闪存存取方法、闪存文件系统的块替换方法及其管理装置制造方法及图纸

通过一种用于有效使用闪速存储器的文件系统。该文件系统包括用于存储不同文件信息的元块、其中真正存储数据的数据块、和用于在数据块上存储信息的信息块。不同于常规方法，将该文件系统设计为不允许一个文件使用特定闪速存储器区域，并且因此可以防止特定块的损耗快于闪速存储器中的其它块。该文件系统还提供通过均匀使用整个存储器区域使闪速存储器中的全部块的损耗均匀的作用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及闪速存储器文件系统，特别涉及用于根据闪速存储器的特点利用替换存储器的特定块的存储器的整个块来更有效地使用闪速存储器的文件系统。
技术介绍
非易失性存储器是即使切断电源仍可保留信息的存储器。以下是不同类型的非易失性存储器只读存储器(ROM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪速存储器和铁电(Ferro-electric)随机存储器(FRAM)。从上述存储器中，由于其高稳定性、大容量、和成本效果，闪速存储器通常用在嵌入式装置中。然而，闪速存储器具有不同于诸如RAM的普通存储器的特点，并且在使用中受限。普通闪速存储器文件系统包括逻辑地址存储块，用于存储能够识别特定文件的逻辑地址；物理块，用于真正存储数据；以及映射表，用于存储块间的关系。如果应用程序收到用于文件操作的请求，那么文件系统决定逻辑地址，并经映射表趋近物理块。然而，在如上配置的常规文件系统中，基于擦除器，执行校正或更新文件中信息的操作。换句话说，闪速存储器包含128KB的复合擦除器(multiple erase unit)。如果在闪速存储器的单元中执行写，那么需要首先删除单元所从属的整个擦除器，并在单元中再次执行写。非易失性存储器需要擦除周期以更新已经存储的信息。闪速存储器的损耗由擦除周期确定，并且闪速存储器在单元中执行大约100,000个写和擦除周期之后到达使用寿命。因此，为了有效利用闪速存储器，需要在整个闪速存储器中平均地执行删除命令。因此，当在常规文件系统中分别读和写特定存储器单元中的信息时，特定单元的损耗使得该单元的终止比其它单元更快，因此，闪速存储器会变得不能使用。另外，如果在操作(删除和重写)中出现用于使用闪速存储器的大多数嵌入式装置的电源掉电，它可能丢失文件中的信息。因此，为了保证存储器的每一单元的均匀损耗，需要用于将由一个文件占用的区域分配给整个闪速存储器的方法。另外，需要用于在使用存储器的系统中的掉电期间，更新损失的数据的方法。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的一个目的是提供一种文件系统，所述文件系统根据闪速存储器的特点有效使用闪速存储器。本专利技术的另一目的是提供一种无用数据(garbage)收集方法，其中将闪速存储器分为三个逻辑单元，并且利用使闪速存储器的全部块的损耗均匀化的块替换方法更新数据。为了实现本专利技术的上述目的，提供一种用于在闪速存储器中存储文件的方法，该方法包括(a)接收文件名、将被存储在闪速存储器中的文件的内容、和将被存储在闪速存储器中的文件存储命令；(b)输出用于管理输入文件的文件管理信息，并且分配用于存储文件管理信息的元(meta)块；(c)将文件管理信息存储到分配的元块中；(d)分配对应于元块的信息块，信息块用于存储用于管理数据块的数据块管理信息，在其中存储文件的输入内容；以及(e)将文件的输入内容存储到对应于信息块的数据块中。