地址映射方法和映射信息管理方法及其闪速存储器技术

一种用于当使用逻辑－物理映射方案访问闪速存储器时最小化性能的降低的方法，和用于有效地存储并管理关于闪速存储器中的逻辑－物理映射的信息的方法。一种用于将数据写入闪速存储器中的方法包括：确定在具有将被写入的数据的最近写入的逻辑页号的物理页中扇区是否为空，该扇区偏移量匹配将被写入的数据的偏移量；如果该扇区为空，那么数据被写入该物理页中的扇区中；和如果扇区不为空，那么选择空物理页以将数据写入其偏移量匹配将被写入的数据的偏移量的被选空物理页中的扇区中并且将数据逻辑页号写入被选空物理页中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于访问闪速存储器的方法，更具体地讲，涉及一种当使用逻辑-物理映射方案来访问闪速存储器时减小性能的降低的方法，以及一种用于在闪速存储器中有效地存储并管理关于逻辑-物理映射的信息的方法。
技术介绍
由于闪速存储器具有高存取速度和低功耗，并且与硬盘一样是非易失性的，所以它们被广泛地应用于例如嵌入式系统和移动装置的应用中。为了在闪速存储器的已经写入的扇区中执行写操作，则考虑到闪速存储器的硬件特性，擦除包括扇区的整个块的操作应被提前执行。这是闪速存储器的性能的降低的主要原因。为了解决以上的写之前擦除的问题，逻辑和物理地址的概念被引入。即，通过几种类型的映射算法，对于从主机端请求的逻辑地址的读/写操作被转变为对于闪速存储器的实际物理地址的读/写操作。此时，因为考虑其物理状态，所以可最大化闪速存储器的性能。近来，为了提高闪速存储器系统的性能，开发了其中连续的闪速操作同时可被缓冲并且被处理的闪速存储器。此闪速存储器被称为大型块闪速存储器。然而，事实上，如果现有的逻辑-物理映射算法被应用到大型块闪速存储器中，则大型块闪速存储器的优点不能被充分地实现。因此，对于大型块闪速存储器，像本专利技术一样，存在对有效逻辑-物理映射算法的需求。在转让给‘艾蒙系统闪速盘倡导者(M-Systems F1ash Disk Pioneer)’的专利号为5,404,485和5,937,425的美国专利、转让给‘三菱(Mitsubishi)’的专利号为5,905,993的美国专利、和转让给‘三星电子(Samsung Electronics)’的专利号为6,381,176的美国专利等中描述了闪速存储器逻辑-物理映射方案的传统技术。在这样的现有技术中的闪速存储器访问方法的核心涉及响应于对从主机端请求的逻辑扇区的写请求，写操作在闪速存储器的实际物理扇区中如何有效地被执行。这里，假设在闪速存储器中擦除操作以块为基础被执行，并且读/写操作以扇区为基础被执行，现有技术被粗略地分为扇区映射方案和块映射方案。图1示出传统扇区映射的例子。由扇区号和扇区号偏移量组成的虚拟地址，通过已经被存储在闪速存储器中的以扇区为基础的映射信息被转换为逻辑地址。随后可从获得的逻辑地址的高位获得逻辑块号。最后的物理地址将从存储在主存储器中的逻辑块-物理块表被获得。图2示出传统块映射的例子。虚拟块具有主块和映射到其的替换块。即，在任一逻辑块中的一个扇区通过以块为基础的映射信息将被映射到另一块中的一个扇区。此时，如果其他数据已经被写入主块中的相关扇区中，那么数据被写入替换块中。闪速存储器包括读、写和擦除的三个主要操作。本专利技术的主要内容是关于读和写操作。因为读操作和写操作在操作中没有明显的区别，所以现有技术中的写操作将在这里讨论。主机转发逻辑扇区号(LSN)以在闪速存储器中写数据。在如图1的扇区映射方案中，因为对于LSN和PSN(物理扇区号)的映射表存在，所以其足够在相关PSN中写数据。此时，在数据已经存在于相关PSN中的情况下，另一空PSN被找到。数据被写入找到的PSN中并且映射信息被修改。在如图2的块映射方案中，逻辑块号(LBN)从给定的LSN中获得，物理块号(PBN)从存在的LBN-PBN映射表被找到，并且具有匹配的偏移量的PSN被找到以在其中写数据。当在处于扇区映射状态下数据已经充满扇区时，数据被写入可写的块中的扇区中，并且映射信息被修改。近来已经开发的大型块闪速存储器提供用于两个或多个扇区的读和写方案。即，假设在闪速存储器中以页为基础执行操作并且页的大小等于4个扇区，可同时读或写4个扇区。然而，因为现存的逻辑-物理映射算法假设主机的扇区大小等于用于闪速存储器的操作的基准，所以当现有的算法被应用到大型块闪速存储器时不能获得大型块闪速存储器的优点。