[发明专利]在闪存中用于重构映射信息的设备和方法

说明书

本申请要求于2006年9月20日在韩国知识产权局提交的第10-2006-0091361号韩国专利申请的优先权，该公开包含于此，以资参考。

技术领域

根据本发明的设备和方法涉及在闪存中重构映射信息，更具体地说，涉及闪存中的快速重构，所述快速重构可在初始化闪存时通过减少重构位于闪存中的物理和逻辑扇区所需的访问来缩短映射重构花费的时间。

背景技术

目前，诸如数码相机、移动电话、个人数字助理(PDA)的数字装置被广泛使用。

作为便携式数字装置的存储装置的闪存也由于其低功耗、集成性、高功能性、物理安全性以及便携性而越来越普及。特别是随着闪容量扩大，闪存逐渐被用作盘驱动器的替代。

闪存执行先擦后写操作。

当对扇区执行写操作时，先擦后写操作擦除扇区所属的块，并随后执行写操作。

因此，与可对扇区执行覆盖操作的硬盘相比，闪存中的操作在输入/输出操作中花费更多的时间。

在执行大约10万次擦操作后，闪存的块不能再执行擦操作。

因此，擦操作缩短闪存的寿命。

由于这个特点，当对闪存的指定扇区执行写操作时，闪存在分配的块中搜索空闲区域，或者分配需要很少擦操作的块，以执行写操作。实现这个特点的软件被称为闪存转换层(FTL)，FTL执行将文件系统的逻辑扇区地址映射到闪存的物理扇区地址的功能。

FTL算法最小化擦操作，并且防止擦操作集中在一个块上。

在FTL算法中使用的映射被分为扇区映射、块映射和混合映射。扇区映射通过创建具有扇区单元的映射表来对物理扇区和逻辑扇区进行映射。块映射对物理块和逻辑块进行映射。混合映射使用前述两种映射方法，混合映射可利用所述两种映射方法的优点。

映射表主要被存储在将被实时参考的系统的主存储器中，但在功率损耗的情况下也可被存储在闪存中。

图1A到图1C描述了闪存装置中存在的页、块和单元之间的关系。

单元是在FTL中使用的逻辑概念。一个物理单元110具有多个连续物理块120，并且被分为元数据存储区域111和数据存储区域112。

如图1B所示，元数据存储区域111具有被映射到物理单元110的逻辑单元号111a、显示物理单元110的寿命的深度111b和物理单元110的擦次数111c。例如，深度111b的数字越大，则该物理单元被记录得越晚。

如图1C所示，数据存储区域112具有数据112a和被映射到相应物理扇区的逻辑扇区号112b。

图2描述了位于现有技术的物理单元中逻辑扇区和物理扇区的映射关系。

在闪存的物理单元201中，存储关于被映射到物理扇区的逻辑扇区的数据201a和信息201b的物理扇区被显示。

存储在系统的主存储器中的映射表202显示关于被映射到逻辑扇区的物理扇区的逻辑扇区号202a和物理偏移(offset)号202b。

为了方便，示出关于物理扇区的信息的逻辑扇区号202a被显示，但由于它们可被显示为表的索引，所以没有被存储在实际的映射表中。

当初始化闪存时，因为现有技术要求读取属于闪存的每个物理单元的物理扇区，以在每个物理单元中构建逻辑扇区和物理扇区的映射，所以需要很长的引导时间，从而导致系统的性能下降。

发明内容

本发明提供一种用于在闪存中重构映射信息的设备和方法，所述设备和方法可在初始化闪存时通过减少重构位于闪存中的物理和逻辑扇区所需的访问来缩短映射重构花费的时间。

通过对以下描述、附图和权利要求的阅读，对于本领域技术人员本发明将变得清楚。

根据本发明的一方面，提供了一种用于在闪存中重构映射信息的设备，包括：扇区管理模块，确保物理单元中的记录映射信息的映射扇区，和确定用户数据是否被一直记录到位于预定位置的扇区；和映射信息记录模块，根据确定的结果将映射信息记录在映射扇区，其中，映射信息包括记录用户数据的物理扇区和与所述物理扇区相应的逻辑扇区的关系。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于在闪存中重构映射信息的设备，包括：映射信息获得模块，获得包括物理扇区和与所述物理扇区相应的逻辑扇区的关系的映射信息；和映射信息重构模块，搜索获得的映射信息的最后记录的映射信息，并重构物理扇区和逻辑扇区的映射表。