Nor flash掉电保护方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种Nor?flash掉电保护方法，包括：在针对Nor?flash的类文件配置表FAT文件系统结构中增加写时备份区；进行写操作时，将待写入数据写到从写时备份区选择的备份物理块block上，记录正在写入标记、以及所述备份block和待写入的目标block的全局位置索引到非易失性随机访问存储器Nvram；设备重启时，如果正在写入标记已置位，则禁止对flash进行写操作，从Nvram中取出所述备份block和目标block的全局位置索引，拷贝所述备份block的数据到所述目标block。本申请还公开了一种Nor?flash掉电保护装置。本申请可实现对flash文件系统的有效保护。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及Nor flash处理
,尤其涉及Nor flash掉电保护方法及装置。
技术介绍
Nor Flash是采用或非电路作为存储载体的一种闪存介质，是嵌入式系统的主要存储媒介。这种类型的flash介质写入速度慢、读取速度快，位交换几率低，支持随机寻址和片内执行，多应用在存储可执行文件等访问次数少但可靠性要求高的场所。Nor Flash写入操作具有以下两个特点:I)在已存储有内容的物理块block上修改目标位置的内容时，只能把目标比特bit的I (表示内容为空)修改为O (表示有内容)，而不能把O修改为I。要想把目标位置的O改写为1，只能擦除该目标位置所对应的block (—般为64k或者128k)，也就是说，要擦除包含有该目标位置的整个block。因此，一般情况下，向flash指定的目标位置改写内容时，需要先保存所述目标位置对应的block上的内容到随机存储器RAM，然后对所述block执行擦除动作，再从RAM写更新后的内容到flash上。2)在内容为空的block上写入时，flash介质的写入速度大约为5k/s,如果写入过程中掉电，本次实际写入的内容与期望写入的内容可能不一致，导致本次写入的内容不可预测。现有的类文件配置表FAT文件系统是一种针对Nor flash的文件系统，该类型文件系统的元数据和文件数据有相对固定的位置，并分开存储，所有的修改操作均原地执行。类FAT文件系统整体结构示意图如图1所示，其中，元数据区固定位于flash介质的前面区域，主要存储管理文件存储位置和目录关系的管理性数据；用户数据区，主要存储各个文件的实际内容。对于类FAT文件系统的写入操作也包括以下两方面:A、对已存储的数据进行修改，所述修改过程如图2所示，步骤如下:步骤1:把准备改写的目标block上的数据内容读取到RAM，并且在RAM中对准备改写的目标位置的内容进行更新；步骤2:擦除flash上的所述目标block的内容；步骤3:把RAM中更新后的内容写到所述目标block上。分析上述过程，如果改写过程中发生掉电，不仅更新的内容未写入目标block，还可能会破坏目标block上原有的内容，因为进行擦除操作时，会将所述目标位置对应的整个目标block的内容都擦除，因此，所述目标block上原有的有效内容也被擦除了，从而会破坏目标block上原有的内容，引起文件系统崩溃。B、在内容为空的block上写入，此时，如果掉电，实际写入的内容与期望写入的内容可能不一致，实际已写入多少内容以及写入的是什么内容，都是不确定的，即，对于写入数据的完整性和有效性均无法预测。上述无论是在对已存储的数据改写的过程中发生掉电，还是在内容为空的block上写入的过程中发生掉电，掉电重启后，对于之前掉电产生的结果也没有任何处理，无法继续完成因为掉电而中断的数据写入过程。综上所述，现有针对Nor flash的类FAT文件系统对掉电管理支持较差，如果改写过程发生掉电，不仅更新的内容未写入，还可能破坏原有的内容，引起文件系统崩溃；如果在内容为空的block上写入的过程中发生掉电，对于写入数据的有效性和完整性均无法预测。此外，掉电重启后，对于因为掉电而产生的上述问题也没有任何恢复处理。从而无法实现对flash文件系统的有效保护。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提出一种Nor flash掉电保护方法，可实现对flash文件系统的有效保护。本申请还提出一种Nor flash掉电保护装置，可实现对flash文件系统的有效保护。为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的:—种Nor flash掉电保护方法,包括以下步骤:在针对Nor flash的类文件配置表FAT文件系统结构中增加写时备份区；进行写操作时，将待写入数据写到从写时备份区选择的备份物理块block上，记录正在写入标记、以及所述备份block和待写入的目标block的全局位置索引到非易失性随机访问存储器Nvram ；设备重启时，如果正在写入标记已置位，则禁止对flash进行写操作，从Nvram中取出所述备份block和目标block的全局位置索引，拷贝所述备份block的数据到所述目标 block。一种Nor flash掉电保护装置，包括:写时备份区添加模块、数据备份模块、标记存储模块、标记获取模块和数据恢复模块，其中:写时备份区添加模块，用于在针对Nor flash的类文件配置表FAT文件系统结构中增加写时备份区；数据备份模块，用于进行写操作时，将待写入数据写到从写时备份区选择的备份物理块block上；标记存储模块，用于在将待写入数据写到从写时备份区选择的备份block上之后，记录正在写入标记、以及所述备份block和待写入的目标block的全局位置索引到非易失性随机访问存储器Nvram ；标记获取模块，用于设备重启时，如果正在写入标记已置位，则禁止对flash进行写操作，从Nvram中取出所述备份block和目标block的全局位置索引；数据恢复模块，用于在取出所述备份block和目标block的全局位置索引后，拷贝所述备份block的数据到所述目标block。本申请的有益效果为，通过在针对Nor flash的类FAT文件系统结构中增加写时备份区，从写时备份区选择一个block作为备份block，将待写入flash的数据写入Ram，将所述Ram中的数据写到备份block，然后记录正在写入标记及备份block和待写入的目标block的位置索引到Nvram;当发生异常掉电并重启时，如果正在写入标记已置位，表明重启前是异常掉电，需要对因为异常掉电而受到影响的flash文件系统进行恢复，此时，首先禁止其他用户对flash进行写操作，然后根据Nvram记录的block位置索引，找到备份block和目标block,将备份block的数据写到目标block。