[发明专利]一种可使闪存损耗均衡的方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及闪存存储领域，尤指一种可使闪存损耗均衡的方法及其应用。

背景技术

闪存：闪存是FLASH RAM的音译。闪存作为一种非挥发性(简单说就是在不加电的情况下数据也不会丢失，区别于目前常用的计算机内存)的半导体存储芯片，具有体积小、功耗低、不易受物理破坏的优点，是移动数码产品的理想存储介质。

闪存的结构，为是由很多个块组成，每个块包括一定数目的页，每一个页均包含一个数据区和冗余区，数据区是用来存储数据，而冗余区通常被用于ECC、耗损均衡(wear leveling)和其它软件开销功能，尽管它在物理上与其它页并没有区别。

闪存进行操作，即在向芯片中写数据时，必须先将芯片中对应的内容清空，然后再写入，也就是通常说的“先擦后写”。另外，其不做改变的数据是不做搬移的，只有做了改变的数据才会进行搬移，由于闪存擦写的次数都是有限的，这样，经常做搬移的闪存数据块就会较不做改变的数据块提前接近数据寿命，经常会出现写操作失败；到达数据寿命时，闪存内部存放的数据虽然可以读，但是不能再进行写操作了。

以现代的操作系统为例子，例如：unix，有超过50％的数据是不会改动的，这些数据包括：系统核心，应用程序，字体......常改动的数据包括：用户数据，系统配置数据，记录数据......

现有的闪存操作方式，其闪存的磨损是不均衡的，有的闪存块寿命已接近数据寿命，但有的闪存块的寿命还一次都没擦除过。

发明内容

本发明提供了一种可使闪存损耗均衡的方法及其应用，其可克服现有闪存缺陷，提高闪存数据寿命。

为了实现上述发明的目的，本发明所采用的技术方案为：

一种可使闪存损耗均衡的方法，包括步骤：

针对每个块的擦写次数，记录其版本；

针对每个块的数据更改次数，记录其版本；

根据记录的版本号，执行第一预定操作；

根据记录的版本号，执行第二预定操作。

所述的第一预定操作包括以下步骤：

找出数据区数据版本最大的块A；

找出块版本最小的块B；

A和B的块版本差值与设定值C相比；

若差值大于C，交换块A和块B的数据。

所述的第二预定操作包括以下步骤：

找出数据区数据版本最小的块E；

找出块版本最大的块F；

E和F的块版本差值与设定值C相比；

若差值大于C，交换块E和块F的数据。

所述的设定值C为(1/8--1/2)×闪存的寿命次数计算所得。

所述的一种可使闪存损耗均衡的方法的应用，该方法可应用于闪存控制器的固件中。

所述的一种可使闪存损耗均衡的方法的应用，该方法可应用于个人电脑中。

所述的一种可使闪存损耗均衡的方法的应用，该方法可应用于单片机中。

所述的一种可使闪存损耗均衡的方法的应用，该方法可应用于外接闪存的设备中。

所述的方法可自动或被动地对数据进行搬移。

采用上述方法，可以把最不常改动的数据放在剩余使用寿命最短的块上，把最常改动的数据放在剩余使用寿命最长的块上，并且此过程可以被自动或者主动的执行，以此来达到闪存的磨损均衡，达到提高闪存的使用寿命的目的。

附图说明

图1为本发明方法的流程示意图；

图2为本发明方法第一预定操作的流程示意图；

图3为本发明方法第二预定操作的流程示意图；

图4为一闪存块的初始状态图；

图5为图4所示块修改一次后的状态图；

图6为图4所示块进行第一预定操作后的状态图；

图7为图4所示块进行第二预定操作后的状态图；

图8为将数据块移动到空闲块的移动前的示意图；

图9为将数据块移动到空闲块的移动后的示意图；

图10为数据块和数据块交换的移动前的示意图；

图11为数据块和数据块交换的移动后的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明公开一种可使闪存损耗均衡的方法，包括以下步骤：

步骤101：针对每个块的擦写次数，记录其版本；

步骤102：针对每个块的数据更改次数，记录其版本；

步骤103：根据记录的版本号，执行第一预定操作；

步骤104：根据记录的版本号，执行第二预定操作。

如图2所示，所述的第一预定操作包括以下步骤：

步骤201：找出数据区数据版本最大的块A；