多通道闪存的区块管理方法技术

本发明专利技术公开了一种多通道闪存的区块管理方法，闪存包括若干个块，每个块划分为M个物理页，M个物理页中，前P个连续的物理页与页映射表中的P个逻辑页一一映射，后Q个连续的物理页作为保留页；每个块设一个页写指针，用于指向块内一个空白页；每写一个页，所述页写指针加1。当进行目标块内的页写操作时，P个逻辑页中的一个逻辑页映射的一个物理页，如果该物理页为空，则在该物理页写数据；如果该物理页非空，则将数据写入页写指针指向的物理页，然后将原物理页标记为垃圾页，再将写入数据的物理页地址映射到原逻辑页。本发明专利技术的数据写操作的单位从整块缩减到页，避免了大量的擦除操作，因而大大提高了写数据的效率，提高了闪存的寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
为了提高闪存的有效带宽和读写效率，现有的多通道闪存一般划分为若干块(block),姆个块划分为若干个页(page),姆个页包括若干个扇区(sector)。多通道闪存读写吋，以每个页为单位寻址；但是对于每个通道闪存的写操作，则是以块为单位。如中国专利号为200710072980的专利技术公开了ー种闪存的区块管理方法，所述闪存包括若干个区块，每块由多个页构成，每页分为数据存储区和冗余区，在所述区块中划定ー块或多块作为地址映射表保留区，以页为単位保存闪存区块的逻辑地址与物理地址的映射表；选定ー个空白块作为交换块，在所述映射表保存页的冗余区建立该交换块的地址映射表项；当进行写操作时，根据地址映射表信息，将新数据和/或被操作的目标区块的旧数据对应地写入所述交换块，擦除目标区块，然后将映射表页中交換块逻辑地址对应的物理地址与目标区块逻辑地址对应的物理地址互換。该专利技术可在保证操作速度的同时有效延长闪存使用寿命，并提高闪存数据的安全性。但是，对于频繁的小数据量写操作的应用场合，上述方案导致闪存的区块的频繁擦写，限制了闪存设备操作效率，有损闪存的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种新的，更进ー步提高闪存设备操作效率，延长闪存的使用寿命。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种新的，所述闪存包括若干个块，每个块划分为M个物理页，其特征在于，所述M个物理页中，前P个连续的物理页与页映射表中的P个逻辑页一一映射，后Q个连续的物理页作为保留页，M=P+Q ；每个块设ー个页写指针，用于指向块内ー个空白页；当块中所有物理页为空白时，所述页写指针值为I ;每写ー个页，所述页写指针加I。当进行目标块内的页写操作时，在目标块的P个逻辑页中的选中ー个逻辑页，该选中逻辑页映射的ー个物理页，如果选中物理页为空，则在该物理页写数据；如果选中物理页已存在数据、非空，则将数据写入所述页写指针指向的物理页，然后将所述选中物理页标记为垃圾页，再将写入数据的物理页地址映射到所述选中逻辑页。进ー步优化的方案，当所述进行目标块内的页写操作吋，首先判断所述页写指针值是否大于M，如果所述页写指针值大于M，即，目标块中的保留页全部被写时，获得ー个交换块，将目标块中的非垃圾页、即有效数据页复制逐一到所述交换块的P个物理页中，然后，将映射表中交換块逻辑地址对应的物理地址与原目标块逻辑地址对应的物理地址互换，再将原目标块清空。此时，所述交换块变成数据块，其页写指针值为P+1，原目标块变成交换块。然后根据新的地址映射表和页写指针进行写数据操作。如果所述页写指针值不大于M，则直接根据地址映射表和页写指针进行写数据操作。有益效果当Host端要写ー页数据时，本方法直接对页进行编程，而不是写整个块的数据。当Host端要对同一逻辑页进行重复写时，通过页映射表而映射到不同的物理页，从而实现页编程，而不用把该块擦掉再写整个块的数据。由于数据写操作的単位从整块缩减到页，避免了大量的擦除操作，因而大大提高了写数据的效率，提高了闪存的寿命。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案作进ー步具体说明。图I为ー个块的逻辑页与物理页的映射示意图。图2为写第N页操作吋，逻辑页、物理页的映射对照图。