闪存管理设备和方法技术

提供一种闪存管理设备和方法，更具体地讲，提供这样一种闪存管理设备和方法，该设备和方法将存储器的块划分为数据块和ｉ节点块，并分别在ｉ节点块中指定存储在数据块中的数据的存储路径，以便通过搜索ｉ节点块来容易地访问各条数据。所述闪存管理设备包括：映射搜索模块，搜索形成存储器的块中的位于存储器的预设位置的映射块，并提取一个或多个ｉ节点块的存储路径；路径搜索模块，基于提取结果搜索所述ｉ节点块中指定的数据的存储路径；数据管理模块，通过数据的存储路径访问数据，并执行对数据的处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，更具体地讲，涉及这样一种，该设备和方法将存储器的块划分为数据块和i节点(i-node)块，并分别在i节点块中指定存储在数据块中的数据的存储路径，以便通过搜索i节点块来容易地访问各条数据。
技术介绍
闪存是一种持续供电的非易失性存储器，可以以块为单位对其进行擦除和重新编程。闪存是电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)的变形。EEPROM可以以字节级别进行擦除和重写，而闪存可以以块为单位进行重写。因此，闪存比EEPROM更快。以存储单元的扇区在单个动作或一闪中被擦除的方式来组织微芯片，闪存的名字来源于此。擦除由Fowler-Nordheim隧道效应引起，其中，电子穿过薄的电介质材料，以从与每个存储单元相关的浮置栅极移除电荷。闪存不是包括简单的存储装置、刷新电路和纠错电路的无源装置，如动态随机存取存储器(DRAM)。相反，闪存是从程序员接收命令并执行接收的命令的有源装置。利用命令用户接口(CUI)来发出命令，并且通过写状态机(WSM)来管理系统的整个状态。所述命令的例子包括读取、写入及其他控制命令。诸如闪存的非易失性存储器具有随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)二者的优点，RAM可自由写入和擦除数据，而ROM可在没有供电的情况下保持存储的数据。因此，非易失性存储器广泛用作诸如数字相机、个人数字助理(PDA)和MP3的手持式电子装置的存储介质。与传统的RAM或磁带类似，非易失性存储器允许对存储在预定位置的数据的随机访问。然而，与传统的存储装置不同，非易失性存储器以擦除块(以下，称为“块”)为单位来重写或擦除数据。即，当要修正数据时，包括该数据的块被擦除，然后数据被重写。这就像通过按下删除键来删除文字，然后重写该文字一样，而非在该文字中一个接一个地修正字符或字母。图1示出传统的非易失性存储器100的结构。参照图1，传统的非易失性存储器100包括多个块110，每个块110包括多个页200。图2示出图1中所示的页200之一的结构。页200是读取和写入操作的基本单位。每一页200可被划分为数据区210和备用区220。数据区210存储数据，备用区220记录被记录在相应物理页中的逻辑页的偏移。每一页200的数据区210记录512字节的数据。文件ID和组块(chunk)号被分配给每一页200并被记录在备用区220中。此外，随着页200的位置的增加，2位的序列号被分配给页200。因此，即使由于电源故障、故障或其他差错，相同的组块号被分配给两个页时，这两个页也可彼此区分。如上所述，备用区220存在于每一页200中，并且存储在备用区220中的信息用于检索存储在存储器100中的数据。即，当用户或设备想要检索存储在存储器100中的数据时，扫描所有页200的备用区220，以提取数据的位置。随着对闪存的需求的增加，闪存的集成密度也增加到几十吉字节。为了对具有上述结构的存储器进行初始化，只有在存储器的所有备用区都被扫描之后才能访问页，这可能花费几十秒以上的时间。因此，需要一种能够在不扫描整个存储器的情况下容易地访问目标页的专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于将存储器的块划分为数据块和i节点(i-node)块，并分别在i节点块中指定存储在数据块中的数据的存储路径，以便通过搜索i节点块来容易地访问各条数据。本专利技术的另一目的在于根据文件大小使不同的i节点对应于每一文件。然而，本专利技术的目的不限于这里所阐述的目的。通过参考下面所给出的本专利技术的详细描述，对于本专利技术所属
