一种Flash动态写保护的方法、系统、设备和存储介质技术方案

本发明专利技术提供一种flash动态写保护的方法、系统、设备和存储介质，方法包括：响应于主机端申请互斥信号量，通过所述互斥信号量锁定flash对应的地址范围，并将互斥信号量信息和地址范围信息写入映射表；响应于再次需要申请写保护内存时，依次遍历所述映射表中的内容以确定能够使用的互斥信号量和内存空间地址；通过硬件辅助信号量依次对所述能够使用的互斥信号量发起申请，响应于互斥信号量授权给所述主机端，给所述主机端分配所需的内存块空间；以及响应于分配结束，将分配的所述内存块空间与所述互斥信号量进行锁定。本发明专利技术在flash控制器中添加硬件互斥型信号量，实现了不同任务的flash空间写保护，同时保证了每个任务占有的flash大小可以动态调整。的flash大小可以动态调整。的flash大小可以动态调整。

【技术实现步骤摘要】
一种Flash动态写保护的方法、系统、设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及数据处理领域，更具体地，特别是指一种Flash动态写保护的方法、系统、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]图1所示为host(主机)端访问flash(闪存)的结构示意图。Host端通过访问Flash Controller(控制器)的control register(控制寄存器)和status register(状态寄存器)，实现对Flash的读、写、擦除等操作。常用的flash芯片通过改变status register的一些状态位实现对flash存储空间的写保护控制。Status register的一些状态位用于设置status register是否被写保护。分别有：软件控制写保护、硬件引脚控制写保护、上电写保护下电解除写保护、一次可编程的永久写保护等。除此之外，通过配置status register的相应状态位，确定flash是一部分写保护还是整片写保护；写保护是从flash的顶部还是底部开始等。Flash中写保护的最小单位是block，大小一般是64K。要实现写保护的数据块范围需要划分出固定大小为block的整数倍的空间。若需要保护的数据块的范围是65K，则需要划分出两个block块的大小，这样就有63K的空间被浪费，空间有效使用率约为50.78％。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提出一种Flash动态写保护的方法、系统、计算机设备及计算机可读存储介质，本专利技术通过在flash控制器中添加硬件互斥型信号量，实现了不同任务的flash空间写保护，同时保证了每个任务占有的flash大小是可以动态调整的，保护的最小颗粒度为sector，不再受限于block块的大小，提高了flash利用率。
[0004]基于上述目的，本专利技术实施例的一方面提供了一种Flash动态写保护的方法，包括如下步骤：响应于主机端申请互斥信号量，通过所述互斥信号量锁定flash对应的地址范围，并将互斥信号量信息和地址范围信息写入映射表；响应于再次需要申请写保护内存时，依次遍历所述映射表中的内容以确定能够使用的互斥信号量和内存空间地址；通过硬件辅助信号量依次对所述能够使用的互斥信号量发起申请，响应于互斥信号量授权给所述主机端，给所述主机端分配所需的内存块空间；以及响应于分配结束，将分配的所述内存块空间与所述互斥信号量进行锁定。
[0005]在一些实施方式中，所述依次遍历所述映射表中的内容以确定能够使用的互斥信号量和内存空间地址包括：轮询所述映射表中的key值，从能够申请的信号量中去除key值对应的信号量，并选择剩余信号量中值最小信号量作为主机所申请的信号量。
[0006]在一些实施方式中，所述依次遍历所述映射表中的内容以确定能够使用的互斥信号量和内存空间地址包括：轮询所述映射表中的value值，从flash总的地址范围中去除已经被锁定的地址范围，并选择剩余地址中的最大地址。
[0007]在一些实施方式中，所述方法还包括：设置写保护申请的flash空间大小为flash擦除最小单位的最小整数倍。
[0008]在一些实施方式中，所述方法还包括：响应于主机端任务锁定相应的flash空间且所述任务需要修改所述flash空间中的数据，则在主机端解锁并修改内存数据，加锁对flash数据块进行写保护。
[0009]在一些实施方式中，所述方法还包括：响应于修改后的内存数据的数据量小于原数据的数据量，释放空闲的flash空间，并清除阵列和所述映射表中的信号量信息。
[0010]在一些实施方式中，所述方法还包括：响应于修改后的内存数据的数据量大于原数据的数据量，则释放原有的信号量和flash空间，重新进行信号量的申请。