图3为当页写指针大于M时，数据块、交換块互换的映射对照图。图4为本专利技术的闪存读写流程图。具体实施例方式如图I所示，左边的寻址映射表包括0 47共48个逻辑页，右边的块表包括0 63共M=64个物理页，64个物理页的前P=48个与48个逻辑页——映射，后Q=16个物理页作为保留页。每个块设ー个页写指针，用于指向块内ー个空白页；当块中所有物理页为空白吋，页写指针值为1，即指向第0个物理页；每写ー个页，页写指针加I。如图2所示，当向目标块内某物理页进行写操作时，首先，通过逻辑页寻址，在目标块的48个逻辑页中的选中第N逻辑页，第N逻辑页映射到第N物理页。此时，如果第N物理页已存在数据、非空，则数据写入页写指针指向的位于保留页表的第48物理页，然后将第N物理页标记为垃圾页，再将当前第48物理页的地址映射到第N逻辑页。如图3所示，当经过多次页写操作后，页写指针值大于M，即目标块中的16个保留页全部被写时，申请获得ー个交换块，将目标块中的非垃圾页、即有效数据页复制逐一到交换块的P个物理页中。特别说明的是，本领域技术人员应该得知，此时目标块中的有效数据页数目就是P=48个。然后，将映射表中交換块逻辑地址对应的物理地址与原目标块逻辑地址对应的物理地址互換,再将目标块清空。此时,交换块变成新的数据块,新数据块的页写指针值为P+1，即指向第48物理页。原目标块变成交换块。下面结合图4说明本专利技术总体的闪存读写流程。首先，闪存进入正常工作状态，等待接收主机Host发出的读写命令，接到Host发出的读写命令后，闪存控制器进行地址映射表转换，包括由逻辑块地址转换到物理块地址，逻辑页地址转换到物理页地址，如果为读数据，则根据地址映射表的映射地址寻址到物理页，读取该物理页数据，然后返回。如果为写数据，则判断页写指针是否超出门限值，即页写指针的值是否大于M，如果否，则执行根据地址映射表和页写指针，把数据写入闪存步骤，更新地址映射表步骤。具体包括在目标块的P个逻辑页中的选中ー个逻辑页，该选中逻辑页映射的ー个物理页，如果选中物理页为空，则在该物理页写数据；如果选中物理页已存在数据、非空，则将数据写入所述页写指针指向的物理页，然后将所述选中物理页标记为垃圾页，再将写入数据的物理页地址映射到、所述选中逻辑页。參见图2说明。如果是，S卩，目标块中的保留页全部被写时，获得ー个交换块，将目标块中的非垃圾页、即有效数据页复制逐一到交换块的P个物理页中，然后，将映射表中交换块逻辑地址对应的物理地址与原目标块逻辑地址对应的物理地址互換，再将原目标块清空。此时，交換块变成数据块，其页写指针值为P+1，原目标块变成交换块。然后再执行根据地址映射表和页写指针，把数据写入闪存步骤，更新地址映射表步骤，真正完成数据的写操作。最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管參照较佳实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，其均 应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。权利要求1.一种，所述闪存包括若干个块，每个块划分为M个物理页 其特征在于，所述M个物理页中，前P个连续的物理页与页映射表中的P个逻辑页一一映射，后Q个连续的物理页作为保留页，M=P+Q ;每个块设一个页写指针，用于指向块内一个空白页；当块中所有物理页为空白时，所述页写指针值为I ;每写一个页，所述页写指针加I ; 当进行目标块内的页写操作时，在目标块的P个逻辑页中的选中一个逻辑页，该选中逻辑页映射的一个物理页，如果选中物理页为空，则在该物理页写数据；如果选中物理页已存在数据、非空，则将数据写入所述页写指针指向的物理页，然后将所述选中物理页标记为垃圾页，再将写入数据的物理页地址映射到所述选中逻辑页。2.根据权利要求I所述的，其特征在于，当所述进行目标块内的页写操作时，首先判断所述页写指针值是否大于M，如果所述页写指针值大于M，即，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：颜巍，吴斌，
申请(专利权)人：忆正科技武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：