闪存存取装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种闪存存取装置和方法，通过利用写操作的最小化处理以及考虑了该最小化处理的恢复操作处理最小化由于反复写操作导致的闪存性能变差，以及允许即使在发生错误时也进行稳定的恢复，来提高闪存系统的总体性能。闪存存取装置包括其区域根据由预定块组成的单元而划分的闪存；以及闪存控制器。当对于闪存的特定逻辑块号码请求写操作时，闪存控制器在以前没有写入该逻辑块的操作的情况下将数据和元信息写入与具有该逻辑块号码的逻辑块对应的物理块中，但是在以前存在写操作的情况下，执行将分配给该逻辑块的数据和元信息写入新物理单元的写操作，而不改变写入与该逻辑块对应的在前物理块中的闪存状态信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。具体地说，本专利技术涉及一种，其中对响应处理器要求的写操作而获得访问闪存的写操作处理进行最小化，并通过基于该写操作的最小化处理的恢复操作的处理来防止出现系统错误，由此在出现系统错误时立即恢复系统并最小化闪存的性能变差。
技术介绍
通常，由于闪存是允许快速存取并具有低消耗的非易失性、可编程存储器，因此被广泛用于包括移动设备，如移动电话和个人数据助理(PDA)的嵌入式系统中。在这样一种闪存中，可以以与现有RAM、非易失存储装置、磁盘装置等相同的方式来随机存取存储在特定位置的数据。但是与现有存储装置相反，当数据被修改或删除后，要以块为基础来存取该数据。也就是说，在闪存中，存取是根据在读/写操作期间立即从中检索数据或写入数据的块，以及包括多个块并能通过一次删除操作就被擦除的单元来获得的。作为根据闪存的存取特性有效管理数据的方法，块(或扇区)重新映射机制被广泛采用。块(或扇区)重新映射机制采用通过映射表写入闪存的特定数据的物理块号码(以下称为“PBN”)和逻辑块号码(以下称为“LBN”)之间的映射信息，从而即使数据的PBN由于对数据的修改或删除而改变，也能用相同的LBN来存取该数据。在现有的块重新映射机制中，无论何时执行处理器要求的写、删除和修改操作，都应当更改写入映射表中的闪存状态信息。因此，存在一个问题，即由于这种反复的写操作而降低了闪存的性能。为了解决这个问题，已经提出了一种控制闪存的方法。图1A-1D示出了闪存的块视图，以说明根据控制闪存的建议方法的操作过程。该方法公布于在前公布的韩国专利申请文献No.1999-0041835 “FlashMemory and Method of controlling the Same”中。图1C和1D示出了物理单元的结构。每个单元都具有标题或擦除单元标题(“EUH”)以及块配置映射(以下称为“BAM”)，并实际上将数据存储在其中。有关标题的各种元信息存储在标题中，有关属于特定单元的块的信息(逻辑块号码、状态等等)写入BAM中。如果对闪存特定LBN 3最初请求一个写操作，则通过图1A所示的LBN-对-LUN表搜索对于给定LBN 3的逻辑单元号码(以下称为“LUN”)2。然后，当确定LUN 2时，通过图1B所示的LUN-对-PUN表来搜索物理单元号码(以下称为“PUN”)。当以该方式确定PUN1时，通过对应于PUN 1的BAM来搜索当前可写PBN，待通过写操作写入的数据被写到查找出的PBN 1中。然后，LBN 3和状态信息“有效”被写到对应于PBN 1的BAM的第一字段中。在该方式中，如果在执行LBN 4和5的操作之后请求更新写入数据LBN 3的操作，则将配置新PBN时被更新的LBN 3的数据写入重新分配给该数据的PBN 4中，LBN 3和状态信息“有效”写入对应PBN 4的BAM的第四字段中。然后，删除先前写入已写入更新的LBN 3的PBN 1的数据以及已写入对应PBN 1的BAM的第一字段的LBN 3。也写入状态信息“已删除”。如果由于上述写入和更新操作导致PUN1中没有空闲块可用，而PUN2是可用的空闲块，则只将写入PUN1中的有效数据复制到新PUN2中，以便更有效地使用闪存。此外，根据建议解决该问题的韩国专利申请文献No.2000-0059731“Remapping Control Method for Flash Memory and Structure of Flash MemoryThereof”，利用轮询次数说明块状态信息，以便在发生错误时立即从错误中恢复(即，1111未定状态；1110(S0)、1100(S1)、1000(S2)有效状态；0000已删除)，从而系统通过利用轮询次数的更改顺序对前数据和新数据进行分类，可以在发生错误时立即以分类写操作的最小值恢复，如图2A所示。图2B是显示根据闪存的上述重新映射控制方法的闪存块结构的视图。块结构包括写入重要数据的数据区域、逻辑扇区(块)号码(“lsn”)区域、轮询次数(“cnt”)区域、lsn/cnt纠错码(“ecc lsn”)区域以及数据纠错码(“ecc data”)区域。图2C说明了将状态信息写入各块中、并在发生错误时立即采用后面的数据来恢复该状态信息的处理。例如，如果在闪存的第5个块之后发生错误，存在两个轮询次数分别为1110和1100的有效数据集。由于1110在1100之前，因此如果采用的是以最新数据恢复的策略，则左边的数据集被删除。如上所述，传统的闪存控制方法也不提供防止由于反复的写操作而导致闪存系统性能变差的方法。因此，需要一种可以通过减少写操作次数来提高闪存系统性能的闪存存取方法。