特别地，即使大型块闪速存储器关于用于一个或多个连续扇区的写操作(多个扇区写操作)显示出极好的性能，现有的算法也不考虑这种特性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题。本专利技术的一个目的在于提供一种适用于大型块闪速存储器的逻辑-物理映射算法。本专利技术的另一目的在于提供一种方法，通过其闪速存储器的性能可被最大化，并且通过逻辑-物理映射信息管理方法该系统即使在突然掉电的情况下也可被恢复。根据用于实现上述目的的本专利技术的示例性实施例，提供了一种用于将数据写入包括具有包括预定数目的扇区的页的至少一个块的闪速存储器中的方法，其中数据以扇区或页为基础被写入并且以块为基础被擦除。该方法包括第一步骤，确定在具有将被写入的数据的最近写入的逻辑页号的物理页中扇区是否为空，扇区的偏移量匹配将被写入的数据的偏移量；第二步骤，如果确定其偏移量匹配的扇区为空，那么将数据写入其偏移量匹配的物理页的扇区中；和第三步骤，如果确定其偏移量匹配的扇区不为空，那么选择空物理页以将数据写入其偏移量匹配将被写入的数据的偏移量的被选空物理页中的扇区中，并且将数据的物理页号写入被选空物理页中。根据本专利技术的示例性实施例，提供了一种用于将数据写入闪速存储器中的方法，包括第一步骤，确定空扇区是否存在于具有将被写入的数据的最近写入的逻辑页号的物理页中，空扇区能够存储将被写入的数据；第二步骤，如果确定空扇区存在，那么将数据写入物理页中的空扇区中，并且将数据的逻辑扇区号写入物理页中；和第三步骤，如果确定空扇区不存在，那么选择空物理页以将数据写入被选物理页中的空扇区中，并且将数据的逻辑页号和逻辑扇区号写到被选空物理页中。根据本专利技术的示例性实施例，提供了一种用于将数据写入闪速存储器中的方法，包括第一步骤，确定能够存储将被写入的数据的空扇区是否存在于当前块中；和第二步骤，如果确定空扇区存在，那么将数据写入空扇区中，并且将数据的物理扇区号写入与空扇区位于的相同的物理页的物理页中。根据本专利技术的示例性实施例，提供了一种包括具有包括预定数目的扇区的页的至少一个块的闪速存储器，其中，数据以扇区或页为基础被写入，并且以块为基础被擦除。闪速存储器确定在具有将被写入的数据的最近写入的逻辑页号的物理页中其偏移量匹配将被写入的数据的任何扇区是否为空。如果确定其偏移量匹配的扇区为空，那么闪速存储器将数据写入在物理页中其偏移量匹配的扇区中。如果确定其偏移量匹配的扇区不为空，那么闪速存储器选择空物理页以将数据写入其偏移量匹配将被写入的数据的偏移量的扇区中，并且将数据的逻辑页号写入被选空物理页中。根据本专利技术的示例性实施例，提供了一种闪速存储器，其中确定能够存储将被写入的数据的空扇区是否存在于具有将被写入的数据的最近写入的逻辑页号的物理页中。如果确定空扇区存在，那么闪速存储器将数据写入物理页中的空扇区中，并且将数据的逻辑扇区号写入物理页中。如果确定空扇区不存在，那么空物理页被选择以将数据写入被选物理页中的空扇区中，并且将数据的逻辑页号和逻辑扇区号写入被选空物理页中。根据本专利技术的示例性实施例，提供了一种闪速存储器，其中，进行确定关于能够存储将被写入的数据的空扇区是否存在于当前块中，并且如果空扇区存在，数据被写入空扇区中，并且数据的逻辑扇区号被写入与空扇区位于其中的物理页相同的物理页中。根据本专利技术的示例性实施例，提供了一种包括多个块的闪速存储器，包括至少一个其中一些块被分配作为单独的映射块以存储逻辑-物理映射信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在闪速存储器中写数据的方法，该闪速存储器包括具有包括预定数目的扇区的页的至少一个块，数据以扇区为基础或以页为基础被写入，并且以块为基础被擦除，该方法包括：　　　　第一步骤，确定在具有将被写入的数据的最新写入的逻辑页号的第一物理页中第一扇区是否为空，其中，第一扇区的偏移量匹配将被写入的数据的偏移量；　　　　第二步骤，如果确定其偏移量匹配的第一扇区为空，那么在其偏移量匹配的物理页的第一扇区中写数据；和　　　　第三步骤，如果确定其偏移量匹配的第一扇区不为空，则选择第二空物理页以将数据写到被选的第二空物理页中的第二扇区中，其中，第二扇区的偏移量匹配将被写入的数据的偏移量，并且将数据的逻辑页号写到被选的第二空物理页中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑泰善，印至，郑明珍，
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]