專利名稱：與非閃存器及其管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種與非閃存器(NAND flash)及其管理方法。
背景技術(shù)：
由于NAND flash具有成本^氐、容量大、讀寫速度快等優(yōu)點，越 來越為各種設(shè)備所使用。
如圖1所示為NAND flash的結(jié)構(gòu)圖，NAND flash 110通常由 BLOCK (塊)111所組成。每個BLOCK包含32個PAGE (頁面) 112。每個頁面包含(512+16) BYTE (字節(jié))。前512字節(jié)是凄t據(jù) 區(qū)113,后16字節(jié)是SPARE AREA (空閑區(qū))114。
由于工藝限制，NAND flash芯片在出廠時并不^f呆i正每一個 BLOCK均為"好塊"，并且在使用NAND flash的過程中，會出現(xiàn) 新的BLOCK壞塊。為了標(biāo)示無法〗吏用的BLOCK壞塊，通常芯片 廠家會作出如下併3正
1. 第一個BLOCK保證為可以使用的好塊，并且在使用NAND flash的過程中，此BLOCK不會損壞。
2. 在出廠時，所有BLOCK壞塊會^皮打上標(biāo)簽，標(biāo)記在BLOCK 壞塊的前兩個PAGE的空閑區(qū)。由于NAND flash存在這些缺陷，在使用NAND flash的過程中 就必須要考慮到BLOCK壞塊的監(jiān)測、處理等一 系列問題。
目前NAND flash所使用的壞塊處理方式，通常是"壞塊忽略" 方式，如圖2所示。即在NAND flash的讀/寫才喿作過程中，當(dāng)NAND flash發(fā)現(xiàn)BLOCK壞塊后，NAND flash就將^:據(jù)轉(zhuǎn)移到地址連續(xù)的 下一個好的BLOCK中。
在實現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)由于BLOCK壞塊的存在4吏 得NAND flash中的物理地址不能連續(xù)映射到邏輯地址，控制器訪 問NAND flash的時候，NAND flash中的邏輯地址和物理地址不是 ——對應(yīng)的。所以當(dāng)出現(xiàn)新的壞塊后，NAND flash的物理/邏輯地 址需要再次重新映射，導(dǎo)致控制器訪問NAND flash效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在4是供一種NAND flash及其管理方法，以解決當(dāng) NAND flash中出現(xiàn)新的壞塊后，NAND flash的物理/邏輯地址需要 再次重新映射，導(dǎo)致控制器訪問NAND flash效率降低的問題。
在本發(fā)明的實施例中，l是供了一種NAND flash的管理方法， 包括將包含有N個塊的NAND flash劃分為信息存儲區(qū)域、數(shù)據(jù) 存儲區(qū)域、備份數(shù)據(jù)區(qū)域，其中，信息存儲區(qū)域為NAND flash的 第一個塊，其物理地址為0，數(shù)據(jù)存4諸區(qū)域的物理地址為/人1到M-l, 備份數(shù)據(jù)區(qū)域的物理地址為M到N,用于提供對數(shù)據(jù)存儲區(qū)域中的 壞塊的備份；在信息存儲區(qū)域中設(shè)置物理/邏輯地址映射表；利用物 理/邏輯地址映射表將邏輯空間的數(shù)據(jù)映射到數(shù)據(jù)存儲區(qū)域中，以在 數(shù)據(jù)存儲區(qū)域中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫才喿作。
優(yōu)選的，上述NAND flash的管理方法還包括如果數(shù)據(jù)存儲 區(qū)域出現(xiàn)壞塊，則乂人備份凄欠據(jù)區(qū)域?qū)ふ铱捎脡K替換壞塊加入到物理/邏輯地址映射表；利用更新的物理/邏輯地址映射表將原來映射到壞 塊的教:據(jù)映射到可用塊。
優(yōu)選的，上述NAND flash的管理方法還包括根據(jù)設(shè)備冗余 需求設(shè)置備份數(shù)據(jù)區(qū)域與數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的大小。
優(yōu)選的，上述NAND flash的管理方法還包括在信息存儲區(qū) 域中建立NAND flash使用信息表和壞塊信息表。
優(yōu)選的，上述NAND flash的管理方法還包括如果數(shù)據(jù)存儲 區(qū)域出現(xiàn)壞塊，則更新壞塊信息表以記錄壞塊。
