專利名稱：自動備份閃存存儲數(shù)據(jù)的存儲系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種自動多次備份閃存之檔案的存儲系統(tǒng)以及方法，更具 體來說，是關(guān)于一種依據(jù)判讀檔案存取次數(shù)來自動多次備份閃存檔案的存儲 系統(tǒng)以及方法。
背景技術(shù)：
閃存(FlashMemory)為非揮發(fā)性(non-volatile)的內(nèi)存，在電源關(guān)閉時仍可 保存先前寫入的數(shù)據(jù)。與其它存儲媒體(如硬盤、軟盤或磁帶等)比較，閃存 有體積小、重量輕、防震動、存取時無機械動作延遲與低耗電等特性。由于 閃存的這些特性，因此近年來消費性電子產(chǎn)品、嵌入式系統(tǒng)或可攜式計算機 等數(shù)據(jù)存儲媒體皆大量采用。
閃存主要可分兩種NOR型閃存與NAND型閃存。NOR型閃存的優(yōu)點 為低電壓、存取快且穩(wěn)定性高，因此已被大量應用于可攜式電子裝置及電子 通訊裝置，諸如個人計算機(Personal Computer, PC)、行動電話、個人數(shù)字助 理(Personal Digital Assistance, PDA)以及轉(zhuǎn)頻器(Set-top Box, STB)等。NAND 型閃存是專門為數(shù)據(jù)存儲用途而設(shè)計之閃存，通常應用于存儲并保存大量的 數(shù)據(jù)的存儲媒介，如可攜式記憶卡(SD Memory Card, Compact Flash Card, Memory Stick等等)。
閃存內(nèi)部由若干個區(qū)塊(block)所組成。每一區(qū)塊包含若干個頁面(page)， 每一頁面則可分為數(shù)據(jù)存儲區(qū)段以及備用區(qū)段(spare area),數(shù)據(jù)存儲區(qū)段的數(shù)
4據(jù)容量可為2048個字節(jié)，用來存儲使用數(shù)據(jù)，備用區(qū)段的數(shù)據(jù)容量可為64個
字節(jié)，用來存儲負責更正數(shù)據(jù)錯誤的錯誤更正碼(Error Correction Code, ECC)。
然而，閃存本身無法原地直接更改數(shù)據(jù)(update-in-place)，也就是說，若
要對已寫過數(shù)據(jù)位置再次寫入數(shù)據(jù)時，必須先執(zhí)行抹除的動作。而且NAND
閃存寫入單位為頁，而抹除單位為區(qū)塊。所以當向芯片發(fā)出寫入請求時，必
須先抹除一整個區(qū)塊，才能把數(shù)據(jù)寫入至該區(qū)塊的頁。而且一般來說一個區(qū)
塊抹除動作需要的時間約為一個頁寫入動作時間的10 20倍。如果當一個抹
除的單位大于寫入的單位，這表示若要執(zhí)行區(qū)塊抹除動作，必須先將欲抹除
區(qū)塊中的有效頁搬移至其它區(qū)塊后才可進fi1。
再者，閃存的抹除次數(shù)(limited erase counts)有限制。這是因為當閃存在
執(zhí)行寫入或讀取運作時，由于現(xiàn)實中的電容皆具有漏電的現(xiàn)象，因此當閃存
重復寫入或讀取超過十萬次之后，就會導致該電容所存儲的電位差不足以使
得漂浮閘所存儲的電荷不足，進而造成該閃存所存儲的數(shù)據(jù)遺失，嚴重者更
可能會使該閃存開始衰減且無法執(zhí)行讀取的運作。也就是說，若某一區(qū)塊經(jīng)
常被抹除而超過可用次數(shù)的話，會造成此區(qū)塊寫入/抹除動作錯誤。當一個閃
存區(qū)塊因為抹除次數(shù)過多，而造成無法正確讀出數(shù)據(jù)時，即稱此區(qū)塊被寫穿。
由于閃存有此種壽命限制，因此如何確保在閃存頁面被寫穿的情況下，
仍能正確存取數(shù)據(jù)，便成為一個重要的課題。目fr習知的解決方法是在存取
