一种大容量Flash芯片的空间管理方法技术

本发明专利技术公开了一种大容量Flash芯片的空间管理方法，其将Flash芯片的空间分为系统管理区和用户区；系统管理区包括两个管理页，每个管理页分成两部分：配置信息区和逻辑地址映射信息区；用户区包括文件块和空闲块；在修改文件块内容时，先找到一个空闲块擦除其数据，再写入该空闲块，最后更新管理页。本发明专利技术提供的方案不仅能有效管理用户的存贮空间，而且还能够实现文件物理空间的不连续，提高系统的效率和安全性；并且没有单独的断电保护模块，降低系统的开发难度，减少维护成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，其将Flash芯片的空间分为系统管理区和用户区；系统管理区包括两个管理页，每个管理页分成两部分：配置信息区和逻辑地址映射信息区；用户区包括文件块和空闲块；在修改文件块内容时，先找到一个空闲块擦除其数据，再写入该空闲块，最后更新管理页。本专利技术提供的方案不仅能有效管理用户的存贮空间，而且还能够实现文件物理空间的不连续，提高系统的效率和安全性；并且没有单独的断电保护模块，降低系统的开发难度，减少维护成本。【专利说明】
本专利技术涉及芯片存储技术，具体涉及大容量Flash芯片的空间管理技术。
技术介绍
芯片技术发展突飞猛进，芯片的应用场合越来越丰富，需要芯片支持的功能越来 越多，与之对应的是对芯片空间的要求不断增加。由于工艺的原因，EEPROM的芯片价格总 高出FLASH芯片许多，大容量的芯片更是如此。目前大容量的FLASH芯片因成本较低，逐步 成为市场主流。 由此，针对大容量的FLASH需要配置相应的空间管理机制。但是现有大容量的 FLASH的空间管理方案，无法高效的管理用户的存贮空间，其文件系统空间具有连续性，容 易分析其内部结构，断电保护系统占用单独的空间和解决方案，降低系统的运行效率，增加 开发难度和维护成本。
技术实现思路
针对现有大容量的FLASH芯片的空间管理机制所存在的问题，本专利技术的目的在于 提供一种优化的大容量Flash芯片的空间管理方法，以解决现有技术所存在的问题。 为了达到上述目的，本专利技术采用如下的技术方案： ，该管理方法将Flash芯片的空间分为系 统管理区和用户区； 所述系统管理区包括两个管理页，每个管理页分成两部分：配置信息区和逻辑地 址映射信息区； 所述用户区包括文件块和空闲块； 在修改文件块内容时，先找到一个空闲块擦除其数据，再写入该空闲块，最后更新 管理页。 在上述方案中，所述两个管理页之间相互交替更新。 进一步的，所述管理页上的配置信息区为32字节，包括4字节的流水号、2字节的 映射区块数、2字节的文件区块数、预留8字节RFU以及16字节的物理块使用状态信息。 进一步的，所述逻辑地址映射信息区112字节。 再进一步的，在逻辑地址映射信息区中文件区的逻辑页首地址与物理页首地址的 映射公式如下： 逻辑页首地址〇物理页首地址 具体如下： LogAddress 物理基地址+MAParray * 页单位）（0 = <i〈l 11)， 其中： i表示逻辑页号，取值，通过逻辑号*页单位得到逻辑页首地址。 LogAddress=逻辑页号⑴*页单位。 " H ":对应于或映射于； 物理基地址：用户区可用FLASH空间的首地址； MAParray :逻辑映射数组，共112字节。MAParray 取0?127中唯一值； 页单位：表示页的大小。 进一步的，所述用户区中的文件块为112个，空闲块为16个。 进一步的，所述修改文件块内容的具体过程如下： (1)首先据物理块使用状态信息，查找到一个空闲块； (2)擦干净该空闲块的旧数据； (3)依据内存逻辑映射数组的偏移内容，写入物理页的空闲块； (4)更新内存逻辑映射数组的偏移内容； (5)更新内存流水号； (6)更新内存中物理块使用状态信息； (7)更新管理页。 再进一步的，所述步骤（3)的具体过程如下： 首先，从物理映射表区读取相应逻辑页首地址对应的映射值； 接着，根据逻辑页首地址对应的映射值，计算对应的物理页首地址； 再接着，根据计算得到的物理页首地址读出其对应的物理页数据放入缓存； 最后，在缓存中组织欲修改的新数据，写入计算得到的物理页。 