存储器变址系统和处理技术方案

本发明专利技术涉及存储器变址管理系统。所述系统包括变址的存储存储器、包含变址的存储器区和微处理器。按分层树形结构的形式建立变址，并且变址至少包括两个节点。一个节点包含与引用变址中的节点或者存储存储器中的存储器区的指针关联的标识符。节点的内容在存储器区中分开的第一和第二存储器空间上分布。第一空间具有指向第二空间的第一特定指针，第二空间具有值具有空白状态的第二特定指针。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及存储器变址(index)系统和处理。更具体地，本专利技术涉及用 于诸如使用分层树形结构的闪存之类的非易失性存储器的变址系统和处理。
技术介绍
在闪存中，以称为页的字节组来管理字节。页由具有物理上连续的地址 的字节集组成。所有的页具有相同的大小。将页按块分组，所有的块具有相 同的大小。闪存的显著特性是，仅可以按整个页或者页的整个块来擦除它们。 可以用^f氐于页的粒度(granularity)例如以字节或比特的顺序来对它们读取和 写入。取决于存储器，页的大小从几字节到几百字节变化。块擦除操作通常 消耗巨大量的时间和存储器。而且，大多数闪存仅能承受最大数量的块擦除 周期。在其寿命周期的开始时，这种存储器的内容是空的，即所有的字节都 被初始化为单个默认值。通常，该空状态是可以给予字节的最小或最大值(00h 或FFh )。为了考虑与存储器的寿命周期有关的限制并提高存储器写访问期间的性 能，记录日志(logging)的原理是已知的。每次要写入一段数据，日志系统 恒定地改变存储器中的物理区。该原理消除了当数据小于页时在对页重写之 前擦除页的需要。通过日志系统，需要连续提供物理区和逻辑数据之间的变 址。平衡树(Balanced Tree)或B树结构是可以按分层的形式表现的动态数 据结构，其中每个元素被称作节点。该数据结构是动态的，因为其大小基于 需要而改变。每个节点包含数据、k个标识符的排序列表以及到节点的指针 的列表。包含了各节点的地址指针的节点称作各节点的亲体节点。地址被包 含在亲体节点中的节点被称作子节点。没有亲体的节点被称作根。被包含在节点中的标识符担当对专属于该节点的数据和其子节点中所包含的数据的访 问密钥。指针是包含存储器空间的物理地址的数据。当除了根节点之外(其具有从1到2d-l范围内的密钥数k)的节点密钥数k的范围是从d-l到2d-l时，树被称作d阶树。没有子节点的节点被称作树叶(leaf)。具有至少一个子节点的节点被称 作内部节点。节点可以包含数据、密钥和到物理存储器地址的指针。B+型树通过以下特性来区分-数据仅^皮存储在叶节点中，-内部节点具有k个密钥以及不多于k+l个子节点，-第i个子节点中包含的密钥具有从亲体节点的第(i-l)个和第i个密钥 的值开始的范围的值。每个节点被保存在由物理上连续的字节组成的存储器区中。存储器区的 特征在于它们的开始地址和它们的存储器大小。在树中，节点的地址被按地址指针的形式存储在其亲体节点中。该指针 使得能够在搜索数据时浏览该树。已知使用B树、特别是B+树用于管理非易失性存储器、特别是快闪型非 易失性存储器的变址。来自国立台湾大学的"An Efficient B-Tree Layer for Flash-Memory Storage System (用于闪存存储系统的有效B树层)"建议使用 B+树来管理这种存储器的变址。一个问题是，每次修改节点的内容时，该节点的地址被系统地改变。该 改变要求擦除亲体节点，这涉及包含变址的存储器的部分。节点的修改导致 一种改变，该改变从逐个亲体节点一直传播到根。
技术实现思路
本专利技术的目标在于解决该问题。本专利技术的目的是最小化内容被改变的节 点的地址改变的数量，以便避免在节点的内容被修改时在亲体节点中的节点 的地址的系统改变。不同于传统的B树，本专利技术提出经由几个存储器空间存储树中的每个节 点的内容。根据需要连续分配这些空间。本专利技术是用于管理存储器变址的系统。所述系统包括变址的存储存储器 (indexed storage memory )、包含变址的存储器区和微处理器。变址按分层树 形结构的形式建立并且包括至少两个节点。至少 一个节点包含至少 一个标识 符和引用变址节点或者存储存储器中的存储器区的至少一个指针。该至少一 个节点的内容分布在存储器区中分开的第 一和第二存储器空间上，第一空间具有指向第二空间的第一特定指针，第二空间具有其值的状态是空白的第二 特定指针。