[0011]本专利技术实施例的另一方面，提供了一种Flash动态写保护的系统，包括：锁定模块，配置用于响应于主机端申请互斥信号量，通过所述互斥信号量锁定flash对应的地址范围，并将互斥信号量信息和地址范围信息写入映射表；遍历模块，配置用于响应于再次需要申请写保护内存时，依次遍历所述映射表中的内容以确定能够使用的互斥信号量和内存空间地址；申请模块，配置用于通过硬件辅助信号量依次对所述能够使用的互斥信号量发起申请，响应于互斥信号量授权给所述主机端，给所述主机端分配所需的内存块空间；以及执行模块，配置用于响应于分配结束，将分配的所述内存块空间与所述互斥信号量进行锁定。
[0012]本专利技术实施例的又一方面，还提供了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现如上方法的步骤。
[0013]本专利技术实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时实现如上方法步骤的计算机程序。
[0014]本专利技术具有以下有益技术效果：通过在flash控制器中添加硬件互斥型信号量，实现了不同任务的flash空间写保护，同时保证了每个任务占有的flash大小是可以动态调整的，保护的最小颗粒度为sector，不再受限于block块的大小，提高了flash利用率。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
[0016]图1为现有技术中flash访问结构图；
[0017]图2为本专利技术提供的flash访问结构图；
[0018]图3为本专利技术提供的Flash动态写保护的方法的实施例的示意图；
[0019]图4为本专利技术提供的硬件辅助信号量系统框图；
[0020]图5为本专利技术提供的写保护数据最小单位示意图；
[0021]图6为本专利技术提供的内存块动态申请的示意图；
[0022]图7为本专利技术提供的任务索引和数据量索引匹配示意图；
[0023]图8为本专利技术提供的Flash动态写保护的系统的实施例的示意图；
[0024]图9为本专利技术提供的Flash动态写保护的计算机设备的实施例的硬件结构示意图；
[0025]图10为本专利技术提供的Flash动态写保护的计算机存储介质的实施例的示意图。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术实施例进一步详细说明。
[0027]需要说明的是，本专利技术实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本专利技术实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
[0028]图2为本专利技术提供的flash访问结构图，如图2所示，本专利技术实施例通过将HAS(Hardware Aid Sema本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Flash动态写保护的方法，其特征在于，包括如下步骤：响应于主机端申请互斥信号量，通过所述互斥信号量锁定flash对应的地址范围，并将互斥信号量信息和地址范围信息写入映射表；响应于再次需要申请写保护内存时，依次遍历所述映射表中的内容以确定能够使用的互斥信号量和内存空间地址；通过硬件辅助信号量依次对所述能够使用的互斥信号量发起申请，响应于互斥信号量授权给所述主机端，给所述主机端分配所需的内存块空间；以及响应于分配结束，将分配的所述内存块空间与所述互斥信号量进行锁定。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依次遍历所述映射表中的内容以确定能够使用的互斥信号量和内存空间地址包括：轮询所述映射表中的key值，从能够申请的信号量中去除key值对应的信号量，并选择剩余信号量中值最小信号量作为主机所申请的信号量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依次遍历所述映射表中的内容以确定能够使用的互斥信号量和内存空间地址包括：轮询所述映射表中的value值，从flash总的地址范围中去除已经被锁定的地址范围，并选择剩余地址中的最大地址。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：设置写保护申请的flash空间大小为flash擦除最小单位的最小整数倍。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：响应于主机端任务锁定相应的flash空间且所述任务需要修改所述flash空间中的数据，则在主机端解锁并修改内存数据，加锁对flash数据块进行写保护。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：裴梦迪，刘文涛，沈欣舞，杨亮，
申请(专利权)人：山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：