用于闪速存储器的数据管理设备和方法技术

提供了一种用于闪速存储器的数据管理设备和方法。该数据管理设备和方法能防止由闪速存储器的逻辑和物理操作单元之间的差异引起的闪速存储器的存储空间的浪费和性能的下降。数据管理设备将存储在物理块中的将对其执行数据操作的数据复制到内部存储器，对内部存储器执行数据操作，并将该数据传输到物理块。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，更具体地说，涉及一种，其能防止由大块闪速存储器的逻辑操作单元和物理操作单元之间的差异引起的存储空间的浪费和大块闪速存储器的性能的下降。
技术介绍
通常，家用电器、通信装置和例如机顶盒的嵌入式系统使用非易失性存储器作为用于存储和处理数据的存储装置。闪速存储器是一种非易失性存储器，在其中数据能被电子地擦除和重写。由于它们比基于磁盘存储器的存储介质消耗更少的功率，与硬盘一样易存取，并且是紧凑尺寸的，所以闪速存储器适合于便携式装置。由于闪速存储器的硬件特性，与在传统的随机存取存储器(RAM)、非易失性存储介质或磁存储介质中不同，记录在闪速存储器上的数据被以块为单位擦除。图1是这种典型的闪速存储器系统的框图。参考图1，典型的闪速存储器系统包括闪速存储器10和控制器20。具有加载在其中的用户程序21的控制器20在用户请求时控制预定的数据以被在闪速存储器10上执行。控制器20包括文件系统22，在其中用户程序21被加载；和闪速转换层(FTL)23，用于将被用户请求的例如读或写操作的预定数据操作传输到闪速存储器10。FTL 23是帮助将闪速存储器10作为块装置使用的软件，并且通常支持用于管理闪速存储器10的块重映射方法。这里，块重映射方法能实现关于给定的数据的逻辑块号(LBN)和物理块号之间的关系的映射信息的管理。通过这样做，即使相关的PBN改变，记录在闪速存储器10中的数据也总是可用相同的逻辑块号(LBN)存取。实际上，当存储在闪速存储器10中的数据被修改或从闪速存储器10删除时，记录在闪速存储器10中的PBN可以改变。低级格式化操作应当通过FTL 23对闪速存储器10执行以使闪速存储器10可用。参考图2，已经经过低级格式化操作的闪速存储器10被划分为映射区31、日志区32、数据区33和备用区34。映射区31、日志区32、数据区33和备用区34中的每一个至少包括一个块。映射区31包括将LBN转换成PBN的块映射表。明确地说，块映射表将数据区33的块(在下文中称作数据块)的LBN映射到PBN。如果块映射表被更新，则更新的块映射表被存储在映射区31的块(在下文中称作映射块)中。此外，当例如读或写操作的预定的数据操作被在用户请求时对闪速存储器执行时，日志区32在数据区33前面被使用。日志表将已经被用户使用以发出用于对闪速存储器10执行预定的数据操作请求的LBN映射到在日志区32中的块(在下文中称作日志块)的PBN。日志表被存储在日志区32。参考图3，日志表包括LBN 32a、指派预定的日志块并被映射到LBN 32a的PBN 32b、和指派数据存在的预定的日志块的页的页号32c。闪速存储器10的块包括在其中对闪速存储器10执行数据操作的多个页。在将数据写到日志区32时，数据被写到日志区32中的任何空白页。页号32c指定数据应已经被写到其中的页。因此，如图4所示，页号32c使存储在日志区32的日志块32d的页中的数据能被传输到数据区33的数据块33a的各自的页。FTL 23将数据区33分成多个具有预定大小的数据块。因此，数据区33被以数据块为单位来存取。PBN被顺序地分配给数据块。当日志区32中没有剩余存储空间从而数据不能再被写到日志区32时，备用区34被使用。现在将对在闪速存储器10上执行的数据操作进行更详细地描述。图5是将数据写到闪速存储器的传统的方法的流程图。参考图5，在操作步骤S51中，参考存储在映射区31中的块映射表，LBN被转换成数据区33的PBN(在下文中称作数据PBN)。在操作步骤S52中，参考存储在日志区32中的日志表，LBN也被转换成日志区32的PBN(在下文中称作日志PBN)。在操作步骤S53中如果与LBN匹配的日志PBN存在，并且在操作步骤S54中由日志PBN指派的日志块的页为空，则在操作步骤S55中数据被写到日志块的页。如果日志块的页已经装满其它数据，则在操作步骤S56中确定日志块的另一页是否能被分配。在操作步骤S57中，如果日志块的另一页能被分配，则数据被写到日志块的相应页。