为了实现本专利技术的上述目的，提供一种用于读闪速存储器中的文件的方法，该方法包括(a)接收包括文件的文件名信息的文件管理信息，所述文件被从存储在闪速存储器中的文件中读出；(b)搜索元块和信息块，所述元块其中利用文件名记录在存储文件上的文件管理信息，所述信息块包含在存储文件上的文件管理信息，其中所述文件管理信息与其中存储数据的数据块上的位置信息有关，并且检测将被读的文件上的文件管理信息和在其中存储将被读的文件的数据的数据块上的位置信息；以及(c)输出将被从对应于位置信息的数据块中读出的文件的数据。为了实现本专利技术的上述目的，提供一种用于替换闪速存储器文件系统中的块的方法，该方法包括(a)接收将被与用于校正文件的内容的命令一起校正的文件的名称和内容；(b)分配元块、用于存储将被真正存储的文件的内容的数据块、和其中存储数据块上的位置信息的信息块，所述元块包括输入文件上的文件名信息、文件尺寸信息、文件逻辑地址信息、元块是否正在使用的信息、以及指示元块是否无效的信息；(c)记录对应于接收的文件名的元块无效的信息，和用于对应于元块的数据块无效的信息；以及(d)存储新分配的元块、数据块、和信息块中的输入文件上的内容和管理信息。为了实现本专利技术的上述目的，提供一种用于闪速存储器文件系统中的无用信息收集的方法，该方法包括(a)如果不再存在将被分配的元块和数据块，那么读和存储在临时存储位置中当前使用的元块和数据块的内容，同时元块用于存储将被存储的文件上的文件名信息、文件尺寸信息、文件逻辑地址信息、元块是否正在使用的信息、和元块无效的信息，并且在数据块中存储将被真正存储的文件的内容；(b)通过读具有信息的信息块，删除元块和数据块中的无效内容，所述信息是元块无效和数据块不再有效的信息；以及(c)读存储在临时存储位置中的数据，并且重写删除的元块和删除的数据块中的数据。为了实现本专利技术的上述目的，提供一种闪速存储器文件系统管理装置，该装置包括块搜索器，用于搜索元块和数据块，所述元块包含将被存储的文件上的文件名信息、文件尺寸信息、文件逻辑地址信息、元块是否正在使用的信息、和指示元块是否无效的信息，所述数据块用于搜索将被真正存储的文件的内容；块分配器，用于搜索和分配可以根据搜索器的搜索结果而被使用的元块和数据块，搜索的和分配的元块对应于存储搜索的数据块的信息的信息块；读功能执行器，用于搜索其中存储搜索器中将被读的文件名信息的元块，读对应于元块的信息块，并且从其中真正存储数据的物理块中读内容；写功能执行器，用于执行将被存储在元块、由块分配器分配的信息块和数据块中的文件的写操作；块替换功能执行器，用于在写功能执行器中执行文件校正命令的情况下，将在其中写入将被校正的文件的内容的元块和数据块，与新元块和新数据块交换；以及无用信息收集执行器，用于如果当新元块、数据块、和信息块需要由块分配器分配时，新元块和数据块还未存在，那么删除元块、数据块、和信息块的全部无效内容。为了实现本专利技术的上述目的，提供一种闪速存储器文件系统数据结构，包括元块，用于存储文件管理信息，所述文件管理信息是用于管理记录在闪速存储器中的文件的信息；信息块，对应于文件管理信息，并在其中存储文件的内容的块上存储管理信息；以及数据块，对应于存储在信息块中的管理信息并存储该文件内容。附图说明通过参照附图详细描其述优选实施例，本专利技术的上述目的和优点将变得更清楚，其中图1是普通闪速存储器文件系统的配置图；图2是用于更新普通文件系统中的文件的方法的流程图；图3是本专利技术的闪速存储器文件系统的配置图；图4是示出块分配的方法的图；图5是示出读过程的图；图6是示出写过程的图；图7是示出块替换的过程的图；图8是示出无用信息收集的过程的图；图9是根据本专利技术的闪速存储器文件系统的管理装置的配置图。具体实施例方式现在，将参照示出了本专利技术的优选实施例的附图充分描述本专利技术。图1是普通闪速存储器文件系统的配置图。普通文件系统包括逻辑地址存储块110，在其中存储用于识别特定文件的逻辑地址；物理块130，其中真正存储数据；以及映射表120，用于存储块之间的关系。