數(shù)據(jù)之前，先判斷頁面之前被存取的次數(shù)，再將數(shù)據(jù)寫入至使用次數(shù)較少的 頁面內(nèi)，以確保每一頁面被使用的次數(shù)較為平均。然而，使用次數(shù)越多的頁 面表示被寫穿的機率較高，但并不一定表示下一次寫入資料時一定會發(fā)生寫 穿的現(xiàn)象，相對地，使用次數(shù)越少的頁面表示被寫穿的機率較低，但并不一 定表示下一次存取數(shù)據(jù)時一定不會發(fā)生寫穿的現(xiàn)象。故依據(jù)使用次數(shù)決定寫 入數(shù)據(jù)頁面的機制仍有其缺點，因此仍有改善的必要。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明是提供一種自動多次備份的存儲系統(tǒng)，用來依據(jù)檔案 存取的次數(shù)將原有檔案復制存儲于閃存中，以避免未來原有檔案毀損時，仍 有備份文件以作存取之用。
本發(fā)明之一目的是提供一種自動多次備份的存儲系統(tǒng)，其包含閃存、偵 測單元以及驅(qū)動單元。該閃存用來存儲若干個檔案。該偵測單元用來偵測記 錄每一閃存內(nèi)每一檔案存取的頻率。該驅(qū)動單元耦接于該偵測單元以及該閃 存，用來于該若干個檔案的第一檔案的存取次數(shù)超過第一默認值時，將該第 一檔案復制產(chǎn)生第二檔案，并將該第二檔案存儲于閃存中。
依據(jù)本發(fā)明的實施例，該閃存是NAND閃存。 本發(fā)明的另一 目的是提供一種自動備份閃存存儲數(shù)據(jù)的方法，其包含 偵測閃存內(nèi)第一檔案存取的次數(shù)；以及當該檔案的存取次數(shù)超過默認值時， 將該第一檔案復制產(chǎn)生至少第二檔案，并將該第二檔案存儲于閃存中。
為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合 所附圖式，作詳細說明如下


圖1是本發(fā)明用來自動備份閃存檔案的系統(tǒng)的功能方塊圖。 圖2是本發(fā)明自動多次備份閃存的檔案的方法流程圖。
具體實施例方式
請參閱圖1，圖1是本發(fā)明用來自動備份閃存檔案之系統(tǒng)的功能方i央圖。 系統(tǒng)包含主機10以及閃存存儲裝置20。主機10可為桌上型計算機、筆記本計算機、工業(yè)計算機或可錄放DVD播放裝置等等，其包含操作系統(tǒng)30、控 制器40、驅(qū)動單元60以及偵測單元50。閃存存儲裝置20包含NAND閃存， 用來存儲數(shù)據(jù)。閃存存儲裝置20是SD(Secure Digital)記憶卡、MMC(Multi Media Card)記憶卡、CF (Compact Flash)記憶卡、MD (Micro Drive)記憶卡、 MS(Memory Stick)記憶卡、SM(Smart Media)記憶卡或XD(eXtreme Digital)記 憶卡。驅(qū)動單元60是軟件程序代碼或是硬件電路。
請一同參閱圖1以及圖2，圖2是本發(fā)明之自動多次備份閃存20的檔案 的方法流程圖。如圖2所示，本發(fā)明的方法步驟如下
步驟200:開始。
步驟202:發(fā)出存取命令以存取第一檔案。
步驟204:判斷該第一檔案的格式，若該第一檔案符合第一格式，執(zhí)行步驟 206，若該第一檔案符合第二格式，執(zhí)行步驟208。
步驟206:判斷第一檔案的存取次數(shù)是否超過第一默認值。若是，執(zhí)行步驟 210，若否，執(zhí)行步驟212。
步驟208:判斷第一檔案的存取次數(shù)是否超過第二默認值。若是，執(zhí)行步驟 218，若否，執(zhí)行步驟222。
步驟210:復制該第一檔案為至少一第二檔案，并將該至少一第二檔案存儲 至閃存中。
步驟212:存取該第一檔案。
步驟214:存取該第一檔案或是該至少一第二檔案。步驟216:復制該第一檔案為至少一第三檔案，并將該至少一第三檔案存儲 至閃存中。
步驟218:存取該第一檔案或是該至少一第三檔案。 步驟220:結(jié)束。