本专利技术提供的方案不仅能有效管理用户的存贮空间，而且还能够提高系统的效率 和安全性，降低系统的开发难度，减少维护成本。具体达到的效果如下： (1)采用逻辑地址映射的方式管理文件块，文件系统在物理空间上没有连续性，不 易被分析其文件内容，提高系统的效率和安全性。 (2)没有单独的掉电保护系统，减少开发难度，提高系统运行效率；同时管理页的 交替修改，流水号的大者有效，可防止掉电带来的破坏。 (3)可以根据不同芯片空间的大小，灵活配置管理页结构，便于项目移植和维护。 【专利附图】【附图说明】 以下结合附图和【具体实施方式】来进一步说明本专利技术。 图1为本专利技术实例中管理页的示意图； 图2为本专利技术实例中初始管理页的示意图； 图3为本专利技术实例中初始映射关系示意图； 图4为本专利技术实例中管理页2更新内容的示意图。 【具体实施方式】 为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合具体图示，进一步阐述本专利技术。 对于大容量Flash芯片，本方案提供的空间管理机制将Flash芯片的空间分为系 统管理区和用户区两部分。其中，系统管理区包括两个管理页，这两个管理页之间相互交替 更新；同时每个管理页依次分成两部分：配置信息区和逻辑地址映射信息区。 对于用户区，其包括文件块和空闲块。 基于上述的管理机制，在修改文件块内容时，先找到一个空闲块擦除其数据，再写 入该空闲块，最后更新管理页。 基于上述原理方案，以下通过一具体应用实例来进一步说明本方案： 本实例中，Flash芯片的空间分为系统管理区和用户区两部分。其中管理区包括 两个管理页，管理页1和管理页2。管理页分成两部分：32字节配置信息和112字节逻辑地 址映射信息，共计144字节为一个管理单元，如图1所示。 本实例以管理页1举例说明，初始配置如图2所示，该管理页从起始地址开始依次 包括32字节配置信息区和112字节逻辑地址映射信息区。 其中，32字节配置信息区依次包括4字节的流水号、2字节的映射区块数、2字节的 文件区块数、预留8字节RFU、16字节的物理块使用状态。 流水号：管理页的修改次数，初始值为0,每修改1次加1。管理页共有两个，每个 管理页大小为2K，交替修改，流水号大的管理页有效。 映射区块数：表示用户区的可用FLASH块数。块数也即页数，本方案通用，共128 块。 文件区块数：表示文件系统可用FLASH块数。 空闲块数：映射区块数减去文件区块数的差值，用作文件修改的中间数据。 物理块使用状态：记录用户区的使用情况。假设用户区的物理首地址30000H开 始，用户区共128页，文件区112页，空闲区16页。16字节的物理块使用状态共128bit位， 表示从30000H开始的128页的用户区使用情况。bit = 1，表示该块被文件区占用；bit = 〇,表示该块空闲。任何时刻，1占用112bit，0占用16bit。初始值为FFFFFFFFFFFFFFFF FFFFFFFFFFFF0000,表示从30000H开始的112页为文件块，之后的16块为空闲块。 物理映射表区：该区域的112字节空间，表示从地址0000开始112页的逻辑地址 空间。每逻辑页首地址对应的物理页首地址，如下公式所示 逻辑页首地址0物理页首地址。其初始值如图2所示，从地址0000开始本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大容量Flash芯片的空间管理方法，其特征在于，所述管理方法将Flash芯片的空间分为系统管理区和用户区；所述系统管理区包括两个管理页，每个管理页分成两部分：配置信息区和逻辑地址映射信息区；所述用户区包括文件块和空闲块；在修改文件块内容时，先找到一个空闲块擦除其数据，再写入该空闲块，最后更新管理页。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王翔平，沈勇坚，胡永刚，
申请(专利权)人：上海动联信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31