專利名稱：非易失性存儲(chǔ)器的控制裝置和控制方法以及存儲(chǔ)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及非易失性存儲(chǔ)器的控制裝置及其控制方法， 以及存儲(chǔ)裝置。特別地，本發(fā)明的實(shí)施例的特征在于使用文件系統(tǒng)的信息以管理邏輯 塊地址/物理塊地址轉(zhuǎn)換表的非易失性存儲(chǔ)器管理方法。
背景技術(shù)：
已知NAND型閃速存儲(chǔ)器作為可再寫入數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)器。非易 失性存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)擦除單位是一個(gè)塊(例如128k字節(jié))。另一方面，非易 失性存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)讀取和寫入單位被設(shè)定為2k字節(jié)。當(dāng)擦除或?qū)懭氲拇螖?shù) 增多時(shí)，發(fā)生裝置劣化，導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的發(fā)生增多。為解決該問題，將寫 入的次數(shù)設(shè)定為例如約十萬次，以便確保裝置性能。因此，將管理物理塊 擦除次數(shù)的功能并入非易失性存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)控制器中(例如，日本專利申 請公開No. 11-3287)。另夕卜，還提出了任意地改變具有較高再寫入次數(shù)的文件分配表(FAT ) 的區(qū)域以使存儲(chǔ)區(qū)域的擦除次數(shù)平均化(例如，日本專利申請公開No. 7-219720)。在常規(guī)非易失性存儲(chǔ)器管理方法中，在整個(gè)存儲(chǔ)器的物理塊中管理擦 除次數(shù)。因此，對擦除次數(shù)的信息處理是費(fèi)時(shí)的。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的目的是提供一種可以便于和加快對非易失 性存儲(chǔ)器的物理塊擦除次數(shù)的平均化處理(物理塊的交換處理)的非易失性存儲(chǔ)器的控制裝置和控制方法以及存儲(chǔ)裝置。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明包括用于識(shí)別邏輯塊地址且通過邏輯/ 物理塊地址轉(zhuǎn)換表獲得與該邏輯塊相關(guān)聯(lián)的物理塊的手段，其中該邏輯塊 地址存儲(chǔ)通過分析文件系統(tǒng)基于只讀文件的屬性和標(biāo)識(shí)符而被確定為主要 用于讀取目的的文件的數(shù)據(jù)；用于基于每個(gè)物理塊的擦除計(jì)數(shù)信息從可以 任意地使用的一組物理塊中選擇合適的物理塊的手段；以及用于在以上手 段所需的物理塊之間轉(zhuǎn)換角色(其中有效數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在物理塊中的"使用 中"狀態(tài)和其中可以任意地使用物理塊的"就緒"狀態(tài))的手段。具體地，本發(fā)明包括文件系統(tǒng)控制部分，其分析非易失性存儲(chǔ)器裝 置的文件系統(tǒng)，并且識(shí)別被確定為用于讀取目的的只讀文件的邏輯塊；邏 輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表管理部分，其使用邏輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表，并且從與 所述邏輯塊相關(guān)聯(lián)的物理塊地址獲得第一物理塊；物理塊信息管理部分， 其參考物理塊使用狀態(tài)信息和物理塊擦除計(jì)數(shù)信息，并且從可以任意地使 用的一組物理塊中選擇滿足預(yù)定條件的第二物理塊；以及物理塊信息修改 部分，其將所述第一物理塊的數(shù)據(jù)移動(dòng)到所述第二物理塊，使得所述第二 物理塊的地址與所述邏輯塊地址相關(guān)聯(lián)，并且修改在所述物理塊使用狀態(tài) 信息中的所述第一和第二物理塊的使用狀態(tài)。


