[发明专利]快闪记忆体的管理、资料连接结构与演算法

说明书

本发明涉及一种仪器领域信息存贮中的贮存装置的管理、资料连接结构与演算法，特别是涉及一种建立逻辑区块位址与实际存取位址的映射关系，以确保资料连接的完整性，并设有断电的保护措施，更进一步保护资料连结结构，提高快闪记忆体在使用上的稳定性的快闪记忆体的管理、资料连接结构与演算法。

快闪记忆体(flash memory)是一种半导体式的储存装置，其具有单位密度记忆容量高、读写速度快及方便携带等特性，使其非常适用于强调轻薄短小的通讯器材中，且无须电池就可以保存资料，所以使得快闪记忆体卡在应用上、市场上均迅速的成长扩大。但是快闪记忆体亦有其缺点，即是抹除/写入(Erase/Program)的次数受到限制。依据快闪记忆体的规格书中提到区块(Block，8192位元组，为快闪记忆体抹除动作的最小单位)的抹除次数超过一百万次时，则无法担保该区块依旧可以正常操作。

因此针对快闪记忆体抹除次数的限制，如何设计一良好的演算法与连结结构，将抹除/写录次数平均分配给每个区块，且不影响资料的存取时间及运算速度，最重要是确保资料存取的完整性，而如何同时达到上述的多个目标，一直是快闪记忆体的韧体设计者们所面临的瓶颈制约问题。由此可见，上述现有的快闪记忆体仍存在有缺陷，而丞待加以改进。

有鉴于上述现有的快闪记忆体存在的缺陷，本发明人基于在实验室长时间致力于上述问题的研究与设计的丰富实务经验及专业知识，积极加以研究创新，经过不断的研究、设计，并经无数次的测试样品及演算法的改良、资料连结结构的精简，最终终于创设发展出本发明。

本发明的主要目的在于，克服现有的快闪记忆体存在的缺陷，而提供一种快闪记忆体的管理、资料连接结构与演算法，使其可有效率地使用快闪记忆体，将资料连结结构和演算法设计为一体，主要包括有快闪记忆体的规划、资料连结结构的建立、备用区块管理和分页(page)写入快闪记忆体流程，使得在搜寻资料、写入资料的时间能有效的缩短，并且可达到增长快闪记忆体的使用寿命的功效。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。依据本发明提出的一种快闪记忆体的管理、资料连接结构，其特征在于其主要是将快闪记忆体内规划成数种具有不同功能的资料存取区块，其包括有：一般资料区块，可由主机直接存取资料；一备用区块，是作为一般资料区块的备份，在主机所定址到的一般资料区块发生重复写入的情况时，用以来存放欲写入的主机资料；一连结表区块，是存放一般资料区块内的实际位址与主机定址的逻辑位置的对照表，以有效的进行逻辑位置与实际位置的互换，确保资料的正确性。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的快闪记忆体的管理、资料连接结构，其更包括有：一新区块，是作为前述各种区块的延伸，一旦并入前述的一区块后，即无法恢复成新区块；一毁损区块，前述各区块毁损，均会被标示成毁损区块，且永远无法使用。

前述的快闪记忆体的管理、资料连接结构，其中所述的资料区块是属于主机端可以利用逻辑定址方式直接存取的显性区块。

前述的快闪记忆体的管理、资料连接结构，其中所述的备用区块、连结表区块和新区块是属于主机端无法以逻辑定址方式存取的隐性区块，为了因应资料连结结构的需要，存放韧体所需的资料。

前述的快闪记忆体的管理、资料连接结构，其中所述的备用区块的管理方式是建立于备用区块堆叠区、堆叠开头指位器及堆叠结尾指位器的架构上；该堆叠开头指位器是指向备用区块堆叠区的第一个备用区块以等待被使用；该堆叠结尾指位器是指向所有备用区块之后的第一个空位置，以准备存放新进的备用区块。

前述的快闪记忆体的管理、资料连接结构，其中所述的资料区块的资料写入流程包括有：

a、自连结表中找出由主机端指定逻辑区块、对照连结表发现可存放资料的实际区块的原区块；

b、再由备用区块堆叠区所提出将准备代替原区块的备用区块堆叠中找出替代区块；

c、代替原区块储存主机端传送过来的资料；

d、所有主机端的资料都写入替代区块后，再将原区块内剩余没进行更新的分页资料搬移到替代区块内；

e、更新连结表内容，使主机端在下次的存取，能获得完整的资料；

f、将原区块抹除置入备用区块堆叠内，使其能供下次使用。