND Flash存储器所使用的文件系统，如JFFS、JFFS2、YAFFS, TrueFFS等，这些NAND Flash专用的文件系统进行存储管理为NAND Flash设备提供专门的驱动和更好的数据管理。但是对于一个小型的S0C，由于资源的限制，想采用以上的文件系统对NANDFlash进行管理不太现实，所以亟需一个轻量级的管理方法，能够在有限资源的条件下，满足对NAND Flash的磨损均衡控制。目前对于小型的系统，常采用的管理方法为FTL (FlashTranslat1n Layer)ο典型的FTL管理机制采用以页为单位进行存储管理的方式，如图1所示，将物理页地址与逻辑页地址来进行一一对应，读、写操作都是按页进行，数据存储时存储在空白的页面存储区中，数据写入完成后需更新地址映射表中的转换信息。这种管理算法比较直接，但是由于采用的页映射机制，对于容量小、页数少的存储器，是极为方便的一种方法。但是，对于大容量NAND Flash来说，就显得比较吃力，例如，对于美光公司的MT29F32G08CBACA这个型号的NAND Flash来说，共有4096个物理块，每块有256页，基于页映射共需要4096*256*4=4MB的内存空间来保存当前的映射表，对于片上系统来说内存消耗过大。为了解决这个问题，提出了混合映射(Hybrid mapping)算法，它是基于块和页的混合映射的机制，如图2所示，在该算法中，将NAND Flash在逻辑上分为数据块和日志块两个部分，日志块是有多个空闲块组成。同时，在内存中存储着两个表:基于块映射的数据块地址映射表DBMT和基于页映射的日志块页映射表LPMT。写数据操作时，数据首先按页映射的方式写入日志块中，同时更新LPMT。当日志块数据存储满时，则对页映射表LPMT数据进行分析，将日志块中有效数据拷贝到空闲的数据块中，同时更新DBMT映射表，拷贝完成后释放当前的日志块，将数据写入空闲的日志块中，更新LPMT映射表。读数据操作时，首先查找LPMT页映射表，查询有效数据是否在日志块中，若是，则直接读取日志块中对应的数据，若不在该日志块上，则根据DBMT映射表，读取有效数据。根据混合映射算法，以MT29F32G08CBACA型号的NAND Flash为例，物理结构如图3，DBMT块映射表映射粒度为块，MT29F32G08CBACA共有4096个块，则DBMT存储的数值范围为0~0χ1000，用2个字节就可以表示出完整的信息，LPMT页映射表映射粒度为页，MT29F32G08CBACA共有4096*256个块，数值范围为0~0χ100000，需要4个字节才可以表示出完整的信息，需要消耗的内存如下:4096*2+ (TBN-X) *256*4，其中(TBN-X)为分配的日志块个数，可以看出，该算法所消耗的内存与日志块个数(TBN-X)有关，若(TBN-X)为64，则需要消耗内存为:4096*2+ 64*256*4 =72 KB0相对于基于页映射的算法，该算法内存消耗已经大大降低，但是经过分析发现，内存消耗主要部分为日志映射表LPMT，并且内存消耗与(TBN-X)相关，成倍数增长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:为了进一步降低内存消耗，增加日志块的个数，提高系统性能，本专利技术提供了一种降低内存资源消耗的方法，可以降低基于页映射的日志块映射表的缓存占用，能够显著降低LPMT占用资源，对与系统内存资源较为宝贵的嵌入式的片上系统具有实际意义，可广泛应用于片上系统的NAND Flash存储器的管理。