并入且構(gòu)成i兌明書一部分的附圖示例了本發(fā)明的實(shí)施例，并且與上面 給出的概括說明和下面給出的對實(shí)施例的詳細(xì)說明一起，用于解釋本發(fā)明 的原理。圖l是示出根據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)裝置的一個(gè)實(shí)施例的框圖； 圖2是示出文件系統(tǒng)的格式的一個(gè)實(shí)例的圖；圖3是i兌明圖2中的FAT的一個(gè)實(shí)例的圖； 圖4是說明圖3中的文件鏈的一個(gè)實(shí)例的圖； 圖5是示出存儲(chǔ)在圖2中的文件夾區(qū)域中的文件信息的一個(gè)實(shí)例的圖； 圖6示出圖1中的非易失性存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)區(qū)域中至少所需的區(qū)域的一個(gè)實(shí)例；圖7是示出圖1中的邏輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表信息部分的一個(gè)實(shí)例的圖；圖8是示出圖1中的物理塊擦除計(jì)數(shù)信息部分的一個(gè)實(shí)例的圖； 圖9是示出圖1中的物理塊使用狀態(tài)信息部分的一個(gè)實(shí)例的圖； 圖10是說明為獲得邏輯塊地址的操作的流程圖，在該邏輯塊地址中存儲(chǔ)基于只讀文件的屬性或標(biāo)識(shí)符而被確定為主要用于讀取目的的文件的數(shù)據(jù)；圖ll是說明本發(fā)明的基本操作的一個(gè)實(shí)例的流程圖；圖12是說明在處理來自主機(jī)(host)的寫入命令時(shí)存儲(chǔ)裝置的一個(gè)操 作實(shí)例的流程圖；圖13是說明從主機(jī)發(fā)送的信息的時(shí)序的一個(gè)實(shí)例的圖；以及 圖14是說明文件夾的樹形結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例的圖。
具體實(shí)施方式
下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。根據(jù)實(shí)施例，通過使用適于高速處理的文件系統(tǒng)的信息，可以同時(shí)把 握(grasp)將要交換的一組物理塊。首先，給出并且在圖1中示出將本發(fā)明應(yīng)用至其的存儲(chǔ)裝置的結(jié)構(gòu)的 說明。<存儲(chǔ)裝置>存儲(chǔ)裝置100具有非易失性存儲(chǔ)器裝置101、微處理單元(MPU)102、 隨M取存儲(chǔ)器(RAM)單元103、主機(jī)接口 104和非易失性存儲(chǔ)器接口 105。非易失性存儲(chǔ)器裝置101的存儲(chǔ)區(qū)域被配置為具有多個(gè)物理塊PHB, 并且在存儲(chǔ)區(qū)域的部分處包括文件系統(tǒng)101a。文件系統(tǒng)101a包括數(shù)據(jù)區(qū)域管理信息1011和數(shù)據(jù)區(qū)域1012。數(shù)據(jù)區(qū) 域管理信息1011包括文件分配表(FAT)。另外，數(shù)據(jù)區(qū)域10i2包括文件夾、文件數(shù)據(jù)等。作為設(shè)定在RAM 103中的存儲(chǔ)部分，存在如下的信息部分。存在具部分103b。此外，存在物理塊信息管理部分102Y。該物理塊信息管理部 分102Y具有存儲(chǔ)物理塊使用狀態(tài)的物理塊使用狀態(tài)信息部分103c以及物 理塊擦除計(jì)數(shù)信息部分103d。雖然未示出，也確保了展開將要由MPU102 執(zhí)行的程序的區(qū)域。上述邏輯塊地址是由主機(jī)裝置使用的邏輯地址空間的邏輯塊地址。另 外，物理塊地址是在非易失性存儲(chǔ)器裝置IOI中的物理塊地址。另外，物理塊使用狀態(tài)信息部分103c登記(register)可以任意地使 用的物理塊的塊地址。這里，登記這樣的物理塊的地址，對于該物理塊的 地址，邏輯塊地址和物理塊地址不相關(guān)聯(lián)?？蛇x地，記迷所有物理塊的地 址，并添加表明物理塊是否與邏輯塊相關(guān)聯(lián)的標(biāo)識(shí)符。物理塊擦除計(jì)數(shù)信息部分103d存儲(chǔ)可以任意地〗吏用且在物理塊地址 使用狀態(tài)信息部分103c中登記的物理塊擦除的次數(shù)。雖然描述了物理塊^f吏用狀態(tài)信息部分103c和物理塊擦除計(jì)數(shù)信息部 分103d具有可以任意地《吏用的物理塊的塊地址，但部分103c和部分103d可具有所有物理塊的塊地址。通過MPU102的作用，管理和處理RAM103中的物理塊4吏用狀態(tài)信 息、邏輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表、物理塊地址以及例如物理塊擦除計(jì)數(shù)的信息。