當主機10透過操作系統(tǒng)30下達一存取命令以存取閃存存儲裝置20所存 儲的檔案A時(步驟202)，驅(qū)動單元60會驅(qū)動控制器40依據(jù)該存取命令決定 存取閃存存儲裝置20內(nèi)檔案A的數(shù)據(jù)，并判斷檔案A的數(shù)據(jù)格式(步驟204)。 如果檔案A是一個影像文件，其格式符合第一格式(例如MPEG格式)，則驅(qū) 動單元60會參考偵測單元50判斷影像文件先前存取的次數(shù)(步驟206)。如果 其存取次數(shù)未超過第一默認值，表示檔案A被存取的次數(shù)仍在安全范圍內(nèi)， 因此直接存取閃存存儲系統(tǒng)20內(nèi)的檔案A(步驟212)。反之，倘若其存取次 數(shù)超過第一默認值，表示檔案A被存取的次數(shù)已超過安全范圍內(nèi)，其檔案數(shù) 據(jù)損壞的機率較高，因此驅(qū)動單元60會驅(qū)動控制器40將檔案A復制成一個 以上的另一檔案A，，并將若干個檔案A，亦存儲于閃存存儲系統(tǒng)20的其它未 使用的數(shù)據(jù)區(qū)塊(步驟210)。接下來，驅(qū)動單元60會驅(qū)動控制器40隨機地存 取檔案A或是檔案A，(步驟214)，在本發(fā)明之另一實施例中，驅(qū)動單元60會 驅(qū)動控制器40依照檔案A以及第二檔案A'被存取的次數(shù)，決定存取檔案A 或是檔案A'。舉例來說，在每次檔案A或是檔案A'被存取時，偵測單元50 會偵測記錄檔案的存取次數(shù)。假設(shè)偵測單元50記錄檔案A存取次數(shù)較多時， 則下一次收到存取命令時，驅(qū)動單元60就會驅(qū)動控制器40選擇存取檔案A'。 如此一來，檔案A或是檔案A'的存取次數(shù)就可以平均分配。說 斷文 字文件A之前存取的次數(shù)(步驟208)。如果其存取次數(shù)未超過第二默認值，表 示檔案A被存取的次數(shù)仍在安全范圍內(nèi)，因此直接存取閃存存儲系統(tǒng)20內(nèi) 的檔案A(步驟212)。反之，倘若其存取次數(shù)超過第二默認值，表示檔案A被 存取的次數(shù)已超過安全范圍內(nèi)，其檔案數(shù)據(jù)損壞的機率較高，因此驅(qū)動單元 60會驅(qū)動控制器40將檔案A復制成一個以上的另一檔案A"，并將若干個檔 案A"亦存儲于閃存存儲系統(tǒng)20的其它未使用的數(shù)據(jù)區(qū)塊(步驟216)。接下來， 驅(qū)動單元60會驅(qū)動控制器40隨機地存取檔案A或是檔案A"(步驟218)。由 于檔案的特性并不相同，所以在較佳實施例中，針對不同的檔案特性(例如影 像文件、文字文件)驅(qū)動單元60會設(shè)定不同的默認值，例如文字文件可設(shè)定 較大的第二默認值，而影像文件設(shè)定較小的第一默認值。在又一實施例中， 所有的檔案都僅依照存取的次數(shù)決定是否復制，亦即不再執(zhí)行步驟204。
請注意，檔案格式以及默認值的設(shè)定可視設(shè)計者的需要調(diào)整，上述實施 例僅用來作為說明，非用來限制本發(fā)明之范疇。
相較于先前技術(shù)，透過本發(fā)明機制，當檔案存取次數(shù)超過默認值時，表 示該檔案被存取的機會較多，為避免檔案因多次存取而損壞，因此本發(fā)明會 自動復制備份該檔案，之后再存取該檔案時，就會自動存取備份后的檔案， 以降低多次存取同一檔案而導致檔案損毀的風險。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，但該較佳實施例并非 用以限制本發(fā)明，該領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)， 均可作各種更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求界定的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種自動備份閃存存儲數(shù)據(jù)的存儲系統(tǒng)，其包含一閃存，用來存儲第一檔案；其特征在于所述存儲系統(tǒng)包含一偵測單元，用來偵測所述閃存內(nèi)第一檔案存取的次數(shù)；以及一驅(qū)動單元，耦接于所述閃存，用來于所述第一檔案的存取次數(shù)超過一默認值時，將所述第一檔案復制產(chǎn)生至少一第二檔案，并將所述至少一第二檔案存儲于所述閃存中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲系統(tǒng)，其特征在于所述閃存是NAND閃 存。