在本發(fā)明的實施例中，還提供了 一種NAND flash,其特征在于， 包括信息存儲區(qū)域，其為NAND flash的第一個塊，物理地址為0， 其中包含物理/邏輯地址映射表；凝:據(jù)存儲區(qū)域，其物理地址為乂人1 到M-l,用于利用物理/邏輯地址映射表將邏輯空間的數(shù)據(jù)映射到數(shù) 據(jù)存儲區(qū)域中，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫操作；備份數(shù)據(jù)區(qū)域，其的物理 地址為M到N，用于為數(shù)據(jù)存儲區(qū)域中的壞塊^是供備份。
優(yōu)選的，如果數(shù)據(jù)存儲區(qū)域出現(xiàn)壞塊，物理/邏輯地址映射表中 關(guān)于壞塊的映射被從備份數(shù)據(jù)區(qū)域?qū)ふ业目捎脡K替換，原來映射到 壞塊的數(shù)據(jù)-故利用更新的物理/邏輯地址映射表映射到可用塊。
優(yōu)選的，備份數(shù)據(jù)區(qū)域與數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的大小根據(jù)設(shè)備冗余需 求設(shè)置。
優(yōu)選的，信息存儲區(qū)域中還包括NAND flash使用信息表和壞 塊信息表。
優(yōu)選的，如果數(shù)據(jù)存儲區(qū)域出現(xiàn)壞塊，壞塊信息表被更新以記 錄壞塊。以上實施例因為采用通過在NAND flash中建立備份空間和 NAND flash存儲信息表來實現(xiàn)NAND flash中壞塊的管理的方法， 所以克月良了當(dāng)NAND flash中出現(xiàn)新的壞塊后，NAND flash的物理/ 邏輯地址需要再次重新映射，導(dǎo)致控制器訪問NAND flash效率降 低問題，進而達到了提高控制器訪問NAND flash效率的效果。


此處所說明的附圖用來4是供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申 請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其i兌明用于解釋本發(fā)明，并 不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中
圖1示出了現(xiàn)有沖支術(shù)中NAND flash的結(jié)構(gòu)的示意圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)中所使用的壞塊處理方式的示意圖3示出了根椐本發(fā)明實施例的NAND flash的管理方法的流 程圖4示出了才艮據(jù)本發(fā)明實施例的NAND flash的方框圖5示出了才艮據(jù)本發(fā)明實施例的壞塊處理方式的示意圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細(xì)i兌明本發(fā)明。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的NAND flash的管理方法的流 禾呈圖，該方法包4舌步驟SIO，將包含有N個塊的NAND flash劃分為信息存儲區(qū) 域、數(shù)據(jù)存儲區(qū)域、備份數(shù)據(jù)區(qū)域，其中，信息存儲區(qū)域為NAND flash的第一個塊，其物理地址為0,數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的物理地址為從 1到M-l ，備l分?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)域的物理地址為M到N,用于4是供對凌t據(jù)存 儲區(qū)域中的壞塊的備份；
步驟S20,在信息存儲區(qū)域中設(shè)置物理/邏輯地址映射表；
步驟S30，利用物理/邏輯地址映射表將邏輯空間的凄t據(jù)映射到 數(shù)據(jù)存儲區(qū)域中，以在數(shù)據(jù)存儲區(qū)域中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫操作。
該實施例因為采用通過在NAND flash中建立備^f分空間和 NAND flash存儲信息表來實現(xiàn)NAND flash中壞塊的管理的方法， 所以克月良了當(dāng)NAND flash中出玉見新的i不塊后，NAND flash的物J里/ 邏輯地址需要再次重新映射，導(dǎo)致控制器訪問NAND flash效率降 低問題，進而達到了提高控制器訪問NAND flash效率的效果。