因此，MPU 102具有邏輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表管理部分102b、存儲(chǔ)物 理塊使用狀態(tài)的物理塊使用狀態(tài)管理部分102c、以及物理塊擦除計(jì)數(shù)管理 部分102d。另外，MPU102具有控制非易失性存儲(chǔ)器裝置101中的文件系 統(tǒng)的文件系統(tǒng)控制部分102e以及作為該裝置的特征的物理塊信息修改部 分102g。該物理塊信息修改部分102g可包括在文件系統(tǒng)控制部分102e中。 然而，在此示出部分102g是為了說明的目的。如稍后所述，第一物理塊的 數(shù)據(jù)可被移動(dòng)到第二物理塊，并且第二物理塊的地址可與邏輯塊地址相關(guān) 聯(lián)。另外，可以f務(wù)改在物理塊使用狀態(tài)信息中的第一和第二物理塊的使用狀態(tài)。此外，當(dāng)在物理塊使用狀態(tài)信息部分中修改第一物理塊的使用狀態(tài)時(shí)，物理塊信息修改部分102g可以擦除第一物理塊的數(shù)據(jù)。另外，MPU 102具有控制上述管理部分的整體(integrated)處理部 分102x。整體處理部分102x也執(zhí)4亍對數(shù)據(jù)的寫入和讀出。文件系統(tǒng)控制部分102e可以分析文件系統(tǒng)，并且還可進(jìn)行對文件系統(tǒng) 的更新處理。當(dāng)分析文件系統(tǒng)時(shí)，檢查在文件夾中的每個(gè)文件的文件信息。 文件信息包括表明文件是否是只讀文件的屬性信息?？蛇x地，存在其中可 以通過標(biāo)識(shí)符確定文件是否是只讀文件的情況。接下來，通過使用FAT可 以識(shí)別這樣的邏輯塊地址，在該邏輯塊地址中存儲(chǔ),皮確定為用于讀取目的 的文件的數(shù)據(jù)。邏輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表管理部分102b控制邏輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表。 以這種方式，把握與邏輯塊相關(guān)聯(lián)的物理塊(該物理塊將被稱為"當(dāng)前物 理塊"或"笫一物理塊，，)。另外，參考物理塊信息管理部分102Y。例如，訪問物理塊使用狀態(tài)信 息部分103c,并且基于每個(gè)物理塊的擦除計(jì)數(shù)信息從可以任意地使用的一 組物理塊中選擇合適的物理塊(該物理塊將^皮稱為"凈皮選中的物理塊"或 "第二物理塊，，)。此外，在邏輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表中交換使用中的當(dāng)前 物理塊的地址和被選中的物理塊的地址。該處理主要由物理塊信息修改部 分102g執(zhí)行。此外，將^f吏用中的當(dāng)前物理塊的數(shù)據(jù)移動(dòng)到it選中的物理塊。然后，擦除當(dāng)前物理塊中的數(shù)據(jù)，并且更新其擦除計(jì)數(shù)。然后，在物理塊使用狀態(tài)管理部分102c的控制下，將當(dāng)前物理塊登記在物理塊使用狀態(tài)信息部分 103c中作為可以任意地使用的物理塊。也就是，將上述當(dāng)前物理塊的狀態(tài) 從其中有效數(shù)據(jù)凈皮存儲(chǔ)在該物理塊中的"使用中，，狀態(tài)改變?yōu)槠渲锌梢匀我獾厥褂迷撐锢韷K的"就緒"狀態(tài)。 <文件系統(tǒng)的基本構(gòu)成>圖2是示出文件系統(tǒng)的一個(gè)構(gòu)成實(shí)例的圖。數(shù)據(jù)區(qū)域管理信息1011 存儲(chǔ)除了文件的數(shù)據(jù)以外的信息。即，信息1011包括引導(dǎo)扇區(qū)(boot sector )201、 FAT 202和引導(dǎo)文件夾203。另外，數(shù)據(jù)區(qū)域1012包括文件夾和/或 文件204。< FAT和文件的簇鏈(cluster chain );圖3和圖4> 圖3示出FAT的一個(gè)實(shí)例。圖4示出配置有六個(gè)蔟的文件的*的一 個(gè)實(shí)例。如圖3中所示，F(xiàn)AT是這樣的表，其表明以被稱為簇的數(shù)據(jù)單位為單 位的每個(gè)文件的構(gòu)成，該簇被分配到數(shù)據(jù)區(qū)域1012。這里假定，給定的文件A配置有由圖4中的數(shù)值401所示的六個(gè)簇。 FAT數(shù)據(jù)操作示出構(gòu)成文件的多個(gè)簇地址的簇鏈，以便從構(gòu)成文件A的第 一簇地址開始，順序參考這些簇地址。