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動單元另用來判 斷每一檔案的格式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的存儲系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動單元用來于判 斷所述第一檔案的格式屬于一預設(shè)格式且所述第一檔案的存取次數(shù)超過 該默認值時，將所述第一檔案復制產(chǎn)生至少一第二檔案，并將所述至少 一第二檔案存儲于所述閃存中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲系統(tǒng)，其特征在于所述存儲系統(tǒng)另包含控 制器，所述驅(qū)動單元用來于接收一第二存取命令以讀取所述第一檔案時， 驅(qū)動所述控制器隨機地存取所述第一檔案或是所述至少一第二檔案。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動單元用來于接 收第二存取命令以讀取所述第一檔案時，依照第一檔案以及所述至少一 第二檔案被存取的次數(shù)，決定存取所述第一檔案或是所述至少一第二檔案。
7. —種自動備份閃存存儲數(shù)據(jù)的方法，其包含 偵測一閃存內(nèi)一第一檔案存取的次數(shù)；以及當所述檔案的存取次數(shù)超過一默認值時，將所述第一檔案復制產(chǎn)生至少 一第二檔案，并將所述至少一第二檔案存儲于所述閃存中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述閃存是NAND閃存。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述方法另包含判斷所述閃存內(nèi)所述檔案的格式。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于當所述第一檔案的格式屬于 一預設(shè)格式且所述第一檔案的存取次數(shù)超過所述默認值時，將所述第一 檔案復制產(chǎn)生至少一第二檔案，并將所述至少一第二檔案存儲于所述閃 存中。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于所述驅(qū)動單元用來于接收一第二存取命令以讀取該第一檔案時，隨機地存取所述第一檔案或是所述 至少一第二檔案。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述方法另包含-當接收一第二存取命令以讀取所述第一檔案時，依照所述第一檔案以及 所述至少一第二檔案被存取的次數(shù)，決定存取所述第一檔案或是所述至 少一第二檔案。
全文摘要
一種自動備份閃存存儲數(shù)據(jù)的存儲系統(tǒng)，其包含閃存、偵測單元以及驅(qū)動單元。閃存用來儲存第一檔案。偵測單元用來偵測閃存內(nèi)第一檔案存取的次數(shù)。驅(qū)動單元耦接于該閃存，用來于該第一檔案的存取次數(shù)超過默認值時，將該第一檔案復制產(chǎn)生至少一第二檔案，并將該至少一第二檔案儲存于該閃存中。
文檔編號G06F11/14GK101673229SQ200810149450
公開日2010年3月17日 申請日期2008年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月10日
發(fā)明者陳如芃 申請人:創(chuàng)惟科技股份有限公司