NandFlash存儲(chǔ)器寫操作過程掉電防護(hù)方法
【專利摘要】一種NandFlash存儲(chǔ)器寫操作過程掉電防護(hù)方法，在NandFlash存儲(chǔ)器中定義一個(gè)交換塊，交換塊用來備份原塊數(shù)據(jù)；若在NandFlash存儲(chǔ)器寫操作過程中出現(xiàn)掉電，則重新上電時(shí)，對(duì)交換塊和原塊的每個(gè)扇區(qū)分別進(jìn)行ECC校驗(yàn)，從而判斷原塊數(shù)據(jù)和交換塊數(shù)據(jù)的有效性。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了：（1）即使掉電，也能保證原塊與交換塊一定有一份數(shù)據(jù)正確，保證了下次上電時(shí)可恢復(fù)的數(shù)據(jù)來源；（2）原塊與交換塊的數(shù)據(jù)正確性判斷通過ECC校驗(yàn)結(jié)果來判斷；（3）只有在一種狀況下需要恢復(fù)，即原塊數(shù)據(jù)ECC校驗(yàn)錯(cuò)誤，且交換塊中數(shù)據(jù)ECC校驗(yàn)正確，其他情況無須進(jìn)行恢復(fù)。
【專利說明】NandFIash存儲(chǔ)器寫操作過程掉電防護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種NandFlash存儲(chǔ)器寫操作過程掉電防護(hù)實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于NandFlash的按頁(yè)讀寫/按塊擦除的屬性，即頁(yè)編程操作之前需要對(duì)整塊擦 除。若在擦除操作過程出現(xiàn)掉電，則極有可能出現(xiàn)該塊中原有效數(shù)據(jù)被擦除，而待寫入的數(shù) 據(jù)未被寫入的狀況，以FAT32文件系統(tǒng)為例，若該塊存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為文件數(shù)據(jù)區(qū)，則影響相對(duì)較 小，若該塊存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為FAT表或文件目錄區(qū)，則會(huì)導(dǎo)致整個(gè)FAT32文件系統(tǒng)崩潰，顯然這種 狀況不是被允許的。
[0003]CN200610066985.3專利中的備份區(qū)，主要是用來作冗余用，目的是為了提高可靠 性，就是用多個(gè)地方來存儲(chǔ)同樣的數(shù)據(jù)。該專利重點(diǎn)是兩個(gè)方面:A:平衡存儲(chǔ)以提高存儲(chǔ) 器的使用壽命:使用備份區(qū)提到可靠性，如有三個(gè)備份區(qū)，即使I個(gè)區(qū)數(shù)據(jù)被破壞，還有 兩個(gè)區(qū)數(shù)據(jù)有效，類似于N/M表決系統(tǒng)。故沒有解決掉電保護(hù)的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種在NandFlash存儲(chǔ)器寫操作過程中出現(xiàn)掉電的防護(hù)方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種NandFlash存儲(chǔ)器寫操作過程掉電防護(hù)方法，在NandFlash存儲(chǔ)器中定義一個(gè)交 換塊，交換塊用來備份原塊數(shù)據(jù)；若在NandFlash存儲(chǔ)器寫操作過程中出現(xiàn)掉電，則重新上 電時(shí)，對(duì)交換塊和原塊的每個(gè)扇區(qū)分別進(jìn)行ECC校驗(yàn)，從而判斷原塊數(shù)據(jù)和交換塊數(shù)據(jù)的 有效性；若交換塊中存在扇區(qū)ECC校驗(yàn)錯(cuò)誤，則表明交換塊中沒有有效的可供恢復(fù)的數(shù)據(jù)， 則直接跳出掉電保護(hù)操作，執(zhí)行在線編程器正常操作；若交換塊各扇區(qū)ECC校驗(yàn)正確，則需 進(jìn)一步判斷原塊數(shù)據(jù)有效性；若原塊各扇區(qū)ECC校驗(yàn)正確，則直接跳出掉電保護(hù)操作，執(zhí)行 在線編程器正常操作；若原塊存在扇區(qū)ECC校驗(yàn)錯(cuò)誤，則將交換塊中的數(shù)據(jù)回寫到原塊。