有利地，第二特定指针可用以指向第三存储器空间。系统可以是日志系 统。变址的存储存储器和包含变址的存储器区可以一起产生在单个存储器电 路中。包含变址的存储器区可以位于与变址的存储存储器不同的存储器中。作为变化形式，包含变址的存储器区和变址的存储存储器可以位于相同 的电子芯片中，或位于不同的电子芯片中。优选地，包含变址的存储器区和变址的存储存储器是非易失型。另一方面，本专利技术是存储器变址管理处理。所述系统包括变址的存储存 储器、包含变址的存储器区和微处理器。所述变址按分层树形结构的形式建 立并且包括至少两个节点。至少一个节点包含至少一个标识符，并且至少一 个指针引用节点或者存储存储器中的存储器区。该至少一个节点的内容分布 在包含变址的存储器区中分开的第 一和第二存储器空间上。第 一 空间具有指 向第二空间的第一特定指针，第二空间具有第二特定指针。专属于每个节点 的存储器空间形成了空间的连续串。所述串具有在第 一端处的初始存储器空 间和在第二端处的终端存储器空间。每个空间具有特定指针。终端空间包含 具有空白状态的特定指针。所述空间的连续串随着节点-陂更新而通过将特定 空白指针定位在新空间的地址上而被修改，该新空间变成终端空间。有利地，节点的修改包括在专属于该节点的存储器空间的连续串中分 配新的不同的终端存储器空间，将凝:据写入新终端存储器空间，以及将指向 新终端存储器空间的指针写入先前的终端存储器空间中。优选地，在先前的终端存储器空间的特定指针中可以实行涉及将排序信 息写到新终端存储器空间的阶段。可以基于与所述节点对应的初始存储器空 间的内容重构节点的内容，其中专属于该节点的被排序的存储器空间中所存 储的修改按照排序顺序被连续应用于所述节点。应用于初始存储器空间的内 容的修改可以包括替换和/或删除和/或添加操作。可以基于与所述节点对应的 初始存储器空间的内容重构节点的内容，其中专属于该节点的存储器空间的 串的终端存储器空间中所存储的修改被应用于所述节点。有利地，可以按以下阶段压缩节点，假设指向所述节点的地址指针被存 储在亲体节点中。然后首先从专属于该节点的存储器空间的串中重构所述节 点的内容，然后所述节点的内容被存储在新的初始存储器空间中，以及最后通过修改指向所述节点的指针、使得其指向所述节点的新的初始存储器空间 的地址来修改亲体节点。优选地， 一旦所述节点的存储器空间的串的存储器空间的数量达到预定 限值，就可以触发节点压缩。 一旦所述节点的串的存储器空间的大小的总和 达到预定限值，就可以触发节点压缩。 一旦属于所述节点的串的至少一个存 储器空间位于已经被标识为需要被擦除的存储器页中，也可以触发节点压缩。附图说明根据通过参考附图作为非限制性的例子而提供的描述，本专利技术的其他特 性和益处将变得清楚，附图中-图1图示包括变址的存储存储器、包含变址的存储器区和微处理器的IC 卡系统；-图2图示B+树中本专利技术的实施例的例子；-图3图示根据本专利技术的节点的修改和节点的压缩。具体实施例方式本专利技术可以应用于所有类型的存储器变址系统。具体地，可以应用于包 含处理器和存储器的数字设备、诸如便携式计算机、照相机、音乐播放器之 类的便携式或不同设备以及IC卡。然而，本专利技术的一个主要益处在于，其减本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于管理存储器变址的系统，该系统包括　－变址的存储存储器（９２），　－包含变址（９３）的存储器区（９４），　－微处理器（９１），　变址（９３）按分层树形结构（５０）的形式建立，并且至少包括两个节点（Ｆａｔｈ、Ｎ２ ），　至少一个节点（Ｎ２）包含至少一个标识符（６１）和引用变址中的节点或者存储存储器（９２）中的存储器区的至少一个指针（６２），　其特征在于，至少一个节点（Ｎ２）使其内容分布在存储器区（９４）中不相连的第一和第二存储器空间（１０ 、２１）上，所述存储器空间形成空间（１０、２１）的连续串，该空间的连续串随着所述节点（Ｎ２）被更新而被修改，第一空间具有指向第二空间（２１）的第一特定指针（６３），并且第二空间具有值处于空白状态的第二特定指针（６４）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳伦特卡斯蒂略，
申请(专利权)人：金雅拓股份有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]