優(yōu)選的，上述NAND flash的管理方法還包括如果數(shù)據(jù)存儲 區(qū)域出現(xiàn)壞塊，則從備l分?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)域?qū)ふ铱捎脡K替換壞塊加入到物理/ 邏輯地址映射表；利用更新的物理/邏輯地址映射表將原來映射到壞 塊的凄欠據(jù)映射到可用塊。該優(yōu)選實施例可以筒化壞塊處理過程。
優(yōu)選的，上述NAND flash的管理方法還包括根據(jù)設(shè)備冗余 需求設(shè)置備份數(shù)據(jù)區(qū)域與凄t據(jù)存儲區(qū)域的大小。因為通常NAND flash的芯片制造廠商會提供一個芯片壞塊率的數(shù)據(jù)x，表明在實際 的應(yīng)用中整個芯片的壞塊數(shù)目不會超過> ^，所以采用該優(yōu)選實施 例可以根據(jù)實際情況設(shè)置備份數(shù)據(jù)區(qū)域與數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的大小。
優(yōu)選的，上述NAND flash的管理方法還包4舌由于NAND flash 中第一個BLOCK保證為可以使用的好塊，并且在使用過程中，不會損壞。所以在信息存儲區(qū)域中建立NAND flash使用信息表和壞 塊信息表。
優(yōu)選的，上述NAND flash的管理方法還包括如果數(shù)據(jù)存儲 區(qū)域出現(xiàn)壞塊，則更新壞塊信息表以記錄壞塊。該優(yōu)選實施例能夠 保證得到更新后的信息。
同時，在每次flash的讀寫操作過程中，通過信息存儲區(qū)的物理 /邏輯地址映射表將連續(xù)的邏輯地址映射為flash內(nèi)部的不連續(xù)的物 理地址。
以上實施例通過在NAND flash芯片中建立NAND flash存^f諸信 息表和備份空間的方法從而實現(xiàn)NAND flash的壞塊管理，對上層 應(yīng)用專欠件而言，面對的是一個連續(xù)的完好的flash空間，為用戶才是供 帶來更多的便利。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的NAND flash的方框圖，包括
信息存儲區(qū)域IO，其為NAND flash的第一個塊，物理地址為 0,其中包含物理/邏輯地址映射表；
數(shù)據(jù)存儲區(qū)域20,其物理地址為從1到M-l,用于利用物理/ 邏輯地址映射表將邏輯空間的數(shù)據(jù)映射到數(shù)據(jù)存儲區(qū)域中，以實現(xiàn) 數(shù)據(jù)的讀寫操作；
備份數(shù)據(jù)區(qū)域30,其的物理地址為M到N,用于為數(shù)據(jù)存儲 區(qū)域中的壞塊提供備份。
該實施例因為采用通過在NAND flash中建立備〗分空間和 NAND flash存儲信息表來實現(xiàn)NAND flash中壞塊的管理的方法， 所以克月良了當(dāng)NAND flash中出現(xiàn)新的壞塊后，NAND flash的物理/邏輯地址需要再次重新映射，導(dǎo)致控制器訪問NAND flash效率降 4氐問題，進而達到了4是高控制器訪問NAND flash效率的效果。
優(yōu)選的，如果數(shù)據(jù)存儲區(qū)域出現(xiàn)壞塊，物理/邏輯地址映射表中 關(guān)于壞塊的映射被從備份數(shù)據(jù)區(qū)域?qū)ふ业目捎脡K替換，原來映射到 壞塊的數(shù)據(jù):帔利用更新的物理/邏輯地址映射表映射到可用塊。該優(yōu) 選實施例可以簡4匕壞塊處理過禾呈。
優(yōu)選的，備份數(shù)據(jù)區(qū)域與數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的大小根據(jù)設(shè)備冗余需 求設(shè)置。因為通常NAND flash的芯片制造廠商會^是供一個芯片壞 塊率的lt據(jù)x，表明在實際的應(yīng)用中整個芯片的壞塊^t目不會超過 N*x,所以采用該優(yōu)選實施例可以根據(jù)實際情況設(shè)置備份數(shù)據(jù)區(qū)域 與數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的大小。