在操作步骤S58中，如果由日志PBN指派的日志块被确定已经装满数据，则确定其它日志块是否能被分配。在操作步骤S59中，如果没有日志块能被分配，则通过块合并新的数据块能被生成。在操作步骤S60中，数据被写到新的日志块。在操作步骤S61中，如果能分配另一日志块，则数据被写到相应的日志块。另一方面，为了从闪速存储器读取数据，如图6所示，在操作步骤S71中，查询与被用户使用的LBN来匹配的日志PBN。在操作步骤S72中，如果与LBN匹配的日志PBN存在，则在操作步骤S73中，通过存取与LBN匹配的日志PBN查询数据被写入的页。在操作步骤S74中，如果数据在查询的页中存在，则从该查询的页读取数据。在操作步骤S75中，如果与LBN匹配的日志PBN不存在或如果在与LBN匹配的日志PBN没有找到写入数据的页，则数据被从由参考块映射表被确定与LBN匹配的数据PBN指派的数据块查询并读取。闪速存储器分类为小块闪速存储器或大块闪速存储器。在小块闪速存储器中，逻辑操作单元与物理操作单元相同，而在大块闪速存储器中，物理操作单元大于逻辑操作单元。具体地说，在大块闪速存储器中，物理操作单元至少包括一个逻辑操作单元。因此，由于大块闪速存储器的逻辑和物理操作单元之间的这种差异，大块闪速存储器的相当可观的存储容量可能被浪费。例如，假设对大块闪速存储器以512字节为单位执行逻辑操作并对大块闪速存储器以2048字节为单位执行物理操作。如果用户对大块闪速存储器以512为单元执行数据操作，则只使用大块闪速存储器的每一块的512字节，并且占大块闪速存储器的存储容量的75％的大块闪速存储器的每一块的剩余的1536字节被浪费。
技术实现思路
本专利技术提供一种，其能防止由大块闪速存储器的逻辑操作单元和物理操作单元之间的差异引起的存储空间的浪费。根据本专利技术的一方面，提供一种用于具有内部存储器的闪速存储器的数据管理设备。该数据管理设备将存储在物理块中的将对其执行数据操作的数据复制到内部存储器，对内部存储器执行数据操作，并将数据传输到物理块。更好地，但并非必须地，对应于闪速存储器的物理操作单元的数据被复制到内部存储器。从物理块复制到内部存储器的数据最好，但并非必须，被以闪速存储器的逻辑操作单元修改。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于具有内部存储器的闪速存储器的数据管理方法，包括将存储在物理块中的将对其执行数据操作的数据复制到内部存储器，并对内部存储器执行数据操作。将存储在物理块中的数据向内部存储器的复制可以包括查询与将对其执行数据操作的逻辑块对应的物理块，并将存储在物理块中的数据以闪速存储器的物理操作单元复制到内部存储器。查询物理块可以包括参考将逻辑块号映射到物理块号的表查询物理块。存储在物理块中的数据的复制可以包括对从内部存储器复制的数据以逻辑操作单元为单位执行数据操作。该数据管理方法还包括将已经对其完成数据操作的数据从内部存储器传输到物理块。数据的传输可以包括在数据被传输到物理块之后更新表。附图说明通过下面结合附图对其示例性实施例进行的详细描述，本专利技术的上述和其他特点和优点将会变得清楚，其中图1是被用于闪速存储器的传统的数据管理设备的框图；图2是示出已经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于具有内部存储器的闪速存储器的数据管理设备，包括控制器，被配置以执行例如将存储在物理块中的将对其执行数据操作的数据复制到内部存储器，数据操作对内部存储器执行并且在已经对其执行数据操作的数据被传输到物理块。

【技术特征摘要】
KR 2004-2-3 7002/041.一种用于具有内部存储器的闪速存储器的数据管理设备，包括控制器，被配置以执行例如将存储在物理块中的将对其执行数据操作的数据复制到内部存储器，数据操作对内部存储器执行并且在已经对其执行数据操作的数据被传输到物理块。2.如权利要求1所述的数据管理设备，其中，对应于闪速存储器的物理操作单元的数据被复制到内部存储器。3.如权利要求2所述的数据管理设备，其中，从物理块复制到内部存储器的数据被以闪速存储器的逻辑操作单元被修改。4.一种用于具有内部存储器的闪速存储器的数据管理方法，包括将存储在物理块中的将对其执行数据操作的数据复制到内部存储器；和对内部存储器...

【专利技术属性】
技术研发人员：明星珠，金辰赫，郑宰旭，郑贤模，郑泰善，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]