由于文件的最后一個(gè)簇沒有鏈，其示出為FFFFh。某些表數(shù)據(jù)代表特 別的簇。OOOOh是未l吏用的蔟。F8FFh是預(yù)約(reservation)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。關(guān)于兩個(gè)簇等同于一個(gè)物理塊(-一個(gè)邏輯塊)的假定，當(dāng)圖4中所 示的文件被確定為只讀文件時(shí)，由數(shù)值301表示的與邏輯塊相關(guān)聯(lián)的物理 塊可以是用于稍后將描述的圖10中的處理的對象。<文件夾中的文件信息>一個(gè)文件夾存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)文件(在圖4中示出了一個(gè)實(shí)例)。圖5 是示出在文件夾中的每一個(gè)文件中存在的文件信息。文件信息包括格式名 信息503和文件屬性信息501，在格式名信息503中，寫入包括標(biāo)識(shí)符的 文件名的信息。文件屬性信息501包括只讀信息502。另外，文件信息包 括FAT的文件鏈的開頭(front)信息(開頭簇地址)504。因此，當(dāng)確定了文件識(shí)別信息的只讀信息502的內(nèi)容時(shí)，可以確定文件是否是只讀文件。<非易失性存儲(chǔ)器裝置中的存儲(chǔ)區(qū)域601>圖6示出非易失性存儲(chǔ)器裝置中的存儲(chǔ)區(qū)域的一個(gè)實(shí)例。非易失性存 儲(chǔ)器裝置101上的存儲(chǔ)區(qū)域601全部被配置為具有物理塊，并且與邏輯/ 物理塊地址轉(zhuǎn)換表信息部分107中的邏輯塊相關(guān)聯(lián)。另外，這組物理塊可 以凈皮分類為被分配的物理塊602和可以任意地使用的物理塊603。如稍后所述的，圖11中所述的物理塊Pn和圖12中所迷的Ps，改變?yōu)?可以任意地使用的物理塊6(B，而圖11中所述的物理塊Pm和圖12中所 述的Ps改變?yōu)榕c在邏輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表信息部分107中的邏輯塊相關(guān) 聯(lián)的,皮分配的物理塊602。<邏輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表>圖7是示出圖1中的邏輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表信息部分107的一個(gè)實(shí)例 的圖。邏輯塊地址701相當(dāng)于在從RAM 103上的任意地址開始的以四字 節(jié)為單位的位移地址，并且數(shù)據(jù)部分存儲(chǔ)與邏輯塊地址301相關(guān)聯(lián)的物理 塊地址數(shù)據(jù)702。物理塊不與其相關(guān)聯(lián)的邏輯塊地址的數(shù)據(jù)部分存儲(chǔ) FFFFFFFFh數(shù)據(jù)(703),在稍后描述的圖11中的步驟BOO中，執(zhí)行由數(shù)值704表示的地址數(shù) 據(jù)改變處理，并且在圖12中的步驟C12中，執(zhí)行由數(shù)值705表示的lfei止 數(shù)據(jù)改變處理?！次锢韷K擦除計(jì)lt信息>圖8是說明圖1中的物理塊擦除計(jì)數(shù)信息部分103d的一個(gè)實(shí)例的圖。 物理塊地址801相當(dāng)于從RAM 103上的任意地址開始的位移地址的四字 節(jié)單位，并且數(shù)據(jù)部分存儲(chǔ)用于每個(gè)物理塊地址的擦除計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)802。執(zhí) 行數(shù)據(jù)擦除處理；然而，此時(shí)在稍后描述的圖11中的步驟B05中，如由 數(shù)值803所表示的，執(zhí)行數(shù)據(jù)擦除處理。另外，在稍后描述的圖12中的步 驟COA中，執(zhí)行對擦除計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)的更新處理；然而，此時(shí)，如由數(shù)值805 所表示的，執(zhí)行對擦除計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)的更新處理。此外，如由數(shù)值804所表示 的，處理稍后描述的在圖11中的對物理地址Pn的擦除計(jì)數(shù)。<物理塊使用狀態(tài)信息>圖9是示出圖1中的物理塊使用狀態(tài)信息部分的一個(gè)實(shí)例的圖。