優(yōu)選的，由于NAND flash中第一個BLOCK保證為可以使用 的好塊，并且在使用過程中，不會損壞。所以在信息存儲區(qū)域中還 包括NAND flash使用信息表和壞塊信息表。
優(yōu)選的，如果凄丈據(jù)存儲區(qū)域出現(xiàn)壞塊，壞塊信息表^皮更新以記 錄壞塊。該優(yōu)選實施例能夠保證得到更新后的信息。
根據(jù)本發(fā)明實施例使用的壞塊處理方法，在NAND flash的初 始化過程，首先需要讀取flash信息存儲區(qū)(位于物理地址0的第一 個BLOCK)中的的flash 4吏用4言息，判斷該flash是否初次4吏用。 如果是首次Y吏用，那么需要讀取該flash所有BLOCK的壞塊標(biāo)簽， 并且將壞塊信息存儲到壞塊信息表中。為了提高系統(tǒng)工作效率，該 信息同時存儲在系統(tǒng)內(nèi)存中，同時建立物理/邏輯地址映射表。
在進行數(shù)據(jù)寫操作的過程，首先通過邏輯/物理地址映射表，將 邏輯地址映射為flash中的物理地址，然后將數(shù)據(jù)寫入。如果在寫入過程中產(chǎn)生新的壞塊，則從備^分?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)域?qū)ふ铱捎玫腂LOCK寫入lt據(jù)。同時更新壞塊信息表和物理/邏輯地址映射表。由于出現(xiàn)壞塊后，數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)備份區(qū)域，當(dāng)產(chǎn)生新的壞塊 后只需要更新該BLOCK的物理/邏輯地址映射^f言息，而不會對其他 BLOCK的物理/邏輯地址映射信息產(chǎn)生影響。同時通過物理/邏輯地 址映射表，使得對控制器而言，所面對的是一個邏輯地址完整的存 儲空間。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的壞塊處理方式的示意圖，數(shù)據(jù) 存儲過程包括當(dāng)物理地址為2的BLOCK為壞塊的時候，邏輯地址0， 1， 2 的數(shù)據(jù)分別存儲在物理地址1， M, 3。當(dāng)出王見物理;也址為5的新的壞塊時，3奪原來存^f諸在該;也址的內(nèi) 容，轉(zhuǎn)移到M+l的BLOCK內(nèi)，并不改變其他的物理/邏輯地址映 射關(guān)系。以上實施例描述的NAND flash壞塊處理方式，采用了4交為簡 單的物理/邏輯映射方式，簡化了壞塊處理過程，并且由于建立了 NAND flash的信息存儲區(qū)域，使得對控制器而言，所面對的是一個 完整的連續(xù)的存儲空間。而不需要考慮復(fù)雜的壞塊處理，簡化了 NAND flash的開發(fā)應(yīng)用過程。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或 各步驟可以用通用的計算裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算 裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們 可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模 塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何》務(wù)改、等同替換、改進等， 均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種與非閃存器的管理方法，其特征在于，包括將包含有N個塊的與非閃存器劃分為信息存儲區(qū)域、數(shù)據(jù)存儲區(qū)域、備份數(shù)據(jù)區(qū)域，其中，所述信息存儲區(qū)域為所述與非閃存器的第一個塊，其物理地址為0，所述數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的物理地址為從1到M-1，所述備份數(shù)據(jù)區(qū)域的物理地址為M到N，用于提供對所述數(shù)據(jù)存儲區(qū)域中的壞塊的備份；在所述信息存儲區(qū)域中設(shè)置物理/邏輯地址映射表；利用所述物理/邏輯地址映射表將邏輯空間的數(shù)據(jù)映射到所述數(shù)據(jù)存儲區(qū)域中，以在所述數(shù)據(jù)存儲區(qū)域中實現(xiàn)所述數(shù)據(jù)的讀寫操作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管理方法，其特征在于，還包括如果所述數(shù)據(jù)存儲區(qū)域出現(xiàn)壞塊，則從所述備份數(shù)據(jù)區(qū)域 尋找可用塊替換所述壞塊加入到所述物理/邏輯地址映射表；利用所述更新的物理/邏輯地址映射表將原來映射到所述 壞塊的數(shù)據(jù)映射到所述可用塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的管理方法，其特征在于，還包括根據(jù)設(shè)備冗余需求設(shè)置所述備份數(shù)據(jù)區(qū)域與所述數(shù)據(jù)存 儲區(qū)域的大小。