包括快闪转换层的快闪存储器及其中存储文件的方法技术

技术编号:7159094 阅读:223 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种基于快闪的存储器(PH_MEM)包括快闪转换层(FTL),其包括第一转换信息,第一转换信息将逻辑文件系统(LG_MEM)的第一逻辑地址与该基于快闪的存储器(PH_MEM)的第一物理地址相关联,逻辑文件系统模拟分为扇区的存储介质,逻辑地址是逻辑扇区开始地址。逻辑文件系统(LG_MEM)包括多个逻辑填充比特(LSB),其扩大存储在该基于快闪的存储器(PH_MEM)中的文件(PSF)数据的逻辑大小,使得扩大的逻辑大小与逻辑扇区(L_SEC)的整数数量相对应,并且快闪转换层(FTL)包括第二转换信息,其将第二逻辑地址与第二物理地址相关联并且取决于该逻辑填充比特(LSB)的数量,存储在邻接的物理地址序列的文件在第一物理地址开始并且在第二物理地址结束。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括快闪转换层的基于快闪的存储器(Flash based memory)以及用于在其中存储文件的方法。
技术介绍
与类似硬盘的其他存储介质和类似DVD或BD的其它光介质相比,基于快闪的存储器提供了显著的优点快闪存储器不需要待访问的移动部件,由此不会由于移动部件的损害操作的影响而变得不可访问。这使得快闪存储器是很适合于可能出现恶劣条件的移动应用的存储装置。这些应用中的一种是捕捉静止的图像或视频帧的图像。基于快闪的存储器用作类似数字静物照相机和数字视频摄像机的终端用户装置中的存储装置。基于快闪的存储器也可以在MP3-播放器中找到。进一步,作为存储装置,基于快闪的存储器对于专业数字电影摄像机越来越重要。通常,快闪存储器具有处理损耗均衡(wear-levelling)和纠错的内部存储管理。 应用经所谓的快闪转换层(Flash translation layer,FTL)与内部存储管理相互作用。FTL 模拟例如FAT32的文件系统。FAT32文件系统理论上可以具有任何大小,但实际上很大的FAT32文件系统变得缓慢并且效率低。因此,在一些操作系统中,FAT32文件系统的大小限于32GB。而且,FAT32 的最大可能文件大小是比4G字节小一个字节,并且可以由FAT32处理的每个目录的文件数量限于1000个。并且,由于这样的事实在FAT32中簇(可以分配给保存文件的最小逻辑量)是庞大的,给簇填充比特浪费很多存储容量,在簇中存储明显小于簇的大小的文件。可以由通用光盘格式(Universal Disk Format, UDF)代替可移动介质上的FAT, 通用光盘格式是用于将文件存储在光介质上的文件系统的格式规范。模拟UDF的FTL从外部表现为分割为扇区的存储介质。至少在今天,基于快闪的存储器具有的缺点是与类似光盘的其他存储介质相比每GB的价格高。因此,在本领域中正在努力开发尽可能有效的基于快闪的存储器的存储容量。
技术实现思路
本专利技术致力于上述努力并提出了一种基于快闪的存储器,其包括根据权利要求1 的快闪转换层。也就是,包括在基于快闪的存储器中的快闪转换层包括将逻辑文件系统的第一逻辑地址与所述存储器的第一物理地址相关联的第一转换信息,其中,该逻辑文件系统模拟分割为扇区的存储介质,并且逻辑地址是逻辑扇区开始地址,该逻辑文件系统包括扩大所述基于快闪的存储器中存储的第一文件数据的逻辑大小的多个逻辑填充比特,使得扩大的逻辑大小与扇区的整数数量相对应,并且快闪转换层包括将第二逻辑地址与第二物理地址相关联的第二转换信息,该第二转换信息取决于逻辑填充比特的所述数量,其中,从第一物理地址开始以邻接的物理地址序列存储文件的数据,并且第二物理地址相邻地接续邻接的物理地址序列的结尾。 使转换信息取决于所述逻辑填充比特的数量,在模拟文件系统中用于填充扇区所需的逻辑填充可以包括比基于快闪的存储器中的物理填充更多的比特。由此,在填充上浪费了更少的快闪存储容量。在一个实施例中,按所述逻辑填充比特的数量,所述第二逻辑地址和所述第一逻辑地址之间的差大于所述第二物理地址和所述第一物理地址之间的差。文件随后被存储为邻接的序列,而在文件之间没有任何物理填充比特。这在下面的应用中是有用的文件在被存储在基于快闪的存储器中时不太可能被编辑或者改变。存在另一个实施例,其中,与内容相关的用户数据分开地在所述基于快闪的存储器中存储与文件系统相关的元数据。这允许将用户数据存储为邻接流,而以更适合于改变的不同方式存储更可能被改变的元数据。在又一个实施例中,所述基于快闪的存储器包括NAND(与非)_快闪存储器,并且所述逻辑文件系统与ISO 13346 一致。此外,所述逻辑文件系统可以模拟2048字节的扇区。