如果应用程序接收用于文件操作的请求，文件系统确定文件的逻辑地址，并经映射表120趋近物理块130。用于文件操作的请求包括读、写、和更新。在普通硬盘驱动器的情况下闪速存储器需要执行在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于存储闪速存储器中的文件的方法，该方法包括：（ａ）接收文件名、将被存储在闪速存储器中的文件的内容、和将被存储在闪速存储器中的文件存储命令；（ｂ）输出用于管理输入文件的文件管理信息，并且分配用于存储文件管理信息的元块；（ｃ） 将文件管理信息存储到分配的元块中；（ｄ）分配对应于元块的信息块，信息块用于存储用于管理数据块的数据块管理信息，在其中存储文件的输入内容；以及（ｅ）将文件的输入内容存储到对应于信息块的数据块中。

【技术特征摘要】
KR 2002-6-10 32337/021.一种用于存储闪速存储器中的文件的方法，该方法包括(a)接收文件名、将被存储在闪速存储器中的文件的内容、和将被存储在闪速存储器中的文件存储命令；(b)输出用于管理输入文件的文件管理信息，并且分配用于存储文件管理信息的元块；(c)将文件管理信息存储到分配的元块中；(d)分配对应于元块的信息块，信息块用于存储用于管理数据块的数据块管理信息，在其中存储文件的输入内容；以及(e)将文件的输入内容存储到对应于信息块的数据块中。2.如权利要求1的用于存储闪速存储器中的文件的方法，其中，文件管理信息包括存储的文件的文件名信息、文件尺寸信息、文件逻辑地址信息、元块是否正在使用的信息、和指示元块是否无效的信息。3.如权利要求1的用于存储闪速存储器中的文件的方法，其中，数据块管理信息包括指示包含文件的内容的数据块是否正在使用的信息、和指示数据块是否无效的信息。4.如权利要求1的用于存储闪速存储器中的文件的方法，其中，(b)还包括通过顺序地读闪速存储器的多个元块的文件管理信息，和存储新产生的文件管理信息，分配可用元块。5.如权利要求1的用于存储闪速存储器中的文件的方法，其中，(b)还包括如果没有可用元块，执行无用信息收集。6.如权利要求1的用于存储闪速存储器中的文件的方法，其中，(c)还包括读闪速存储器中的多个信息块，搜索可用数据块，读搜索的数据块上的位置信息，和存储相应的数据块中的数据。7.如权利要求1的用于存储闪速存储器中的文件的方法，其中，(d)还包括存储将被写入SDRAM中的文件，并且在已经完成存储操作之后在数据块中执行写操作。8.一种用于读闪速存储器中的文件的方法，该方法包括(a)接收从存储在闪速存储器中的文件中读出的包括文件的文件名信息的文件管理信息；(b)搜索元块和信息块，所述元块其中利用文件名记录在存储文件上的文件管理信息，所述信息块包含在存储文件上的文件管理信息，其中所述文件管理信息与其中存储数据的数据块上的位置信息有关，并且检测将被读的文件上的文件管理信息和在其中存储将被读的文件的数据的数据块上的位置信息；以及(c)输出将被从对应于位置信息的数据块中读出的文件的数据。9.如权利要求8的用于读闪速存储器中的文件的方法，其中，(b)还包括如果在元块中没有找到将被读的文件名，那么输出文件名不存在的报错消息。10.一种用于替换闪速存储器文件系统中的块的方法，该方法包括(a)接收将被与用于校正文件的内容的命令一起校正的文件的名称和内容；(b)分配元块、用于存储将被真正存储的文件的内容的数据块、和其中存储数据块上的位置信息的信息块，所述元块包括输入文件上的文件名信息、文件尺寸信...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄皓性，
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]