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的管理方法，其特征在于，還包括在所述信息存儲區(qū)域中建立與非閃存器使用信息表和壞 塊信息表。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的管理方法，其特征在于，還包括如果所述數(shù)據(jù)存儲區(qū)域出現(xiàn)壞塊，則更新所述壞塊信息表 以記錄所述壞塊。
6. —種與非閃存器，其特征在于，包括信息存儲區(qū)域，其為與非閃存器的第一個塊，物理地址為 0,其中包含物理/邏輯地址映射表；#:據(jù)存儲區(qū)域，其物理地址為從1到M-l,用于利用所述 物理/邏輯地址映射表將邏輯空間的數(shù)據(jù)映射到所述數(shù)據(jù)存儲 區(qū)域中，以實現(xiàn)所述凄欠據(jù)的讀寫才乘作；備Y分凄t據(jù)區(qū)域，其的物理地址為M到N,用于為所述凄t 據(jù)存儲區(qū)域中的壞塊提供備份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的與非閃存器，其特征在于，如果所述數(shù) 據(jù)存儲區(qū)域出現(xiàn)壞塊，所述物理/邏輯地址映射表中關(guān)于所述 壞塊的映射^皮乂人所述備^f分^:據(jù)區(qū)域?qū)ふ业目捎脡K一齊換，原來映 射到所述壞塊的凄t據(jù)^皮利用所述更新的物理/邏輯地址映射表 映射到所述可用塊。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的與非閃存器，其特征在于，所述備份數(shù) 據(jù)區(qū)域與所述數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的大小根據(jù)設(shè)備冗余需求設(shè)置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的與非閃存器，其特征在于，所述信息存 儲區(qū)域中還包括與非閃存器使用信息表和壞塊信息表。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的與非閃存器，其特征在于，如果所述數(shù) 據(jù)存儲區(qū)域出現(xiàn)壞塊，所述壞塊信息表被更新以記錄所述壞 塊。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種NAND flash及其管理方法，其中，上述NAND flash的管理方法包括將包含有N個塊的NAND flash劃分為信息存儲區(qū)域、數(shù)據(jù)存儲區(qū)域、備份數(shù)據(jù)區(qū)域，其中，信息存儲區(qū)域為NAND flash的第一個塊，其物理地址為0，數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的物理地址為從1到M-1，備份數(shù)據(jù)區(qū)域的物理地址為M到N，用于提供對數(shù)據(jù)存儲區(qū)域中的壞塊的備份；在信息存儲區(qū)域中設(shè)置物理/邏輯地址映射表；利用物理/邏輯地址映射表將邏輯空間的數(shù)據(jù)映射到數(shù)據(jù)存儲區(qū)域中，以在數(shù)據(jù)存儲區(qū)域中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫操作。本發(fā)明提高了控制器訪問NAND flash的效率。
文檔編號G06F12/06GK101281493SQ200810098178
公開日2008年10月8日 申請日期2008年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月26日
發(fā)明者昶 周, 娟 王, 王志忠, 穎 陳 申請人:中興通訊股份有限公司