物理 塊地址901相當(dāng)于從RAM 103上的任意地址開始的一位單位的位移地址， 并且數(shù)據(jù)部分被配置為具有表明是否可以任意地使用地址卯l的一位的標(biāo) 志數(shù)據(jù)(flag data) 902。被可以任意地使用的物理塊地址參考的數(shù)據(jù)部分 存儲(chǔ)'T，，而被準(zhǔn)備好使用的物理塊地址參考的數(shù)據(jù)部分存儲(chǔ)"0"。在稍后描述的圖11中的步驟B09中將物理塊設(shè)定在使用狀態(tài)；然而，此時(shí)， 執(zhí)行由數(shù)值卯3表示的標(biāo)志處理。相反地，在圖11中的步驟B10中將物 理塊設(shè)定在未使用狀態(tài)；然而，此時(shí)，執(zhí)行由數(shù)值904表示的標(biāo)志處理。 在稍后描述的圖12中的步驟COl中，執(zhí)行由數(shù)值905表示的標(biāo)志處理； 并且在步驟C10中執(zhí)行由數(shù)值906表示的標(biāo)志處理。 <只讀邏輯塊的檢索(retrieval) >圖IO是說明圖11中的B01的操作的流程圖。圖10中的操作執(zhí)行時(shí) 間即圖11，是任意的且不作特別限定。然而，優(yōu)選該操作在圖13中所示 的來自主機(jī)的命令之間或者在對MPU 12操作的程序的執(zhí)行的每個(gè)時(shí)間之 間的間隔時(shí)執(zhí)行。另外，在本實(shí)施例中，不規(guī)定對如圖14中所示的文件結(jié)構(gòu)的文件夾分 析應(yīng)從哪個(gè)文件夾，從哪個(gè)文件以及從蔟鏈中的哪里開始。如果在文件夾中存在一個(gè)或多個(gè)文件，則在該文件夾中存在一個(gè)或多 個(gè)文件的存儲(chǔ)文件信息(圖5)，并且由該文件信息分析文件是否是只讀 文件(步驟AOl)。如果不存在任何只讀文件，則終止分析，并且在需要 時(shí)分析另一個(gè)文件夾。如果存在只讀文件，則從文件的開頭簇地址504(在 圖5中示出)沿著如圖4中所示的簇鏈進(jìn)行操作(步驟A(B)。然后，判 別由圖3中的數(shù)值301所表示的邏輯塊被包括的位置(步驟A04)，并且 將簇地址轉(zhuǎn)換為邏輯塊地址(步驟A05)。以這樣的方式，判別只讀文件 中的邏輯塊地址。<基本操作>圖ll是說明本發(fā)明的基本操作的流程圖。通過分析文件系統(tǒng)106,存 儲(chǔ)在RAM 103中的程序的部分可以獲得只讀文件的邏輯塊Lk(步驟BOl )。如果邏輯塊Lk不存在，則終止操作(步驟B02)。如果邏輯塊Lk存 在，則通過參考邏輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表信息部分，獲得邏輯塊Lk纟皮分配 至其的物理塊Pn (步驟B03 )。接下來，對于物理塊Pn，通過參考物理塊擦除計(jì)數(shù)信息，確定物理塊 Pn的擦除計(jì)數(shù)的值是否大于任意的閱值。如果物理塊Pn的擦除計(jì)數(shù)的值大于任意的閾值，則不執(zhí)行對于邏輯塊Lk的物理塊交換處理，而如果該 值小于或等于該任意的閾值，則執(zhí)行下面的處理(步驟B04)。從可以任意地使用的物理塊中選擇任意的物理塊Pm，該任意的物理 塊Pm具有等于或大于閾值的物理塊擦除計(jì)數(shù)(步驟BOA),并且擦除物 理塊Pm的數(shù)據(jù)(步驟B05 )。接下來，更新物理塊Pm的物理塊擦除計(jì) 數(shù)的數(shù)據(jù)(步驟B06 )，并且將物理塊Pn的數(shù)據(jù)復(fù)制到物理塊Pm (步驟 B07)。接下來，將邏輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表信息部分的與邏輯塊Lk相關(guān)聯(lián)的 物理塊信息從Pn更新為Pm (步驟B08)，并且將物理塊使用狀態(tài)信息部 分的物理塊Pm的標(biāo)志改變?yōu)槭褂脿顟B(tài)(步驟B09)。此外，將物理塊使 用狀態(tài)信息部分的物理塊Pn的信息改變?yōu)槲词褂脿顟B(tài)(步驟BIO)。通過 以上操作，使邏輯塊Lk與具有較低寫入計(jì)數(shù)容限的物理塊相關(guān)聯(lián)。<對來自主機(jī)的命令的應(yīng)答的操作實(shí)例的說明>圖12是說明當(dāng)本發(fā)明的裝置接收到來自主機(jī)的寫入命令且執(zhí)行數(shù)據(jù) 處理時(shí)的一個(gè)操作實(shí)例的流程圖。這里，假定MPU 102通過主機(jī)接口 104接收來自主機(jī)的寫入命令。 