一种数据块的磨损处理方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了数据块的磨损处理方法和装置，避免因频繁写入物理块而造成存储设备的过早磨损以致数据丢失。其技术方案为：该方法包括：在对数据块进行操作时，记载其磨损记录；当数据块的磨损记录到达临界值时，确定备用存储空间；更新数据块的物理地址和逻辑地址的映射；将该数据块上的数据转移到该备用存储空间中。本发明专利技术应用于存储设备领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种数据磨损的处理方法和装置，尤其涉及一种基于磨损记录的 对存储设备中数据块的磨损处理方法和装置。
技术介绍
现有的磁盘设备使用自我监测分析和报告技术标准(S.M.A.R.T)，具有重映 坏的磁盘扇区到没有用过的备用的扇区的功能。然而，这些磁盘机制基本上都依赖 于在运行期通过观察一个失败的写入发现扇区故障。这些算法假设扇区故障是无法 预测并是随机的，因此只能反向侦测。而对于基于闪存的设备来说(例如闪存卡、U盘、闪存模块组成的阵列等)， 积极主动的磨损预防显得特别重要，这是因为运行期发现闪存块失效与磁盘技术相 比成本更大。在磁盘中，相对于慢速的臂寻时间来说，磁头能很快读回刚写入的数 据，这样数据核实就无需以明显的性能为代价。然而，对基于闪存的设备，存取时 间是由实际的块读写决定的，而不是一个物理查找。因而，以额外的读取操作来核 实写入和发现失效将会有一个显著的性能降低为代价。这一点对基于闪存的设备是 无法接受的，因为其吞吐量相对于磁盘技术是一个缺陷。目前的闪存没有避免磨损的机制，如果将磁盘的S.M.A.R.T技术引入到闪存 中，也无法做到主动预防磨损。为了闪存的可靠性要求，亟待一种对闪存存储的磨 损进行预防和处理的技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题，提供了一种数据块的磨损处理方法，避免 因频繁写入物理块而造成存储设备的过早磨损以致数据丢失。本专利技术的另一目的在于提供了一种数据块的磨损处理装置，避免因频繁写入 物理块而造成存储设备的过早磨损以致数据丢失。本专利技术的技术方案为本专利技术揭示了一种数据块的磨损处理方法，包括 在对数据块进行操作时，记载其磨损记录； 当数据块的磨损记录到达临界值时，确定备用存储空间； 更新数据块的物理地址和逻辑地址的映射； 将该数据块上的数据转移到该备用存储空间中。上述的数据块的磨损处理方法，其中，该磨损记录记载在每一个数据块中或 者记载在一个预设的存储空间。上述的数据块的磨损处理方法，其中，在该数据块所在的单个存储模块内确 定该备用存储空间，或者在与该数据块所在的存储模块不同的另一个存储模块内确 定该备用存储空间。本专利技术还揭示了一种数据块的磨损处理方法，包括在对数据块进行操作时，记载其磨损记录；当数据块的磨损记录到达临界值时，确定替换块的逻辑地址和物理地址；更新数据块的物理地址和逻辑地址的映射；对该数据块和该替换块交换数据。上述的数据块的磨损处理方法，其中，将磨损记录最少的数据块确定为该替换块。上述的数据块的磨损处理方法，其中，该磨损记录记载在每一个数据块中或 者记载在一个预设的存储空间。上述的数据块的磨损处理方法，其中，在该数据块所在的单个存储模块内确 定该替换块，或者在与该数据块所在的存储模块不同的另一个存储模块内确定该替 换块。上述的数据块的磨损处理方法，其中，该数据块是位于闪存模块中的数据块。 本专利技术揭示了一种数据块的磨损处理装置，包括 磨损记录记载模块，在对数据块进行操作时记载其磨损记录； 临界判断模块，判断数据块的磨损记录是否到达临界值；备用存储空间确定模块，在该临界判断模块判断出数据块到达临界值时确定 备用存储空间；块映射更新模块，更新数据块的物理地址和逻辑地址的映射；数据转移模块，将该数据块中的数据转移到该备用存储空间。 上述的数据块的磨损处理装置，其中，该磨损记录记载模块将该磨损记录记 载在每一数据块中或者该磨损记录记载模块将该磨损记录记载在一个预设的存储空间。上述的数据块的磨损处理装置，其中，该备用存储空间确定模块是在该数据 块所在的单个存储模块内确定该备用存储空间，或者该备用存储空间确定模块是在 与该数据块所在的存储模块不同的另一个存储模块内确定该备用存储空间。 本专利技术还揭示了一种数据块的磨损处理装置，包括 磨损记录记载模块，在对数据块进行操作时记载其磨损记录； 临界判断模块，判断数据块的磨损记录是否到达临界值； 替换块确定模块，在该临界判断模块判断出数据块到达临界值时确定替换块； 块映射更新模块，更新数据块的物理地址和逻辑地址的映射； 数据交换模块，对该数据块和该替换块交换数据。上述的数据块的磨损处理装置，其中，该替换块确定模块将磨损记录最少的 数据块确定为该替换块。上述的数据块的磨损处理装置，其中，该磨损记录记载模块将该磨损记录记 载在每一数据块中或者该磨损记录记载模块将该磨损记录记载在一个预设的存储 空间。上述的数据块的磨损处理装置，其中，该替换块确定模块是在该数据块所在 的单个存储模块内确定该替换块，或者该替换块确定模块是在与该数据块所在的存 储模块不同的另 一个存储模块内确定该替换块。