闪存储存系统的数据刻录方法技术方案

一种闪存储存系统的数据刻录方法，在数据存入闪存时，将经常更新的数据以及未对齐一个实体记忆页的数据作集中配置，并尽量集中刻录于同一实体记忆区块之中，让之后因为数据更新与未对齐数据的连续写入而产生的无效实体记忆页，能够集中于某些实体记忆区块。如此一来，在闪存执行无效数据回收作业时，便能有较高的储存空间回收效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种数据刻录方法，尤其是指一种数据在闪存中的刻录配置方法， 以改善闪存储存空间的使用效率及提升其工作效能。
技术介绍
闪存(Flash memory)是一种非挥发性的储存组件，由于其具有低耗电、高存取 速率、耐震及重量轻等优点，因此已逐渐地取代部分传统的硬盘装置，而广泛的被使用 在计算机系统及可携式电子装置等作为储存单元之用。一般闪存储存系统的架构图如图1所示，快闪记忆体5包括一控制单元51及一 记忆单元53。闪存记忆体5利用控制单元51来处理主机系统4传来的写入指令与数据。 控制单元51接收主机系统4的指令后，配合逻辑与实体地址的转换运算，对记忆单元53 执行数据存取的动作。请参阅图2，记忆单元53被规划成若干个实体记忆区块(本例为m+1个实体记 忆区块PBAO PBAm)，其中实体记忆区块就是记忆单元53最小的数据抹除单位。而 一个实体记忆区块中又划分成多个实体记忆页(本例中每个实体记忆区块中有n+1个实体 记忆页PPAO PPAn)，其中实体记忆页则为记忆单元53最小的数据写入单位。当主机系统4传送数据写入指令及相关的数据给控制单元51，控制单元51执行 逻辑与实体地址转换后，便从记忆单元53中任意挑选一已抹除的实体记忆区块(假设为 实体记忆区块ΡΒΑ0)，然后再将欲写入的数据依实体记忆页的顺序(0，1，2，......，η),写入实体记忆区块中。公知的记忆单元53的数据更新方法如图3所示，首先，控制单元51收到一笔数 据更新的指令，该指令指示将更新记忆单元53的实体记忆区块PBAO的实体记忆页PPAO 上的数据D00。于是控制单元51便于记忆单元53上任意挑选一已抹除的实体记忆区块 PBAl,来储存主机系统4传来的更新数据D00’。然后控制单元51将更新数据D00’ 由实体记忆区块PBAl头端的实体记忆页PPAO开始储存，并且将实体记忆区块PBAO的 实体记忆页PPAO上的数据DOO注记为无效数据，完成数据更新。接着控制单元51收到第二笔数据更新的指令，该指令指示将更新实体记忆区块 ΡΒΑ2的实体记忆页ΡΡΑ2的数据D22。因为目前正在写入的实体记忆区块为ΡΒΑ1，所 以控制单元51便将主机系统4传来的更新数据D22’接续储存于实体记忆区块PBAl中 的实体记忆页PPAl，然后将实体记忆区块PBΑ2的数据D22注记为无效数据。同样地，接着控制单元51又接到第三笔更新指令，将更新数据D33’存于实 体记忆区块PBAl的实体记忆页ΡΡΑ2中，然后注记实体记忆区块ΡΒΑ3上的实体记忆页 ΡΡΑ3的数据D33为无效数据。而第四笔更新指令则是将更新数据D34’写入实体记忆 区块PBAl的实体记忆页ΡΡΑ3中，并将实体记忆区块ΡΒΑ3的实体记忆页ΡΡΑ4上的数 据D34标记为无效数据。由图3中可知，当更新数据越来越多时，被标记为无效的实体记忆页也会越来越多。当记忆单元53剩余中的储存空间将要不够或是剩余储存容量达到一默认值时，便 需要执行所谓的无效数据回收作业(garbage collection)，来释放被无效数据所占用的实体 记忆页，以让后续写入的数据可以顺利的继续写入记忆单元53中。