基于Flash的程序分層存儲(chǔ)、運(yùn)行以及升級(jí)的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是指一種基于Flash的程序分層存儲(chǔ)、運(yùn)行以 及升級(jí)的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于現(xiàn)有的嵌入式系統(tǒng)，由于其程序都比較大，少則幾十兆，多則幾百兆，其已經(jīng) 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了 CPU內(nèi)部的存儲(chǔ)空間，所以無論是程序的存儲(chǔ)和運(yùn)行都無法在CPU內(nèi)部的ROM 和RAM中完成。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)是將程序存儲(chǔ)到CPU外部的Flash (閃存）中，運(yùn)行時(shí)將程序讀到CPU外 部的RAM中。Flash主要有Nor Flash和Nand Flash兩種，而Nor Flash由于價(jià)格比較昂 貴，考慮到產(chǎn)品的成本，所以被很少使用，在絕大部分的應(yīng)用中都使用Nand Flash存儲(chǔ)程 序。Nand Flash由于其存儲(chǔ)空間大、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)被廣泛的應(yīng)用在各種嵌入式系統(tǒng)中，以 Nand Flash為例，其框圖如圖1所示，其中CPU內(nèi)部的ROM和RAM未示出。
[0004] 對(duì)于程序的存儲(chǔ)，現(xiàn)有技術(shù)是將程序作為一個(gè)整體，存儲(chǔ)到Nand Flash中，如圖2 所示，左邊的陰影部分表示程序的存儲(chǔ)區(qū)域。一般將Nand Flash的從第0塊開始的一塊區(qū) 域分配用來存儲(chǔ)這個(gè)程序，這個(gè)區(qū)域的大小一般是程序大小的2至3倍；程序在被寫入到 Nand Flash中的時(shí)候，從第0塊開始順序?qū)懭耄绻麢z測(cè)到壞塊的話，就跳過壞塊，找到下 一個(gè)好塊接著寫入，直至程序?qū)懭胪瓿桑鐖D3所示，其中第1、5、6塊為壞塊。
[0005] 當(dāng)程序被存儲(chǔ)在Nand Flash中后，系統(tǒng)上電后，CPU內(nèi)部ROM中固化的啟動(dòng)程序， 會(huì)將Nand Flash前幾 K或十幾 K的代碼拷貝到CPU內(nèi)部的RAM中執(zhí)行，通過這幾 K或十幾 K的代碼將Nand Flash中完整的代碼拷貝到CPU外部的RAM中執(zhí)行。
[0006] 對(duì)于這種程序的存儲(chǔ)方法，存在以下問題：
[0007] 第一、可靠性差：由于現(xiàn)有Nand Flash制作工藝的問題，Nand Flash在出廠的時(shí) 候，就伴隨有一定的壞塊，并且在使用過程中也會(huì)出現(xiàn)新的壞塊，如果分配用來存儲(chǔ)程序的 區(qū)域內(nèi)的好塊的總存儲(chǔ)大小小于程序的大小的時(shí)候，那寫入的程序就是有問題的，從而不 能正常啟動(dòng)。
[0008] 第二、程序難于維護(hù)：當(dāng)程序被存儲(chǔ)到Nand Flash中后，需要對(duì)程序進(jìn)行維護(hù)（如 修復(fù)、升級(jí)、打補(bǔ)丁等），由于程序是作為一個(gè)整體存在，Nand Flash的特性決定了在向其寫 入數(shù)據(jù)的時(shí)候必須先要對(duì)其進(jìn)行擦除操作，所以一旦舊程序被擦除，而新程序又寫入失敗 的話，那整個(gè)程序也就遭到了破壞，無法再啟動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明提供一種可靠性高，便于維護(hù)的基于Flash的程序分層存儲(chǔ)、運(yùn)行以及升 級(jí)的方法和裝置。
[0010] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下：
[0011] -種基于Flash的程序分層存儲(chǔ)的方法，所述程序由引導(dǎo)程序和應(yīng)用程序組成， 所述引導(dǎo)程序用于初始化程序的運(yùn)行環(huán)境，所述應(yīng)用程序用于實(shí)現(xiàn)程序的功能，所述方法 包括：
[0012] 將所述引導(dǎo)程序?qū)懭隖lash的已知的好塊中；
[0013] 將所述應(yīng)用程序?qū)懭隖lash中；其中，若遇到壞塊，則根據(jù)預(yù)先建立的壞塊列表， 寫入與該壞塊映射的好塊中，所述壞塊列表中存儲(chǔ)有壞塊和好塊的映射關(guān)系。