[0006]上述NandFlash存儲(chǔ)器寫操作過程如下:先將定義的交換塊擦除，擦除后，將原塊 數(shù)據(jù)備份到交換塊中；接著，擦除原塊中舊的數(shù)據(jù)，將交換塊中的原首數(shù)據(jù)回寫至原塊，再 將新的待寫入數(shù)據(jù)寫至原塊，最后將交換塊中的原尾數(shù)據(jù)回寫至原塊。
[0007]采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，對(duì)任何塊進(jìn)行擦除前，先將該塊數(shù)據(jù)復(fù)制到交換塊 中，這樣即可實(shí)現(xiàn)某一塊原數(shù)據(jù)至少有一份正確(原塊或交換塊)，其正確性通過這兩個(gè)塊 中各扇區(qū)的ECC校驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行判斷，該塊中各扇區(qū)ECC校驗(yàn)正確則表明該塊數(shù)據(jù)有效，該塊 中存在扇區(qū)ECC校驗(yàn)錯(cuò)誤則表明該塊數(shù)據(jù)無效。當(dāng)出現(xiàn)寫操作時(shí)掉電，則下一次上電會(huì)通 過對(duì)各扇區(qū)的ECC校驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行判別，若原塊數(shù)據(jù)無效，則可將交換塊中的數(shù)據(jù)還原到原 塊，若原塊數(shù)據(jù)有效，則不用任何處理。這樣可保證即使新數(shù)據(jù)未被成功寫入，但不會(huì)出現(xiàn) 原有效數(shù)據(jù)丟失。
[0008]綜上，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了:(1)即使掉電，也能保證原塊與交換塊一定有一份數(shù)據(jù)正確，保證了下次上電時(shí)可恢復(fù)的數(shù)據(jù)來源；(2)原塊與交換塊的數(shù)據(jù)正確性判斷通過ECC校 驗(yàn)結(jié)果來判斷；(3)只有在一種狀況下需要恢復(fù)，即原塊數(shù)據(jù)ECC校驗(yàn)錯(cuò)誤，且交換塊中數(shù) 據(jù)ECC校驗(yàn)正確，其他情況無須進(jìn)行恢復(fù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明所涉及存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)描述。
[0010]圖2為本發(fā)明NandFlash存儲(chǔ)器寫操作流程圖。
[0011]圖3為本發(fā)明掉電后數(shù)據(jù)恢復(fù)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]一種NandFlash存儲(chǔ)器寫操作過程掉電防護(hù)方法，在NandFlash存儲(chǔ)器中定義一 個(gè)交換塊，交換塊用來備份原塊數(shù)據(jù)；若在NandFlash存儲(chǔ)器寫操作過程中出現(xiàn)掉電，則重 新上電時(shí)，對(duì)交換塊和原塊的每個(gè)扇區(qū)分別進(jìn)行ECC校驗(yàn)，從而判斷原塊數(shù)據(jù)和交換塊數(shù) 據(jù)的有效性。上述的ECC校驗(yàn)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的現(xiàn)有技術(shù)。由于ECC校驗(yàn)是按扇 區(qū)來操作，相對(duì)于按塊來操作的標(biāo)志，I塊需要256個(gè)扇區(qū)標(biāo)志，按扇區(qū)進(jìn)行ECC校驗(yàn)判斷數(shù) 據(jù)有效性可以準(zhǔn)確的判斷每個(gè)扇區(qū)數(shù)據(jù)的有效性。
[0013]如圖1所示，以三星的某NANDFLASH存儲(chǔ)器為例說明:該FLASH為1GB，由8192塊 組成，每塊128KB，每頁(yè)2KB，每扇區(qū)512B。圖中201為一個(gè)扇區(qū)，該FLASH的每扇區(qū)除512B 數(shù)據(jù)外，還有16B的OOB區(qū)域，圖中2011為該扇區(qū)的512B數(shù)據(jù)，2012為該扇區(qū)ECC校驗(yàn)結(jié) 果(占OOB區(qū)域4個(gè)字節(jié))，2013為原塊中對(duì)應(yīng)的該扇區(qū)的扇區(qū)號(hào)(占OOB區(qū)域4個(gè)字節(jié))。