的普通技术人员而言，本专利技术的上述和其他目的将变得更加明显。根据本专利技术的一方面，提供一种闪存管理设备，包括映射搜索模块，搜索形成存储器的块中的位于存储器的预设位置的映射块，并提取一个或多个i节点块的存储路径；路径搜索模块，基于提取结果搜索所述i节点块中指定的数据的存储路径；数据管理模块，通过数据的存储路径访问数据，并执行对数据的处理。根据本专利技术的一方面，提供一种闪存管理方法，包括搜索形成存储器的块中的位于存储器的预设位置的映射块，并提取一个或多个i节点块的存储路径；基于提取结果搜索所述i节点块中指定的数据的存储路径；通过数据的存储路径访问数据，并执行对数据的处理。附图说明通过参考附图对本专利技术优选实施例的详细描述，本专利技术的上述和其他特征和优点将变得更清楚，其中图1示出传统的非易失性存储器的结构；图2示出传统的页的结构；图3示出根据本专利技术实施例的存储器的结构；图4是根据本专利技术实施例的闪存管理设备的框图；图5示出根据本专利技术实施例的映射块的详细构造；图6示出根据本专利技术实施例的i节点块的i节点页的结构；图7示出根据本专利技术实施例的直接引用i节点；图8示出根据本专利技术实施例的间接引用i节点；图9是显示根据本专利技术实施例的对于每一页大小的文件大小的表；图10是示出根据本专利技术实施例的存储器管理过程的流程图；图11至图13是示出使用传统的闪存管理方法和根据本专利技术实施例的闪存管理方法进行的无用单元收集性能测试的结果的曲线图；图14是显示图11至图13的性能测试的结果的表；图15是显示使用传统的闪存管理方法和根据本专利技术实施例的闪存管理方法进行的另一性能测试的结果的表。具体实施例方式现在，将参照附图更全面地描述本专利技术，附图中示出了本专利技术的示例性实施例。然而，本专利技术可以以许多不同的形式实施，而不应被解释为限于这里所阐述的实施例。相反，提供这些实施例以便本公开将完整和全面，并将向本领域技术人员充分传达本专利技术的构思。附图中的相同的标号表示相同的部件，因此将省略其描述。以下，将参照附图详细描述本专利技术的实施例。图3示出根据本专利技术实施例的存储器300的结构。参照图3，存储器300包括映射块310、一个或多个数据块320以及一个或多个i节点(i-node)块330。数据块320存储数据。即，每一数据块320中所包括的每一页(以下，称为数据页)的数据区存储数据。i节点块330存储数据的存储路径。即，每一i节点块330中所包括的每一页(以下，称为i节点页)的数据区存储数据被存储于其中的数据页的地址，即索引项(index entry)。i节点块330还存储元数据。在本专利技术中，i节点包括元数据和索引项，i节点被分配给i节点页。索引项表示数据的存储路径，可理解为数据块320之一的数据页的地址。元数据包括i节点号、文件所有者的用户ID、文件所有者的群ID、文件大小、块大小、最后访问时间、最后修正时间、i节点修正时间、文件名以及上层的i节点。映射块310存储i节点块330的存储路径。即，映射块310中所包括的每一页的数据区存储每一i节点块330的存储路径。以下，i节点块330的存储路径的列表将被称为i节点映射。映射块310可位于存储器300的预定位置，最好位于存储器300的头部。当闪存管理设备被供电从而被初始化时，其首先必须参考存储在映射块310中的i节点映射。如果映射块310的位置是固定的，则闪存管理设备不需要搜索映射块310。为了安装文件系统，应该参考元数据。在本专利技术中，存储元数据的块与存储数据的块相分离。因此，闪存管理设备可参考i节点映射来提取i节点块330，并搜索存储元数据的块，即i节点块330。然后，闪存管理设备可参考存储在i节点块330中的元数据。此外，由于各条数据的存储路径被指定在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种闪存管理设备，包括：　　　　映射搜索模块，搜索形成存储器的块中的位于存储器的预设位置的映射块，并提取一个或多个ｉ节点块的存储路径；　　　　路径搜索模块，基于提取结果搜索所述ｉ节点块中指定的数据的存储路径；　　　　数据管理模块，通过数据的存储路径访问数据，并执行对数据的处理。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄珠荣，朴圭皓，林丞虎，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]