MPU 102從物理塊使用狀態(tài)信息部分103c檢索未使用的物理塊Ps (步驟 COO)，改變物理塊使用狀態(tài)信息部分103c的物理塊Ps使用信息(步驟 C01 )，執(zhí)行對物理塊Ps的數(shù)據(jù)擦除處理(步驟C02 )，并且更新物理塊 Ps的物理塊擦除計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)(步驟COA)。接下來，在邏輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表信息部分103b的表上獲得其中主 機(jī)應(yīng)寫入數(shù)據(jù)的關(guān)于邏輯塊Lm的信息(步驟C03)。換句話說，確定與 邏輯塊Lm相關(guān)聯(lián)的物理塊是否存在。這里，如果尚未為邏輯塊Lm登記 物理塊Ps，，則在物理塊Ps中寫入來自主機(jī)的數(shù)據(jù)(步驟Cll)。然而， 如果已經(jīng)登記了物理塊Ps，(如果物理塊Ps，已經(jīng)存在)，則操作進(jìn)行至步 驟C05 (步驟C04 )。確定由主機(jī)指定的主機(jī)開始地址是否是物理塊的邊界(步驟C05)。 這是因?yàn)閷懭腴_始地址不總是物理塊的前沿(forefront)。如果主機(jī)開始地址不是塊邊界,則首先將在物理塊Ps，中且在開始地址之前的數(shù)據(jù)復(fù)制到物理塊Ps(步驟C06)。以這種方式，防止數(shù)據(jù)的丟失。 如果主機(jī)開始地址是塊邊界，則跳過以上步驟，并且在物理塊Ps中寫入來 自主機(jī)的數(shù)據(jù)(步驟C07 )。確定由主機(jī)指定的主機(jī)結(jié)束地址是否是與開始地址相同的地址并且不 是塊邊界(步驟C08)。如果主機(jī)結(jié)束地址是塊邊界，則將在物理塊Ps， 中且在結(jié)束地址之后的數(shù)據(jù)復(fù)制到物理塊Ps (步驟C09)。在物理塊使用狀態(tài)信息部分103c中登記物理塊Ps，，作為此時(shí)可以任 意地使用的物理塊(步驟C10)。另外，使Ps在邏輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表 上與邏輯塊Lm相關(guān)聯(lián)，并且登記Ps (步驟C12 )。如果來自主機(jī)的寫入 訪問的對象超過一個(gè)塊，則進(jìn)一步重復(fù)從步驟COO開始的操作。<來自主機(jī)的命令>圖13是說明對于本發(fā)明的裝置以從主機(jī)發(fā)送的信息的時(shí)序示出的一 個(gè)實(shí)例的圖。從主才幾發(fā)送到存儲(chǔ)裝置100的信息的周期包括寫入命令周期、 數(shù)據(jù)傳送周期、讀取命令周期、數(shù)據(jù)傳送周期。其中，可以設(shè)定只讀文件 的處理周期(1301)。被發(fā)送至只讀文件的處理周期1301的RO命令是新 設(shè)立的，MPU102對RO命令應(yīng)答，并且獲得圖lO和ll中所示的操作。<文件夾的實(shí)例>圖14是說明文件夾的樹形結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例的圖。引導(dǎo)文件夾D03位 于頂部，并且文件夾樹被構(gòu)成為具有位于頂部的引導(dǎo)文件夾D03,并且文 件D02屬于文件夾(D01和D03 )。如上所述，本實(shí)施例通過分析文件系統(tǒng)信息以系統(tǒng)的方式檢索用于只 讀目的的邏輯塊，并且處理在邏輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表中與該邏輯塊相關(guān)聯(lián) 的物理塊。因此，對具有低的寫入訪問可能性的物理塊的選擇是可能的， 而不提供常規(guī)所需的以物理塊為單位的監(jiān)視信息部分(由于用于監(jiān)視的表 的數(shù)量隨著容量的增大而增大，因此需要寬的存儲(chǔ)器區(qū)域)。本實(shí)施例在對以塊為單位擦除和寫入的次數(shù)有限制的非易失性存儲(chǔ)器 中存儲(chǔ)在接近使用次數(shù)極限的物理塊中具有低的寫入訪問可能性的數(shù)據(jù)，并且可以確保離使用次數(shù)極I^jf艮遠(yuǎn)的物理塊處于其中可以任意地使用物理 塊的狀態(tài)中，即，用于數(shù)據(jù)寫入的目的。以這樣的方式，可以改善作為整 個(gè)存儲(chǔ)裝置的再寫入的次數(shù)極限。如上所述，本裝置將具有短的再寫入壽命的物理塊分配至具有低的再 寫入概率的邏輯地址，并且將具有長的再寫入壽命的物理塊分配到具有高 的再寫入概率的可任意使用的邏輯地址或物理地址。以這樣的方式，可以 改善作為整個(gè)存儲(chǔ)裝置的再寫入的次數(shù)極限。