[0014] 一種基于Flash的程序分層運(yùn)行的方法，所述程序由引導(dǎo)程序和應(yīng)用程序組成， 所述引導(dǎo)程序用于初始化程序的運(yùn)行環(huán)境，所述應(yīng)用程序用于實(shí)現(xiàn)程序的功能，所述引導(dǎo) 程序和應(yīng)用程序都存儲(chǔ)在Flash中，所述方法包括：
[0015] 從Flash中已知的好塊中讀出所述引導(dǎo)程序至RAM ;
[0016] 運(yùn)行所述引導(dǎo)程序，初始化程序的運(yùn)行環(huán)境；
[0017] 從Flash中讀出預(yù)先存儲(chǔ)的應(yīng)用程序至RAM ;其中，若遇到壞塊，則根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ) 的壞塊列表，讀出與該壞塊映射的好塊中的數(shù)據(jù)，所述壞塊列表中存儲(chǔ)有壞塊和好塊的映 射關(guān)系；
[0018] 運(yùn)行所述應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)程序的功能。
[0019] -種基于Flash的程序分層升級(jí)的方法，所述程序由引導(dǎo)程序和應(yīng)用程序組成， 所述引導(dǎo)程序用于初始化程序的運(yùn)行環(huán)境，所述應(yīng)用程序用于實(shí)現(xiàn)程序的功能，所述引導(dǎo) 程序和應(yīng)用程序都存儲(chǔ)在Flash中，所述方法包括：
[0020] 從Flash已知的好塊中讀出所述引導(dǎo)程序至RAM ;
[0021] 運(yùn)行所述引導(dǎo)程序，初始化程序的運(yùn)行環(huán)境；
[0022] 接收升級(jí)后的應(yīng)用程序至RAM ;
[0023] 從Flash中擦除原有的應(yīng)用程序；其中，若遇到壞塊，則根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的壞塊列 表，擦除與該壞塊映射的好塊中的數(shù)據(jù)，所述壞塊列表中存儲(chǔ)有壞塊和好塊的映射關(guān)系；
[0024] 將升級(jí)后的應(yīng)用程序從RAM寫入Flash;其中，若遇到壞塊，則根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的壞 塊列表，寫入與該壞塊映射的好塊中。
[0025] -種基于Flash的程序分層存儲(chǔ)的裝置，所述程序由引導(dǎo)程序和應(yīng)用程序組成， 所述引導(dǎo)程序用于初始化程序的運(yùn)行環(huán)境，所述應(yīng)用程序用于實(shí)現(xiàn)程序的功能，所述裝置 包括：
[0026] 第一寫入模塊，用于將所述引導(dǎo)程序?qū)懭隖lash的已知的好塊中；
[0027] 第二寫入模塊，用于將所述應(yīng)用程序?qū)懭隖lash中；其中，若遇到壞塊，則根據(jù)預(yù) 先建立的壞塊列表，寫入與該壞塊映射的好塊中，所述壞塊列表中存儲(chǔ)有壞塊和好塊的映 射關(guān)系。
[0028] 一種基于Flash的程序分層運(yùn)行的裝置，所述程序由引導(dǎo)程序和應(yīng)用程序組成， 所述引導(dǎo)程序用于初始化程序的運(yùn)行環(huán)境，所述應(yīng)用程序用于實(shí)現(xiàn)程序的功能，所述引導(dǎo) 程序和應(yīng)用程序都存儲(chǔ)在Flash中，所述裝置包括：
[0029] 第一讀取模塊，用于從Flash中已知的好塊中讀出所述引導(dǎo)程序至RAM ;
[0030] 第一運(yùn)行模塊，用于運(yùn)行所述引導(dǎo)程序，初始化程序的運(yùn)行環(huán)境；
[0031] 第二讀取模塊，用于從Flash中讀出預(yù)先存儲(chǔ)的應(yīng)用程序至RAM;其中，若遇到壞 塊，則根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的壞塊列表，讀出與該壞塊映射的好塊中的數(shù)據(jù)，所述壞塊列表中存儲(chǔ) 有壞塊和好塊的映射關(guān)系；
[0032] 第二運(yùn)行模塊，用于運(yùn)行所述應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)程序的功能。
[0033] -種基于Flash的程序分層升級(jí)的裝置，所述程序由引導(dǎo)程序和應(yīng)用程序組成， 所述引導(dǎo)程序用于初始化程序的運(yùn)行環(huán)境，所述應(yīng)用程序用于實(shí)現(xiàn)程序的功能，所述引導(dǎo) 程序和應(yīng)用程序都存儲(chǔ)在Flash中，所述裝置包括：