从而可以实现:当类FAT文件系统数据改写过程中发生掉电、或在内容为空的block上写入数据过程中发生掉电而引起文件系统数据紊乱时，在下次设备重启时可以继续完成掉电前的写操作过程，实现对flash文件系统的有效保护。附图说明图1为现有技术的类FAT文件系统整体结构示意图；图2为现有技术的数据改写流程示意图；图3为本申请实施例的方法流程图；图4为本申请实施例的类FAT文件系统结构示意图；图5为本申请实施例的在已存储有数据的目标block改写数据的流程示意图；图6为本申请实施例的在内容为空的目标block与入数据的流程不意图；图7为本申请实施例的装置功能模块结构示意图。具体实施例方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过具体实施例并参见附图，对本申请进行详细说明。本申请提出一种Nor flash掉电保护方法,在针对Nor flash的类文件配置表FAT文件系统结构中增加写时备份区；进行写操作时，将待写入数据写到随机存储器Ram，将所述Ram中的数据写到从写时备份区选择的备份物理块block上，记录正在写入标记、以及所述备份block和待写入的目标block的全局位置索引到非易失性随机访问存储器Nvram ；设备重启时，如果正在写入标记已置位，则禁止对flash进行写操作，从Nvram中取出所述备份block和目标bl本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Nor?flash掉电保护方法，其特征在于，包括以下步骤：在针对Nor?flash的类文件配置表FAT文件系统结构中增加写时备份区；进行写操作时，将待写入数据写到从写时备份区选择的备份物理块block上，记录正在写入标记、以及所述备份block和待写入的目标block的全局位置索引到非易失性随机访问存储器Nvram；设备重启时，如果正在写入标记已置位，则禁止对flash进行写操作，从Nvram中取出所述备份block和目标block的全局位置索引，拷贝所述备份block的数据到所述目标block。

【技术特征摘要】
1.一种Nor flash掉电保护方法,其特征在于,包括以下步骤: 在针对Nor flash的类文件配置表FAT文件系统结构中增加写时备份区； 进行写操作时，将待写入数据写到从写时备份区选择的备份物理块block上，记录正在写入标记、以及所述备份block和待写入的目标block的全局位置索引到非易失性随机访问存储器Nvram ； 设备重启时，如果正在写入标记已置位，则禁止对flash进行写操作，从Nvram中取出所述备份block和目标block的全局位置索引，拷贝所述备份block的数据到所述目标block。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从写时备份区选择备份block的方法为: 写时备份区的block数量记为N，N为正整数，其中按顺序第一个block的全局位置索引记为M,上一次使用的备份block的全局位置索引记为K,判断K+1是否小于M+N,如果是，从写时备份区选择全局位置索引为K+1的block作为备份block，否则，从写时备份区选择全局位置索引为M的block作为备份block。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述写操作是在已存储有数据的所述目标block上改写数据时， 所述将待写入数据写到从写时备份区选择的备份block上，包括:将所述目标block上已存储的数据写入随机存储器Ram，在所述Ram中对所述数据进行改写，将所述Ram中改写后的数据写到所述备份block上； 所述记录正在写入标记、以及所述备份block和待写入的目标block的全局位置索引到Nvram之后，进一步包括:擦除所述目标block，将所述备份block上的数据写到所述目标block上。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述写操作是在内容为空的所述目标block上写入数据时， 所述将待写入数据写到从写时备份区选择的备份block上，包括:将待写入数据写入随机存储器Ram，将所述Ram中的数据写到所述备份block上； 所述记录正在写入标记、以及所述备份block和待写入的目标block的全局位置索引到Nvram之后，进一步包括:将所述备份block上的数据写到所述目标block上。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述将所述备份block上的数据写到所述目标block上之后进一步包括:清除Nvram中的正在写入标记、以及所述目标block和备份block的全局位置索引，擦除所述备份block。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备重启时，如果正在写入标记没有置位，则擦除写时备份区的所有数据。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从Nvram中取出所述备份block和目标block的全局位置索引之后和拷贝所述备份block的数据到所述目标block之前，进一步包括:如果所述目标block没有被擦除，则擦除所述目标block ;如果所述目标block已被擦除，则直接拷贝所述备份block的数据到所述目标block。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拷贝所述备份block的数据到所述目标block之后进一步包括:清除Nvram中的正在写入标记、以及所述目标block和备份block的全局位置索引，擦除写时备份区的全部数据。9.一种Nor flash掉电保护装置，其特征在于，所述装置包括:写时备份区添加模块、数据备份模块、标记存储模块、标记获取模块和数据恢复模块，其中: 写时备份区添加模块，用于在针对N...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华生，
申请(专利权)人：杭州华三通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：