基于快闪的存储器的不同实施例特别适合于内容相关的用户数据,内容相关的用户数据包括一个或多个静止画面或视频帧的图像数据。本专利技术还提出一种用于在基于快闪的存储器中存储文件的方法,基于快闪的存储器包括快闪转换层,其中,所述方法包括权利要求7的特征。所述方法包括以下步骤从第一物理地址开始以邻接的物理地址序列存储所述文件的数据,其中,快闪转换层包括将逻辑文件系统的第一逻辑地址与所述存储器的第一物理地址相关联的第一转换信息;确定相邻地接续邻接的物理地址序列的结尾的第二物理地址;根据扩大文件数据大小所需的逻辑填充比特的数量确定第二逻辑扇区开始地址,使得扩大的大小与扇区的整数数量相对应并且将第二转换信息添加至所述快闪转换层,所述第二转换信息将所述第二逻辑地址与第二物理地址相关联。附图说明在附图中图示出本专利技术的示例性实施例并将在下面的描述中更详细地解释。附图中图1示例性地描述将逻辑存储表示映射到物理存储器件上的快闪转换层。图2示例性地描述指向目录,即,指向其文件标识符描述符表的目录信息控制块之间的关系。该目录的第一文件标识符描述符指向另一个文件信息控制块。最后,该信息控制块指示实际有效负载数据的位置。具体实施例方式在存储管理中,借助接口层可以将逻辑存储管理与底层存储结构(underlying storage structures)的物理属性分离。这允许与存储器件的物理性(physicality)无关地使用相同的逻辑存储管理系统。例如,类似SD或MMC的快闪存储器具有实施快闪转换层的控制器,快闪存转换层在外部世界和存储器内部表示之间进行转换。 控制器处理特殊的快闪存储器属性,例如可擦除块、删除的块、写入的块等。控制器提供对这些特定存储器行为的访问,即,在向其写入之前擦除删除的块,并且通过避免过于频繁地重复使用相同的存储器块而实现损耗均衡,以考虑快闪存储器块有限次数的写循环。由于大多数物理存储器件是基于扇区的,类似FAT32、NTFS或UDF的普通逻辑文件管理系统也是基于扇区的。亦即,大小与整数数量的扇区的大小不相对应的文件用逻辑填充比特填充,使得它们的大小变得与整数数量的扇区的大小相等。这在底层存储器件是基于扇区的时是特别有用的以使物理存储与逻辑文件系统之间的映射保持简单,。此外,填充允许响应于文件编辑文件大小的微小变化,而不需要文件的碎裂。也就是说,由于编辑或更新文件引起的文件大小的微小增大可以由填充比特数量的对应减少来补偿。这也有助于保持文件管理简单。因此,甚至在不需要任何扇区对准的存储器件中提供物理填充比特。存在类似专业数字电影捕捉的数据采集应用,其产生很多数量的文件。这些应用主要收集数据并将其存储在与时刻或时间间隔相关联的文件中,例如,专业数字电影捕捉示例中的帧被存储在单独的文件中。这使得以后为了编辑或处理易于恢复特定的帧。通常地,所收集的数据立即存储在快闪存储器或快闪存储器阵列中。在被编辑或处理之前,所收集的数据从基于快闪存储器的存储器件中转移到类似硬盘驱动的另一存储器件上。释放的存储部分然后被重新用于收集新的数据,而转移的数据在硬盘上被编辑或处理。由此,在这种情况下,在基于快闪存储器的存储器件中没有发生文件改变,并且因此没有必要借助物理填充比特来避免碎片。另外,由于产生的文件数量大,例如每秒60帧,物理填充比特量也大。因此,如果进行物理填充,则保持大量的存储空间是空的,虽然这既由于基于快闪的存储器件的物理结构的原因是不必要的,也对于在编辑或处理过程中避免碎片是本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于快闪的存储器(PH_MEM),包括:快闪转换层(FTL),其中,所述快闪转换层(FTL)包括将逻辑文件系统(LG_MEM)的第一逻辑地址与所述基于快闪的存储器(PH_MEM)的第一物理地址相关联的第一转换信息,其中-所述逻辑文件系统(LG_MEM)模拟分为扇区的存储介质,并且所述逻辑地址是逻辑扇区开始地址,-所述逻辑文件系统(LG_MEM)包括扩大所述基于快闪的存储器(PH_MEM)中存储的文件(PSF)数据的逻辑大小的多个逻辑填充比特(LSB),使得扩大的逻辑大小与逻辑扇区(L_SEC)的整数数量相对应,以及-所述快闪转换层(FTL)包括将第二逻辑地址与第二物理地址相关联的第二转换信息,所述第二转换信息取决于逻辑填充比特(LSB)的所述数量,其中-从所述第一物理地址开始以邻接的物理地址序列存储所述文件的数据,并且-所述第二物理地址相邻地接续所述邻接的物理地址序列的结尾。

【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:马科温特
申请(专利权)人:汤姆森特许公司
类型:发明
国别省市:FR

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