以图4并配合图3的例子来进行无效数据回收的说明，控制单元51从记忆单元 53中挑选了无效数据最多的实体记忆区块PBA3，然后将实体记忆区块PBA3上的有效数 据D30 D32以及D35 D3n共n-1个实体记忆页的数据，复制到另一已抹除的实体记 忆区块PBA4中，然后抹除实体记忆区块PBA3以提供后续数据写入。如此便可释放出 实体记忆区块PBA4最后的两个实体记忆页PPAn-I与PPAn的储存空间，供后续写入数 据使用。由图4可观察到，一个实体记忆区块中所包含的无效数据越多，在执行无效数 据回收作业时，将会有较佳的记忆空间释放效率；反之，若实体记忆区块中所包含的无 效数据不多，则储存空间的释放效率则较不佳。如实体记忆区块PBA3中只包含两个无 效实体记忆页PPA3以及PPA4，经无效数据回收后，实体记忆区块PBA4上便只释放出两 个实体记忆页PPAn-I和PPAn的储存空间。而且，要是记忆单元53中大部分实体记忆 区块都只有少数无效的实体记忆页的情况，控制单元51在执行无效数据回收作业时，将 增加挑选回收的实体记忆区块的难度，其储存空间释放的效率便不理想。而除了前述的原因之外，写入数据于储存地址对齐与否的问题，也是造成记忆 空间释放作业效率不佳的因素之一。由于主机系统4所传来的数据，不会刚好都是记忆 单元53最小的数据写入单位(实体记忆页)的倍数，因此会发生写入数据地址无法对齐 的情形。请参阅图5A，若有一笔数据Dl欲写入，包括了 D10、Dll以及D12，其中 DlO与Dll是写满一个实体记忆页的数据，可刚好写入实体记忆区块PBAO的实体记忆页 PPAO与实体记忆页PPAl中。而数据D12则不够一个实体记忆页的大小，所以控制单元 51将数据D12传到记忆单元53时，会连同实体记忆页PPA2之前所存的旧数据Dd2 —起 刻录到实体记忆页PPA2中。例如，实体记忆页PPA2先前为已抹除的空间，因此里面的 位储存的旧数据Dd2都是1，则可将部份数据D12未填满一个实体记忆页的剩余部份的位 填入1，并将其与D12 —起存入实体记忆页PPA2。接着请参阅图5B，若控制单元51所接收的下一笔数据D2 (包含有资料D20、 D21、D22和D23)其数据写入的起始地址刚好是接在前一笔数据Dl的地址后面，也就是 接在数据D12后面，则控制单元51便从实体记忆页PPA2将数据D12复制出来，并与数 据D20合并成一个实体记忆页的容量，接续写入于实体记忆页PPA3，然后将实体记忆页 PPA2标记为无效。由图5B中可发现，在实体记忆页PPA6的地方又出现数据D23填入后还不足一 个实体记忆页的情形，即如同实体记忆页PPA2纪录数据D12的方法一样，剩余的空间则 填入实体记忆页PPA6先前的旧数据Dd6。因此由图5A和图5B可观察到，不足一个实体记忆页的写入数据，会在下一笔 连续数据写入时，造成实体记忆区块中部分实体记忆页被标记为无效。若记忆单元53中 大部分的实体记忆区块都个别包含少数无效的实体记忆页，其执行储存空间释放作业的 效率同样会不尽理想。专利技术 内容有鉴于此，本专利技术所欲解决的问题在于，将欲写入闪存(flashmemory)的记忆单 元中的数据刻录地址进行配置，让之后产生的无效实体记忆页能够集中于某些记忆单元 的实体记忆区块，进而提升执行无效数据回收作业(garbage collection)时，储存空间的释 放效率。为了达到上述目的，根据本专利技术的一方案，提供一种闪存的数据刻录方法，应 用于一闪存，该闪存中包含有一控制单元以及一记忆单元，其中记忆单元又划分为多个 实体记忆区块(Physical Block)，而一个实体记忆区块的容量即是闪存最小的数据抹除单 位，其方法步骤如下首先，控制单元接收到一主机系统传送而来的一数据以及一写入指令，其中写 入指令包含数据欲写入的逻辑地址，与数据的数据长度。