另外，通過在執(zhí)行向可任意地使用的物理塊的分配時(shí)提前擦除數(shù)據(jù)， 對于來自主機(jī)的每個(gè)數(shù)據(jù)寫入，用于對物理塊的擦除的時(shí)間、以及伴隨來 自主機(jī)的數(shù)據(jù)寫入所產(chǎn)生的冗長的數(shù)據(jù)寫入時(shí)間都可以縮短，并且可以提 高由主機(jī)的寫入處理的速度。本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，并且可以通過在實(shí)施階段在不偏離其精神 的范圍內(nèi)修改構(gòu)成要素而具體化。另外，通過對在以上實(shí)施例中描述的多 個(gè)構(gòu)成要素的適當(dāng)組合，可以形成多種發(fā)明。例如，可以從在實(shí)施例中示 出的所有構(gòu)成要素中消除某些構(gòu)成要素。本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易想到其他優(yōu)點(diǎn)和修改例。因此，本發(fā)明就其更 寬的方面不限于在此示出和描述的特定細(xì)節(jié)和示例性實(shí)施例。因此，只要 不脫離由所附權(quán)利要求及其等同替換所限定的總發(fā)明構(gòu)思的精神或范圍， 可以進(jìn)4亍各種修改。
權(quán)利要求
1.一種非易失性存儲(chǔ)器的控制裝置，其特征在于包括文件系統(tǒng)控制部分(102e)，其分析非易失性存儲(chǔ)器裝置的文件系統(tǒng)，并且識(shí)別被確定為用于讀取目的的只讀文件的邏輯塊；邏輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表管理部分(102b)，其使用邏輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表，并且從與所述邏輯塊相關(guān)聯(lián)的物理塊地址獲得第一物理塊；物理塊信息管理部分(102Y)，其參考物理塊使用狀態(tài)信息和物理塊擦除計(jì)數(shù)信息，并且從可以任意地使用的一組物理塊中選擇滿足預(yù)定條件的第二物理塊；以及物理塊信息修改部分(102g)，其將所述第一物理塊的數(shù)據(jù)移動(dòng)到所述第二物理塊，使得所述第二物理塊的地址與所述邏輯塊地址相關(guān)聯(lián)，并且修改在所述物理塊使用狀態(tài)信息中的所述第一和第二物理塊的使用狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的非易失性存儲(chǔ)器的控制裝置，其特征在于，當(dāng)所述物理塊使用狀態(tài)信息部分中的所述第 一物理塊的使用狀態(tài)被修 改時(shí)，所述物理塊信息修改部分(102g)擦除所述第一物理塊的數(shù)據(jù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的非易失性存儲(chǔ)器的控制裝置，其特征在于， 當(dāng)從主機(jī)發(fā)送預(yù)定命令時(shí)，所述文件系統(tǒng)控制部分(102e)開始識(shí)別在其中存儲(chǔ)所述只讀文件的數(shù)據(jù)的邏輯塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的非易失性存儲(chǔ)器的控制裝置，其特征在于， 所述文件系統(tǒng)控制部分(102e)通過包括在所述非易失性存儲(chǔ)器的所述文件系統(tǒng)中的每個(gè)文件的屬性信息來識(shí)別所述只讀文件，并且通過文件 分配表識(shí)別所述只讀文件的邏輯地址。
5. —種非易失性存儲(chǔ)器的控制方法，用于通過隨M取存儲(chǔ)器(103 ) 和控制部分(102)控制非易失性存儲(chǔ)器裝置(101)，所述非易失性存儲(chǔ) 器裝置(101)對以物理塊為單位擦除的次數(shù)和/或編程次數(shù)有限制，其特 征在于，所述控制方法包括以下步驟分析所述非易失性存儲(chǔ)器裝置的文件系統(tǒng)，并且識(shí)別被確定為用于讀 取目的的只讀文件的邏輯塊；使用邏輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表，并且從與所述邏輯塊相關(guān)聯(lián)的物理塊地 址獲得第一物理塊；參考物理塊使用狀態(tài)信息和物理塊擦除計(jì)數(shù)信息，并且從可以任意地 使用的一組物理塊中選擇滿足預(yù)定條件的第二物理塊；以及將所述第一物理塊的數(shù)據(jù)移動(dòng)到所述第二物理塊，4吏得所述第二物理 