[发明专利]闪存存储器中的索引管理

说明书

本公开涉及闪存存储器中的索引管理，具体涉及一种闪存存储器管理方法，其中：待存储的数据被组织到逻辑块中；该存储器被分成页；并且每个页被分成帧，每个帧能够包含至少一个数据块、以及包含索引树中的数据块的全部或部分索引值的至少一个第一帧元数据块，索引值对应于帧的地址。

技术领域

本公开总体上涉及电子电路，并且更具体地涉及使用闪存存储器的电路。本公开更具体地涉及闪存存储器中的索引管理。

背景技术

闪存存储器越来越多地用于微控制器中从而以非易失性方式存储数据。

闪存存储器中的数据存储由于所执行的操作的粒度而具有各种时间限制，由字(例如，由四个字节的字)来执行写入，而由几个字(从几十个字到几百个字)的页来执行擦除。

在某些应用中，希望确定所执行和存储的事务满足原子性标准。事务的原子性对应于确定存储在存储器中的数据有效地具有可处理的且未损坏的状态。这相当于确定该非易失性存储器中的数据处于事务之前的状态或处于相关事务之后的状态，但是它们并不处于中间状态。

事务原子性管理特别地用于这样的应用中，其中电路电源的中断或偶然事件或故意干扰的发生可能在使得数据在机密性或完整性方面不可能随后被处理或易受攻击的状态下生成数据的存储。例如，在微电路卡的领域中，希望确定在从已放置卡的读取器中有意地或偶然地不适时地拔出或撕裂卡的情况下，包含在该卡的闪存存储器中的数据是可靠的。在集成安全模块的电路中，不适时地拔出的等同效应对应于电路的断电。

管理闪存存储器中的操作还需要知道一条数据位于何处以及知道在何处写入新数据。实际上，扫描整个存储器是非常耗时的。

发明内容

在实施例中，一种方法包括：使用存储器管理电路来控制将数据块写入非易失性存储器的数据帧的操作，该非易失性存储器被组织成页，其中，这些页被分成帧；以及使用该存储器管理电路来控制从该非易失性存储器的数据帧读取数据块的操作，其中，每个数据帧被配置成用于存储：至少一个数据块；以及至少一个第一元数据字，该至少一个第一元数据字包括与索引树中的至少一个数据块相关联的一个或多个索引值，索引值对应于该非易失性存储器中的数据帧的地址。在实施例中，对于每个索引级别，仅将源自前一个索引级别的值存储在该至少一个第一元数据字中。在一个实施例中，对于每个索引级别，仅将源自前一个索引级别的值和对应于当前数据帧的地址的值存储在该至少一个第一元数据字中。在实施例中，该非易失性存储器是闪存存储器，并且在包含该闪存存储器的电路的易失性存储器中处理一个或多个第一索引级别。在实施例中，该一个或多个第一索引级别的所有值被存储在每个页的元数据中。在实施例中，数据帧被顺序地写入页中。在实施例中，读取所需数据块包括：读取写入该非易失性存储器的最后一个数据帧；通过解译与这些数据帧的该至少一个数据块相关联的索引值，逐数据帧地回溯包含该所需数据块的数据帧。在实施例中，每个数据帧被配置成用于存储第二元数据字，该第二元数据字包括存储在该数据帧中的数据块的逻辑标识符。在实施例中，该第二元数据字包含表示至少基于该数据帧的数据块而计算的错误控制码的值。在实施例中，写入数据帧包括将值存储在该数据帧的第三元数据字中，其中，该值与要写入该数据帧的数据块的内容无关，并且对于给定的数据帧总是相同的。在实施例中，该第三元数据字对于该非易失性存储器的所有数据帧都具有固定值。在实施例中，每个页包括至少一个页元数据字，该至少一个页元数据字在写入页中时包含已写入页的数目的计数值，要被写入的页被选择为具有包含来自该非易失性存储器中的所有页中的已写入页的最高计数值的页元数据字的页。在实施例中，在将帧写入页之前，将该页元数据字写入该页。在实施例中，该方法包括由该存储器管理电路在该非易失性存储器的每次启动时验证最后一个写入的数据帧的原子性。