[0014]如圖2所示，本發(fā)明NandFlash存儲(chǔ)器寫操作流程，它先將定義的交換塊擦除，擦 除后，將原塊數(shù)據(jù)備份到交換塊中，此時(shí)交換塊有一份與原塊完全一樣的數(shù)據(jù)，且交換塊中 數(shù)據(jù)與原塊數(shù)據(jù)是完全影射的。接著，擦除原塊中舊的數(shù)據(jù)，將交換塊中的原首數(shù)據(jù)回寫至 原塊，再將新的待寫入數(shù)據(jù)寫至原塊，最后將交換塊中的原尾數(shù)據(jù)回寫至原塊。
[0015]若在寫操作過程中出現(xiàn)掉電，則重新上電時(shí)，可通過分別對(duì)交換塊及原塊中256 個(gè)扇區(qū)進(jìn)行ECC校驗(yàn)，即可判斷出原塊及交換塊的數(shù)據(jù)有效性。若交換塊中存在扇區(qū)ECC 校驗(yàn)錯(cuò)誤，則表明交換塊中沒有有效的可供恢復(fù)的數(shù)據(jù)，則直接跳出掉電保護(hù)操作，執(zhí)行在 線編程器正常操作；若交換塊各扇區(qū)ECC校驗(yàn)正確，則需進(jìn)一步判斷原塊數(shù)據(jù)有效性；若原 塊各扇區(qū)ECC校驗(yàn)正確，則直接跳出掉電保護(hù)操作，執(zhí)行在線編程器正常操作；若原塊存在 扇區(qū)ECC校驗(yàn)錯(cuò)誤，則將交換塊中的數(shù)據(jù)回寫到原塊。需要說明的是，在回寫的過程中，原 塊的位置通過從交換塊中扇區(qū)號(hào)的位置讀出，該位置就是上次備份時(shí)的源地址。
[0016]雖然本發(fā)明已結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，但要理解到，根據(jù)上述描述的許多替換、 修改和變化對(duì)本專業(yè)技術(shù)人員而言是顯而易見的，因此，預(yù)期已包含所有所述權(quán)利要求的 精神以及范圍內(nèi)的替換、修改與變化。在這里提出的和在附圖中所表示的所有內(nèi)容，應(yīng)該被 解釋為是說明性的和非限制性的。
【權(quán)利要求】
1.一種NandFlash存儲(chǔ)器寫操作過程掉電防護(hù)方法,其特征在于:在NandFlash存儲(chǔ) 器中定義一個(gè)交換塊，交換塊用來備份原塊數(shù)據(jù)；若在NandFlash存儲(chǔ)器寫操作過程中出 現(xiàn)掉電，則重新上電時(shí)，對(duì)交換塊和原塊的每個(gè)扇區(qū)分別進(jìn)行ECC校驗(yàn)，從而判斷原塊數(shù)據(jù) 和交換塊數(shù)據(jù)的有效性；若交換塊中存在扇區(qū)ECC校驗(yàn)錯(cuò)誤，則表明交換塊中沒有有效的可供恢復(fù)的數(shù)據(jù)，則 直接跳出掉電保護(hù)操作，執(zhí)行在線編程器正常操作；若交換塊各扇區(qū)ECC校驗(yàn)正確，則需進(jìn) 一步判斷原塊數(shù)據(jù)有效性；若原塊各扇區(qū)ECC校驗(yàn)正確，則直接跳出掉電保護(hù)操作，執(zhí)行在 線編程器正常操作；若原塊存在扇區(qū)ECC校驗(yàn)錯(cuò)誤，則將交換塊中的數(shù)據(jù)回寫到原塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NandFlash存儲(chǔ)器寫操作過程掉電防護(hù)方法，其特征在于， NandFlash存儲(chǔ)器寫操作過程如下:先將定義的交換塊擦除，擦除后，將原塊數(shù)據(jù)備份到交 換塊中；接著，擦除原塊中舊的數(shù)據(jù)，將交換塊中的原首數(shù)據(jù)回寫至原塊，再將新的待寫入 數(shù)據(jù)寫至原塊，最后將交換塊中的原尾數(shù)據(jù)回寫至原塊。
【文檔編號(hào)】G06F12/16GK103530242SQ201210232680
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月6日
【發(fā)明者】許李納, 華正杰, 李會(huì)同, 楊清祥, 楊立軍 申請(qǐng)人:河南思維自動(dòng)化設(shè)備股份有限公司