塊的地址與所述邏輯塊地址相關(guān)聯(lián)，并且修改在所述物理塊使用狀態(tài)信息 中的所述第 一和第二物理塊的使用狀態(tài)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的非易失性存儲(chǔ)器的控制方法，其特征在于還包括 當(dāng)所述第 一物理塊的使用狀態(tài)被修改時(shí)，擦除所述第 一物理塊的數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5的非易失性存儲(chǔ)器的控制方法，其特征在于，當(dāng)從主機(jī)發(fā)送預(yù)定命令時(shí)，所述控制部分開始識(shí)別處理在其中存儲(chǔ)所 述只讀文件的數(shù)據(jù)的邏輯塊。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5的非易失性存儲(chǔ)器的控制方法，其特征在于， 所述控制部分通過包括在所述非易失性存儲(chǔ)器的所述文件系統(tǒng)中的每個(gè)文件的屬性信息來識(shí)別所述只讀文件，并且通過文件分配表識(shí)別所述只 讀文件的邏輯地址。
9. 一種存儲(chǔ)裝置，具有主才幾接口 (104)、隨才X^取存儲(chǔ)器(103)、 非易失性存儲(chǔ)器裝置(101)以及微處理單元，其中，所述主機(jī)接口 (104) 接收包括來自主機(jī)的命令的數(shù)據(jù)，所述微處理單元分析所述命令且執(zhí)行對 所述隨才4取存儲(chǔ)器和所述非易失性存儲(chǔ)器裝置的總體控制，所述存儲(chǔ)裝 置的特征在于包括文件系統(tǒng)控制部分(102e)，其分析所述非易失性存儲(chǔ)器裝置的文件 系統(tǒng)，并且識(shí)別凈皮確定為用于讀取目的的只讀文件的數(shù)據(jù)的邏輯塊；邏輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表管理部分(102b)，其使用邏輯/物理塊地址 轉(zhuǎn)換表，并且從與所述邏輯塊相關(guān)聯(lián)的物理塊地址獲得第一物理塊；物理塊信息管理部分(102Y),其參考物理塊使用狀態(tài)信息和物理塊 擦除計(jì)數(shù)信息，并且從可以任意地使用的一組物理塊中選擇滿足預(yù)定條件 的第二物理塊；以及物理塊信息修改部分(102g)，其將所述第一物理塊的數(shù)據(jù)移動(dòng)到所 述第二物理塊，^f吏得所述第二物理塊的地址與所述邏輯塊地址相關(guān)聯(lián)，并 且修改在所述物理塊使用狀態(tài)信息中的所述第一和第二物理塊的使用狀 態(tài)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的存儲(chǔ)裝置，其特征在于，當(dāng)所述物理塊使用狀態(tài)信息部分中的所述第 一物理塊的使用狀態(tài)被修 改時(shí)，所述物理塊信息修改部分擦除所述笫一物理塊的數(shù)據(jù)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9的存儲(chǔ)裝置，其特征在于，當(dāng)從主機(jī)發(fā)送預(yù)定命令時(shí)，所述文件系統(tǒng)控制部分開始識(shí)別在其中存 儲(chǔ)所述只讀文件的數(shù)據(jù)的邏輯塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及非易失性存儲(chǔ)器的控制裝置和控制方法以及存儲(chǔ)裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的控制裝置便于且加快對非易失性存儲(chǔ)器的物理塊的擦除次數(shù)的平均化處理(物理塊的交換處理)。該裝置包括文件系統(tǒng)控制部分(102e)，其分析非易失性存儲(chǔ)器的文件系統(tǒng)，并且識(shí)別只讀文件的邏輯塊；邏輯/物理塊地址轉(zhuǎn)換表管理部分(102b)，其獲得對應(yīng)于所述邏輯塊的第一物理塊；以及物理塊信息管理部分(102Y)，其選擇可以任意地使用的第二物理塊。此外，該裝置包括物理塊信息修改部分(102g)，其將所述第一物理塊的數(shù)據(jù)移動(dòng)到所述第二物理塊。
文檔編號G06F12/06GK101329679SQ20081009993
公開日2008年12月24日 申請日期2008年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月22日
發(fā)明者木下忠明 申請人:株式會(huì)社東芝