技术实现思路
本专利技术致力于解决现有技术中提出的问题。本专利技术的一个方面是通过省略在处理器请求恢复操作处理期间将更改的闪存状态信息写入前PBN的写操作处理，从而最小化写操作处理。本专利技术的另一个方面是根据所述写操作的最小化处理，提供根据优先级确定最新数据、并在初始化闪存处理期间即使在特定LBN中存在一个或多个数据集也进行恢复的恢复操作处理。本专利技术的另一个目的是通过所述写操作的最小化处理及考虑该最小化处理的恢复操作处理，并通过允许在发生错误时也进行稳定恢复，最小化由于反复写操作而导致的闪存性能变差，从而改进闪存系统的整体性能。根据为达到上述目的的本专利技术，由于考虑了恢复操作处理的写操作处理，省略在处理器请求恢复操作处理期间将更改的闪存状态信息写入前PBN的写操作处理。确定最新数据，并在初始化闪存处理期间即使在特定LBN中存在一个或多个数据集也通过恢复操作处理进行恢复。为了通过恢复操作处理确定最新数据，在初始化处理中将优先级分配给较低的闪存块。在根据其优先级扫描各块时，将有关是否将数据写入各块LBN的信息写入块配置表的相关LBN中。此外，最新数据被确定，通过将闪存预定单元中存在的闲置数据发送到新单元的存储再利用处理来执行恢复操作处理，从而删除以前的数据。根据本专利技术的一个方面，提供了一种闪存存取装置，包括其区域根据由预定块组成的单元划分的闪存；以及闪存控制器。当向闪存的特定逻辑块号码请求写操作时，闪存控制器在以前没有写入该逻辑块的操作的情况下将数据和元信息写入与具有该逻辑块号码的逻辑块对应的物理块中，但是在以前存在写操作的情况下，执行将分配给该逻辑块的数据和元信息写入新物理单元的写操作，而不改变写入与该逻辑块对应的前物理块中的闪存状态信息。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种闪存存取方法，包括步骤如果处理器请求写入闪存特定逻辑块号码的操作，则存取该闪存，并搜索可执行该写操作的当前可写入物理块；在没有写入该逻辑块的前写操作的情况下将数据和元信息写入与具有该逻辑块号码的逻辑块对应的物理块中，但是在存在前写操作的情况下，将该数据和元信息写入与该逻辑块对应的新物理单元，而不改变写入与该逻辑块对应的前物理块中的闪存状态信息。附图说明通过结合附图描述本专利技术的优选实施例，本专利技术的上述及其它目的、优点和特征将更加明显，其中图1A、1B、1C和1D示出了闪存块的视图，以说明根据传统闪存控制方法的操作处理；图2A是根据传统的闪存重新映射控制方法的轮询次数概念图；图2B是示出根据传统的闪存重新映射控制方法的闪存块结构的视图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种闪存存取装置，包括：其区域根据由预定块组成的单元而划分的闪存；以及闪存控制器，其中，当对于闪存的逻辑块号码请求写操作时，如果对该逻辑块以前没有执行写操作，则所述闪存控制器被配置用来将数据和元信息写入与具有该逻辑块号码的逻辑块对应的物理块中；如果对该逻辑块以前执行了写操作，则所述闪存控制器被配置用来执行将分配给该逻辑块的数据和元信息写入新物理单元的写操作，而不改变写入与该逻辑块对应的前一物理块中的闪存状态信息。

【技术特征摘要】
KR 2003-3-31 0020103/031.一种闪存存取装置，包括其区域根据由预定块组成的单元而划分的闪存；以及闪存控制器，其中，当对于闪存的逻辑块号码请求写操作时，如果对该逻辑块以前没有执行写操作，则所述闪存控制器被配置用来将数据和元信息写入与具有该逻辑块号码的逻辑块对应的物理块中；如果对该逻辑块以前执行了写操作，则所述闪存控制器被配置用来执行将分配给该逻辑块的数据和元信息写入新物理单元的写操作，而不改变写入与该逻辑块对应的前一物理块中的闪存状态信息。2.如权利要求1所述的装置，其中所述元信息是在写入所述逻辑块的数据之后而被写入的。3.如权利要求1所述的装置，其中所述逻辑块的数据和元信息是被同时写入的。4.如权利要求1所述的装置，其中所述元信息包括所述逻辑块号码，所述闪存状态信息表示所述物理块为有效、已删除或无效中的一种状态。5.如权利要求1所述的装置，其中所述闪存控制器被配置用来执行恢复操作，即根据所述写操作在扫描处理期间为现有的逻辑块号码检测物理块，并通过在所检测的物理块中为该逻辑块确定有效块而从错误中恢复。6.如权利要求5所述的装置，其中，所述扫描处理包括通过根据最新存取的较低块来检查所述闪存，为每个物理块读取逻辑块号码，以及检查与该读取的逻辑块号码对应的块配置表的该逻辑块号码的字段。7.如权利要求6所述的装置，其中，所述检查块配置表的逻辑块号码字段包括如果状态值已为“0”，则将状态值“1”写入逻辑块号码字段中；如果状态值为“1”，则检测在扫描处理期间已通过在前的物理块搜索的所述逻辑块号码。8.如权利要求5所述的装置，其中，所述根据确定有效块的错误恢复操作包括在所述扫描处理期间根据优先级的设置在所检测的物理块中，为所述逻辑块号码确定最新访问的物理块作为有效块，并将写入其它物理块中的闪存状态信息重写为...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑泰善，权容锡，金范洙，
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]