接着，控制单元依据数据的长 度，判断数据是否为经常更新的数据。若判断结果显示该数据是经常更新的数据，控制 单元便将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种闪存储存系统的数据刻录方法，其特征在于，该闪存储存系统包含一控制单元以及一记忆单元，其中该记忆单元包含多个实体记忆区块，该实体记忆区块为该记忆单元最小的抹除单位；而该实体记忆区块包括多个实体记忆页，该实体记忆页为该记忆单元最小的写入单位，该方法包括：该控制单元接收一主机系统传来的一写入指令以及一数据，其中该写入指令包含该数据的一逻辑地址与该数据的一数据长度；以及该控制单元依据该数据长度将该数据分配并写入该实体记忆区块。

【技术特征摘要】
1.一种闪存储存系统的数据刻录方法，其特征在于，该闪存储存系统包含一控制单 元以及一记忆单元，其中该记忆单元包含多个实体记忆区块，该实体记忆区块为该记忆 单元最小的抹除单位；而该实体记忆区块包括多个实体记忆页，该实体记忆页为该记忆 单元最小的写入单位，该方法包括该控制单元接收一主机系统传来的一写入指令以及一数据，其中该写入指令包含该 数据的一逻辑地址与该数据的一数据长度；以及该控制单元依据该数据长度将该数据分配并写入该实体记忆区块。2.如权利要求1所述的闪存储存系统的数据刻录方法，其特征在于，该控制单元依据 该数据长度将该数据分配并写入该实体记忆区块，将该数据长度与默认的一门限值作比 较，若该数据长度小于或等于该门限值，则将该数据写入该些实体记忆区块其中的一个 未储存数据长度大于该门限值得数据的实体记忆区块；反之，若该数据长度大于该门限 值，则将该数据写入该些实体记忆区块其中的一个未储存数据长度小于该门限值得数据 的实体记忆区块。3.如权利要求2所述的闪存储存系统的数据刻录方法，其特征在于，该未储存数据 长度大于该门限值的数据的实体记忆区块可为一已储存储存数据长度小于该门限值的数 据的实体记忆区块，而该未储存数据长度小于该门限值的数据的实体记忆区块可为一已 储存储存数据长度大于该门限值的数据的实体记忆区块；或者，该未储存数据长度大于 该门限值的数据的实体记忆区块与该未储存数据长度小于该门限值的数据的实体记忆区 块，分别为一已抹除的实体记忆区块。4.一种闪存储存系统的数据刻录方法，其特征在于，该闪存储存系统包含一控制单 元以及一记忆单元，其中该记忆单元包含多个实体记忆区块，而该实体记忆区块又包含 有多个实体记忆页；以及该控制单元包含一逻辑实体地址对应表，该逻辑实体地址对应 表用于纪录一主机系统与该记忆单元间的传输数据的逻辑地址与实体地址的对应关系， 该方法包括该控制单元接收该主机系统传送的一写入指令以及一数据，其中该写入指令包含该 数据的逻辑地址与该数据的数据长度；该控制单元依据该逻辑实体地址对应表以及该写入指令，来判断该数据是否有部份 数据未切齐该实体记忆页；以及该控制单元依据判断结果，将该数据分配并写入该实体记忆区块。5.如权利要求4所述的闪存储存系统的数据刻录方法，其特征在于，该控制单元判断 该数据是否有部份数据未切齐该实体记忆页，依据...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏佐政，洪世芳，方子维，
申请(专利权)人：威刚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71