一種存儲媒體上的數(shù)據(jù)管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種存儲媒體上的數(shù)據(jù)管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]美國專利US35，896，393中介紹了開始段落中定義的方法。永久存儲器，如電可擦可編程只讀存儲器(EFPR0M)和閃存儲器是具有杬勢的，因為當切斷電流時，數(shù)據(jù)會存儲其上。但是，除了具有相當長的存儲時間之外，它們還具有一些缺陷，每次寫入操作都需要事先進行一個刪除操作，每次寫入和刪除操作降低了存儲媒體的性能。這樣一種存儲媒體通常被細分為可以單獨寫入、讀出和刪除的塊。其中的一個問題是在塊損壞之前，僅可進行有限數(shù)量的變更，如擦除和寫入操作。
[0003]美國專利US5，896，393描述了一種包括不同的塊的存儲媒體的管理方法。該方法一開始是在存儲媒體中選擇一個第一塊，作為一個存儲塊(存儲陣列)和一個第二塊，作為一個更新塊(更新陣列)。文件被儲存到第一塊中，然后被標明是“活動的”?？梢圆脸鎯Φ奈募＿@是通過將其標注為“非活動的”來完成的，而不用在一個塊中執(zhí)行一個擦除操作。定期地將標注為“活動”的存儲塊復(fù)制到第二塊中，然后，擦除第一塊。接下來，笫二塊被標志為一個存儲塊，另一個塊被選擇為更新塊。通過從塊簇中選擇一個任意的塊，或在邏輯上選擇該存儲塊前面的塊，來選擇另外的塊。定期地將所有存儲的文件復(fù)制到第二塊是不利的，因為有些文件是不需復(fù)制的。任意選擇是不利的，因為不能保證所有的塊都曾被選作一個存儲塊，這樣一些塊就會比其它的塊磨損得多些。此外，該方法是不利的，還因為沒有考慮有些文件需要改寫許多，而其它的很少需要改寫。通常，所有的文件都是一樣復(fù)制的，即使這是不必要的。結(jié)果是，存儲媒體磨損不均勻，某些部分先于其它部分損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述現(xiàn)有的缺點，本發(fā)明的主要目的在于提供一種實用的存儲媒體上的數(shù)據(jù)管理方法，能最大延長存儲媒體在最大可用容量下的使用壽命。
[0005]為達成以上所述的目的，本發(fā)明的一種存儲媒體上的數(shù)據(jù)管理方法采取如下技術(shù)方案:
一種存儲媒體上的數(shù)據(jù)管理方法，存儲媒體包括不同的可以存儲數(shù)據(jù)的塊，選擇塊簇中的第一塊來執(zhí)行一個變更，其特征在于，確定第一塊的磨損程度是否是可接受進行變更的，如果是，則在第一塊上執(zhí)行數(shù)據(jù)變更，否則從塊簇中選擇一個具有比第一塊磨損程度低的一個第二塊和復(fù)制該第二塊的數(shù)據(jù)到第一塊，所述塊簇中的塊具有一個關(guān)聯(lián)計數(shù)器，來記錄所關(guān)注的塊的變更次數(shù)，當?shù)谝粔K的計數(shù)器的值小于一個限定值時，增加計數(shù)器的值，并執(zhí)行變更操作，否則，一個計數(shù)器的值低于第一塊計數(shù)器的值的塊被選擇作為第二塊，塊簇中的塊計數(shù)器值的最低值，當該塊簇中絕大多數(shù)塊計數(shù)器超過該限定值時，增加該限定值，在第二塊的數(shù)據(jù)被復(fù)制到第一塊之后，擦除第二塊，變更包括擦除第一塊。
[0006]所述較低值是該塊簇中的塊的計數(shù)器值的最低值，當該塊簇中絕大多數(shù)塊計數(shù)器超過該限定值時，增加該限定值，配置該系統(tǒng)，初始建立一個表，表明塊計數(shù)器的值，配置控制單元，在第二塊的數(shù)據(jù)被復(fù)制到第一塊之后，擦除第二塊。
[0007]采用如上技術(shù)方案的本發(fā)明，具有如下有益效果:
本發(fā)明能最大延長存儲媒體在最大可用容量下的使用壽命。
【附圖說明】
[0008]圖1概要表示一個存儲媒體。
[0009]圖2概要表示一個依照本發(fā)明的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0010]為了進一步說明本發(fā)明，下面結(jié)合附圖進一步進行說明:
圖1概要表示一個存儲媒體；和圖2概要表示一個依照本發(fā)明的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。在全部的圖中，相同的標號表示相似的或相應(yīng)的部件。圖中表示的有些部件通常是用軟件實現(xiàn)的，因而表示的是軟件實體，如軟件塊或?qū)ο蟆?br>[0011]圖1顯示了用于本發(fā)明的系統(tǒng)的存儲媒體10。該存儲媒體10包括不同的塊。一個塊11又包括多個頁。一個頁12可能包括一個第一部分13和一個笫二部分14，第一部分13被用于存儲數(shù)據(jù)，第二部分14被用于存儲相關(guān)的信息，諸如存儲在第一部分13的數(shù)據(jù)的誤差校正碼。這種存儲媒體10的一個例子是Samsung KM29U128T NAND閃存儲器。該存儲媒體被細分為1024個塊，每個塊有16K字節(jié)。一個頁再被細分為512個字節(jié)的第一部分和16個字節(jié)的第二部分。
[0012]利用諸如NAND閃存儲器的存儲媒體，不能直接訪問單獨的字節(jié)。對每個頁12的數(shù)據(jù)進行讀和寫是有效的。通過一次性擦除一個具有頁的完整塊11來完成擦除操作。在某種限度內(nèi)(通常5 - 10次)可以重寫一頁，而不用擦除包含該頁的塊。
[0013]在一頁上的數(shù)據(jù)不再有效時擦除整個塊是不理想的。解決該問題的一種已知的方法是定義一個頁的各種可能的狀態(tài)。一個頁12的狀態(tài)可以被存儲在第二部分14中，例如，以一個或多個位的方式。
[0014]然后，可以通過將該狀況更改為“已擦除”來擦除一個頁12。當
一個塊被擦除時，該塊的所有頁的狀態(tài)也被更改為“空閑的”。一個被寫入的頁被更改為“已寫入”狀態(tài)。這樣，不能再使用一個具有“已擦除”狀態(tài)的頁，直到其所在的塊被擦除為止。
[0015]使用這種技術(shù)，擦除一頁不會在存儲媒體上騰出空間。存儲媒體使用得越多，可用的空間越少?；厥者@一自由空間的唯一方法是擦除一個塊。例如，定期地，或者當自由空間的數(shù)量低于某一限定值時，擦除塊來回收自由空間是有效的。
[0016]最好是擦除沒有“已寫入”狀態(tài)的頁的塊，因為這樣在擦除時沒有數(shù)據(jù)丟失。但是，如果沒有這樣的塊，或者所需的自由空間多于僅通過擦除這些塊可回收的空間，那么就不得不擦除包括“已寫入”狀態(tài)的頁的塊。這意味著要找到第一個另外的塊，將所有具有“已寫入”狀態(tài)的頁復(fù)制到該塊中，以一這些頁中的數(shù)據(jù)。
[0017]在復(fù)制操作之后，可能需要改寫管理的數(shù)據(jù)。例如，如果文件存儲在存儲媒體10上，可能存在一個屬于存儲媒體10的文件定位表，其中說明了一個文件和一個或多個包含該文件內(nèi)容的頁之間的對應(yīng)關(guān)系。而后該表被改寫，表明屬于該文件的正確的頁。另外，可能存在一個接口，通過該接口，存儲數(shù)據(jù)的邏輯地址被轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的存儲這些數(shù)據(jù)的頁。在這種情況下，接口所用的信息被改寫。對于其它的系統(tǒng)，可釆用類似的方法。
[0018]由于這種方法中回收自由空間是耗時的，建議限制擦除塊的數(shù)量，例如，限制為存儲新數(shù)據(jù)所需的，或不超過某一上限值的塊數(shù)量。
[0019]存儲媒體的每個塊僅可以承受有限次數(shù)的擦除操作。當一個塊被擦除的次數(shù)過多時，磨損的程度就會很大，以至于損壞，不能再用于存儲新的數(shù)據(jù)。對于典型的NAND閃存儲器，可以在不使用誤差校正碼時操作100,000次，在使用誤差校正碼時，可以操作1，000，000次。圖2顯示了一個在存儲媒體10上管理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。例