[发明专利]管理设备和管理方法

权利要求书

1.一种管理设备，包括管理非易失性存储器的管理单元，所述非易失性存储器被配置成允许写入、读取或电擦除数据，允许以页为单位进行写入和读取，以及允许以包括多个页的块为单位进行擦除，其中所述管理单元：

把构成所述非易失性存储器的多个物理块分成包括对应于物理块的虚拟块的虚拟区域和包括替代块的替代区域，替代块用于置换包括在虚拟区域中的物理块之中的缺陷物理块，

用三级管理单元管理所述非易失性存储器，所述三级包括物理块的管理，虚拟块的管理和扩展块的管理，扩展块是包括在虚拟区域中的物理块之中，用于临时保存用户数据的物理块，以及

把用于管理物理块的第一管理信息、用于管理虚拟块的第二管理信息以及用于管理扩展块的第三管理信息写入所述非易失性存储器。

2.按照权利要求1所述的管理设备，其中

当虚拟区域具有单个缺陷物理块时，所述管理单元使对应于缺陷物理块的虚拟块与替代区域中的单个替代块相关联，并把指示该虚拟块和该替代块之间的对应关系的信息作为第一管理信息写入所述非易失性存储器中，以及

所述管理单元利用第一管理信息管理物理块。

3.按照权利要求2所述的管理设备，其中

替代区域被分成替代块和第一管理块，第一管理块是用于保存第一管理信息的物理块，以及

当第一管理信息向第一管理块的写入完成时，所述管理单元在第一管理块上设定第一完成信息，第一完成信息指示第一管理信息的写入已完成。

4.按照权利要求2所述的管理设备，其中所述管理单元写入其中使得所使用的替代块的地址与对应于替代块的虚拟块的地址相关联的信息、要在下次产生缺陷块时分配的替代块的地址以及被置换的缺陷块的地址，作为第一管理信息。

5.按照权利要求1所述的管理设备，其中

包括所述多个虚拟块的虚拟区域被分成作为用于保存用户数据的物理块的用户数据块、扩展块、作为数据已被擦除的物理块的空闲块以及作为用于保存第二管理信息的物理块的第二管理块，

所述管理单元根据以虚拟块大小为单位分割用户数据的地址空间而获得的逻辑块来管理用户数据，

所述管理单元把指示逻辑块和虚拟块之间的对应关系的第一变换信息以及指示扩展块的信息作为第二管理信息写入第二管理块中，以及

所述管理单元利用第二管理信息管理虚拟块。

6.按照权利要求5所述的管理设备，其中

所述管理单元写入如下信息作为第二管理信息：第一变换信息；作为指示扩展块的信息的、被分配为扩展块的虚拟块的地址；空闲块的地址；接下来被写入数据的虚拟块的地址以及待擦除的虚拟块的地址，

当第二管理信息向第二管理块的写入完成时，所述管理单元在第二管理块上设定第二完成信息，第二完成信息指示第二管理信息的写入已完成，以及

所述管理单元根据第二管理信息中的待擦除的虚拟块的地址，擦除对应的虚拟块。

7.按照权利要求5所述的管理设备，其中当所述管理单元在第二管理块已具有保存于其中的第二管理信息的情况下写入第二管理信息时，所管理单元把差异信息写入第二管理块中，差异信息指示保存的第二管理信息和要新写入的第二管理信息之间的差异。

8.按照权利要求5所述的管理设备，其中

扩展块被分成高速缓存块、第一中间块、第二中间块和第三管理块，其中高速缓存块是用于在用户数据被保存到用户数据块中之前临时保存用户数据的物理块，第一中间块是用于回写处理的中间物理块，回写处理是把保存在高速缓存块中的用户数据写入用户数据块的处理，第二中间块是用于静态耗损均衡处理的中间物理块，第三管理块是用于保存第三管理信息的物理块，

所述管理单元把指示逻辑块和高速缓存块之间的对应关系的第二变换信息和指示高速缓存块、第一中间块和第二中间块中的每一个的信息作为第三管理信息写入第三管理块中，以及

所述管理单元利用第三管理信息管理扩展块。

9.按照权利要求8所述的管理设备，其中

所述管理单元把逻辑块和高速缓存块中的每一个分割成平移单元，每个平移单元大于或等于所述非易失性存储器的最小写入大小，并小于虚拟块大小，以及

所述管理单元还把指示逻辑块的平移单元和高速缓存块的平移单元之间的对应关系的第三变换信息作为第三管理信息写入所述非易失性存储器中。