本专利技术目的通过下述技术方案来实现: 一种包括: 步骤1:数据块和日志块都划分为K组，则第η组的日志块对应存储第η组数据块的数据，一个日志块组包括多个空闲块，一个空闲块包括多个空闲页；将数据需要写入的地址ADDR转换为组号η和组内偏移量offset ;设置日志块信息表LBIT记录对应日志块所属日志组号；所述11表示组别号；n为大于O的自然数，n = (ADDR/PPB)/(X/ K)；offset = ADDR-η *(X/ K) * PPB 或 offset = ADDR % ( (X/K) * PPB) ；η 的范围为 0~Κ_1 ；步骤2:当有地址为ADDR_x的数据写入日志块组时，根据步骤1，查找日志块信息表LBIT中是否有组别属性为η的空闲块且根据LPMT映射表信息确认是否能进行数据写入；步骤3:当需要读取地址位ADDR_d的数据时，根据步骤1，查找日志块信息表LBIT中是否有组别属性为η的日志块且通过查找LPMT映射表是否存在offset项来确认该日志块中是存在有效数据，并进行数据读取。进一步的，所述步骤2具体包括: 步骤21:当有地址为ADDR_x的数据写入日志块组时，根据步骤1，查找日志块信息表LBIT中是否有组别属性为η的空闲块；若有，则执行步骤22 ;否则，从日志块中查找一个空闲块作为存储数据的日志块，修改该日志块信息表LBIT，将该日志块组别属性设置为η，然后将数据写入该日志块当中，同时更新LPMT ; 步骤22:根据LPMT映射表信息确认该空闲块中是否有空闲页，若有空闲页，则将数据直接写入该空闲块的空闲页中，同时更新LPMT ;若该空闲块中没有空闲页，则执行步骤23 ; 步骤23:从日志块中分配一个空闲块，修改该空闲块对应的日志块信息表LBIT信息，将该空闲块组别属性设置为η，然后将地址位ADDR_x的数据写入该空闲块当中，成为存储该数据的日志块，同时更新LPMT。进一步的，所述步骤3包括: 步骤31:当需要读取地位为ADDR_d的数据时，根据步骤1，查找日志块信息表LBIT中是否有组别属性为η的日志块，若有，则执行步骤32 ; 步骤32:查找LPMT映射表是否存在offset项来确认该日志块中是否存在有效数据，若存在，则读取该数据。本专利技术的有益效果: 在本专利技术中，将NAND Flash数据块和日志块划分为K组以及针对地址的转换即将地址ADDR转换为组号η和组内偏移量offset为算法关键，由于将数据块和日志块进行了分组，则LPMT只需要保存offset信息，所以大大减少了资源消耗。【附图说明】图1基于页映射的映射表示意图； 图2基于混合映射的映射表不意图； 图3 NAND Flash结构示意图； 图4 NAND Flash数据块和日志块逻辑分组示意图； 图5是LBIT表数据结构示意图； 图6a数据写入流程图； 图6b数据读取流程图。【具体实施方式】下列当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种降低混合映射算法中日志块映射表内存资源占用的方法，其特征在于包括：步骤1：数据块和日志块都划分为K组，则第n组的日志块对应存储第n组数据块的数据，一个日志块组包括多个空闲块，一个空闲块包括多个空闲页；将数据需要写入的地址ADDR转换为组号n和组内偏移量offset；设置日志块信息表LBIT记录对应日志块所属日志组号；所述n表示组别号；n为大于0的自然数， n = (ADDR/PPB）/(X/ K）；offset = ADDR – n *(X/ K）* PPB或offset = ADDR % (（X/K）* PPB）；n的范围为0~K‑1；步骤2：当有地址为ADDR_x的数据写入日志块组时，根据步骤1，查找日志块信息表LBIT中是否有组别属性为n的空闲块且根据LPMT映射表信息确认是否能进行数据写入； 步骤3：当需要读取地址为ADDR_d的数据时，根据步骤1，查找日志块信息表LBIT中是否有组别属性为n的日志块且通过查找LPMT映射表是否存在offset项来确认该日志块中是存在有效数据，并进行数据读取。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王志奇，章睿，任仕玖，周道双，杨瑞瑞，
申请(专利权)人：成都三零嘉微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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