[发明专利]利用空间冗余减少事务处理过程中对EEPROM页擦写次数的方法

说明书

技术领域

本发明涉及嵌入式系统，尤其涉及一种利用空间冗余减少事务处理过程中对EEPROM（电可擦只读存储器）页擦写次数的方法。

背景技术

在对敏感信息诸如交易金额、密码的操作过程中发生中断时，关键是如何保证事务处理机制的完善性，即该事务要么更新成功，要么保持原值。因此对于要求高安全性的设备来说，尤其是智能卡，完善的事务处理尤为重要。

传统的事务处理方法一般分为两种，保存旧数据方法和保存新数据方法：A．保存旧数据方法：

将目标地址的旧值保存在事务处理区里，置事务处理区中数据有效标记，将新数据写入目标地址；清事务处理区中数据有效标记；

需要恢复时将旧数据写回，清事务处理区中数据标志有效标记；

这种方法在发生主动丢弃事务处理数据（abort 处理）逻辑或意外断电后的数据恢复时开销最大（write penalty）；

B．保存新数据方法：

将目标地址的新值保存在RAM（随机存储器）中，当发生提交事务处理（commit 处理）逻辑时将RAM中的新数据集复制到事务处理区里，置事务处理区中数据有效标记；将事务处理区中的新数据复制到目标地址；清事务处理区中数据有效标记；需要恢复时将事务处理中的新数据集写回，清事务处理区中数据标志有效标记；

这种方法，新数据被缓存在RAM中，当发生任意EEPROM读操作时，都需要到RAM缓存中进行过滤以不错过其“最新值”（read penalty）；

且该方法需要额外的RAM缓存，只适合较小的，应用场景相对固定的环境，否则RAM缓存的大小，任意读操作的缓存搜索过程都会受到挑战。

发明内容

本发明提供一种利用空间冗余减少事务处理过程中对EEPROM页擦写次数的方法，该方法以空间上的冗余为代价，在事务处理过程中减少不必要的写EEPROM次数，克服了在事务处理过程中对EEPROM的频繁修改造成的运行速度和对EEPROM寿命的影响，从而提升了事务处理效率。

为了达到上述目的，本发明提供一种利用空间冗余减少事务处理过程中对EEPROM页擦写次数的方法，该方法包含以下步骤：

步骤1、使EEPROM中需要受事务处理机制保护的空间中的每一页在物理上对应两个页，其中一页作为当前页PA，另外一页作为影子页PB；

步骤2、分别在RAM中开辟页状态区TR_RAM、在EEPROM中开辟当前页状态区TR_EEPROM和页状态影子区TR_EEPROM_SHADOW，用于存放页状态信息；

步骤3、当发生EEPROM写操作时，CPU根据TR_RAM中的页状态信息将新数据写入影子页中，并修改页状态区TR_RAM的信息，将低位设置为1，当发生EEPROM读操作时，CPU根据TR_RAM中的页状态信息将“最新”的数据返回；

步骤4、判断 逻辑是否需要提交所有事务处理数据，若是，转到步骤5，若否，转到步骤12；

步骤5、对TR_RAM中的页状态信息做相应变换，并保存在页状态区TR_RAM：

步骤6、计算TR_RAM中高字节数据的CRC16值，并将该值写入TR_RAM中低字节开始处； 

步骤7、将TR_RAM中的数据复制入TR_EEPROM_SHADOW；

步骤8、设置一寄存器R用来表征新的TR_EEPROM，使TR_EEPROM与TR_EEPROM_SHADOW的地位互换；

步骤9、将TR_RAM中的CRC清零；

步骤10、擦除TR_EEPROM_SHADOW中的页数据；

步骤11、将TR_EEPROM的高字节信息复制入TR_RAM的高字节，TR_RAM的低字节置零；

步骤12、判断 逻辑是否需要丢弃所有事务处理数据，若是，转到步骤13；

步骤13、将TR_EEPROM的高字节数据复制入TR_RAM，TR_RAM的低字节清零。

所述的步骤2中，每个页的状态由对应页状态区TR_RAM中的两位标记，“高位”表示当前页，“低位”表示影子页中是否有被处理的数据：

00：当前页为PA，影子页PB中无被处理的“新数据”；

01：当前页为PA，影子页PB中有被处理的“新数据”；

10：当前页为PB，影子页PA中无被处理的“新数据”；

11：当前页为PB，影子页PA中有被处理的“新数据”。

所述的步骤5中，对TR_RAM中数据做如下变换：

00à00 （不变）；