上述的数据块的磨损处理装置，其中，该数据块是位于闪存模块中的数据块。 本专利技术对比现有技术有如下的有益效果本专利技术通过磨损记录来跟踪每个物 理块的写入历史，得以精确跟踪任何特别的接近损坏的数据块。当发现这个数据块 后，重映到另一个物理位置，这样避免了损坏。对比现有技术，极大提高了基于闪 存的存储寿命。附图说明图1是本专利技术的数据块的磨损处理方法的第一实施例的流程图。图2是闪存存储装置的第一实施例的框图。图3是闪存存储装置的第二实施例的框图。图4是本专利技术的数据块的磨损处理方法的第二实施例的流程图。图5是本专利技术的数据块的磨损处理装置的第一实施例的框图。图6是本专利技术的数据块的磨损处理装置的第二实施例的框图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述。图l示出了本专利技术的数据块的磨损处理方法的第一实施例的流程。请参见 图1，下面是对本方法中各步骤的详细描述。步骤S10:在对数据块进行操作时，记载其磨损记录。操作可以包括读数据、写数据或者读写数据，相应的，磨损记录可以是该 数据块上读数据的次数、写数据的次数或者读写数据的次数。较佳地，将在数 据块上写数据的次数作为磨损次数记录。可以将每个数据块的磨损记录记载在该数据块自身的存储空间内，例如每个数据块中都留有一段字节，用于存储其自身的磨损记录。也可以把每个数据 块的磨损记录统一记载在一个专门的存储空间，例如在一个存储模块中独立开 辟一个存储空间，专门用于存储所有数据块的磨损记录。这里所说的数据块较佳的是指闪存存储的数据块，当然也可以是其他存储 技术的数据块。步骤S12:当数据块的磨损记录到达临界值时，确定备用存储空间。 备用存储空间通常是一个或多个空白的数据块。 一般来说，闪存装置有两 种实现方式， 一种是如图2所示的单个闪存模块的方式，装置包括物理输入/ 输出接口30、闪存控制器31和单个闪存模块32;另一种是如图3所示的闪存 阵列的方式，装置包括物理输入/输出接口 40、闪存阵列控制器41和闪存阵列 42，其中闪存阵列42由并列的多个闪存模块421 42N构成。其中闪存控制器 31和闪存阵列控制器41在各自装置中均完成逻辑地址和物理地址的映射。对于图2的实施例，由于是单一的闪存模块，备用存储空间和该数据块是 位于同一个闪存模块32的。对于图3的实施例，由于是多个闪存模块，备用存储空间和该数据块可以位于同一个闪存模块，也可以位于不同的闪存模块。步骤S14:更新数据块的物理地址和逻辑地址的映射。在放弃磨损的物理块的时候，需要对原来的物理地址和逻辑地址的映射关 系进行更新。步骤S16:将磨损数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据块的磨损处理方法，包括：在对数据块进行操作时，记载其磨损记录；当数据块的磨损记录到达临界值时，确定备用存储空间；更新数据块的物理地址和逻辑地址的映射；将该数据块上的数据转移到该备用存储空间中。

【技术特征摘要】
1、一种数据块的磨损处理方法，包括在对数据块进行操作时，记载其磨损记录；当数据块的磨损记录到达临界值时，确定备用存储空间；更新数据块的物理地址和逻辑地址的映射；将该数据块上的数据转移到该备用存储空间中。2、 根据权利要求1所述的数据块的磨损处理方法，其特征在于，该磨损记录 记载在每一个数据块中或者记载在一个预设的存储空间。3、 根据权利要求1所述的数据块的磨损处理方法，其特征在于，在该数据块 所在的单个存储模块内确定该备用存储空间，或者在与该数据块所在的存储模块不同的另一个存储模块内确定该备用存储空间。4、 一种数据块的磨损处理方法，包括 在对数据块进行操作时，记载其磨损记录；当数据块的磨损记录到达临界值时，确定替换块的逻辑地址和物理地址；更新数据块的物理地址和逻辑地址的映射；对该数据块和该替换块交换数据。5、 根据权利要求4所述的数据块的磨损处理方法，其特征在于，将磨损记录 最少的数据块确定为该替换块。6、 根据权利要求4所述的数据块的磨损处理方法，其特征在于，该磨损记录 记载在每一个数据块中或者记载在一个预设的存储空间。7、 根据权利要求4所述的数据块的磨损处理方法，其特征在于，在该数据块 所在的单个存储模块内确定该替换块，或者在与该数据块所在的存储模块不同的另一个存储模块内确定该替换块。8、 根据权利要求1 7所述的数据块的磨损处理方法，其特征在于，该数据 块是位于闪存模块中的数据块。9、 一种数据块的磨损处理装置，包括磨损记录记载模块，在对数据块进行操作时记载其磨损记录； 临界判断模块，判断数据块的磨损记录是否到达临界值； 备用存储空间确定模块，在该临界判断模块判断出数据块到达临界值时确定 备用存储空间；块映射更...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒曼拉菲扎德，保罗威尔曼，林贻基，胡英，
申请(专利权)人：苏州壹世通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[]