[0034] 第三讀取模塊，用于從Flash已知的好塊中讀出所述引導(dǎo)程序至RAM ;
[0035] 第三運(yùn)行模塊，用于運(yùn)行所述引導(dǎo)程序，初始化程序的運(yùn)行環(huán)境；
[0036] 第一接收模塊，用于接收升級(jí)后的應(yīng)用程序至RAM ;
[0037] 第一擦除模塊，從Flash中擦除原有的應(yīng)用程序；其中，若遇到壞塊，則根據(jù)預(yù)先 存儲(chǔ)的壞塊列表，擦除與該壞塊映射的好塊中的數(shù)據(jù)，所述壞塊列表中存儲(chǔ)有壞塊和好塊 的映射關(guān)系；
[0038] 第四寫入模塊，用于將升級(jí)后的應(yīng)用程序從RAM寫入Flash ;其中，若遇到壞塊，則 根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的壞塊列表，寫入與該壞塊映射的好塊中。
[0039] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0040] 本發(fā)明的基于Flash的程序分層存儲(chǔ)的方法中，將程序拆分為引導(dǎo)程序和應(yīng)用程 序，引導(dǎo)程序用于初始化程序的運(yùn)行環(huán)境，應(yīng)用程序用于實(shí)現(xiàn)程序的功能；在存儲(chǔ)時(shí)，首先 將引導(dǎo)程序?qū)懭隖lash的已知的好塊中；然后將應(yīng)用程序?qū)懭隖lash中，此時(shí)，需要用到壞 塊列表，壞塊列表中存儲(chǔ)有壞塊和好塊的映射關(guān)系，在存儲(chǔ)應(yīng)用程序時(shí)，從某一塊開始順序 存儲(chǔ)，若遇到壞塊，則通過壞塊列表映射到好塊，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到好塊中。
[0041] 本發(fā)明的基于Flash的程序分層存儲(chǔ)的方法對(duì)程序進(jìn)行分層存儲(chǔ)，保證了在 Flash中程序存儲(chǔ)的可靠性。首先，將引導(dǎo)程序?qū)懭隖lash的已知的好塊中，保證了引導(dǎo)程 序被可靠的存儲(chǔ)到了 Flash中；然后再將應(yīng)用程序?qū)懭氲紽lash中，由于壞塊列表的映射關(guān) 系，保證了寫入到Flash中的應(yīng)用程序可靠性。
[0042] 而且，在存儲(chǔ)時(shí)，分配用來存儲(chǔ)程序的區(qū)域內(nèi)的壞塊均已通過壞塊列表映射到了 好塊，實(shí)際上可以看作該區(qū)域內(nèi)每個(gè)塊均為好塊，即該區(qū)域的存儲(chǔ)空間是連續(xù)可靠的，只要 分配用來存儲(chǔ)程序的區(qū)域大于程序的大小，則寫入的程序是可靠的，可靠性高。
[0043] 最后，在對(duì)程序進(jìn)行維護(hù)時(shí)，只需要維護(hù)應(yīng)用程序即可，可以不對(duì)引導(dǎo)程序進(jìn)行操 作，這樣即使維護(hù)應(yīng)用程序時(shí)出現(xiàn)了問題，那么引導(dǎo)程序不會(huì)遭到破壞，可以通過引導(dǎo)程序 找出問題原因，并且可以方便的將應(yīng)用程序通過上面的方法重新寫入，便于維護(hù)。
[0044] 故本發(fā)明的基于Flash的程序分層存儲(chǔ)方法可靠性高，便于維護(hù)。
【附圖說明】
[0045] 圖1為嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046] 圖2為現(xiàn)有的技術(shù)中程序存儲(chǔ)的不意圖一；
[0047] 圖3為現(xiàn)有的技術(shù)中程序存儲(chǔ)的不意圖_.；
[0048] 圖4為Nand Flash的一個(gè)頁的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049] 圖5為本發(fā)明的基于Flash的程序分層存儲(chǔ)的方法對(duì)Flash進(jìn)行操作的示意圖；
[0050] 圖6為本發(fā)明的基于Flash的程序分層存儲(chǔ)的方法中映射后的效果圖；
[0051] 圖7為本發(fā)明的基于Flash的程序分層存儲(chǔ)的方法中的程序存儲(chǔ)位置示意圖；
[0052] 圖8為本發(fā)明的基于Flash的程序分層存儲(chǔ)的方法流程圖一；
[0053] 圖9為本發(fā)明的基于Flash的程序分層存儲(chǔ)的方法流程圖二；
[0054] 圖10為本發(fā)明的基于Flash的程序分層運(yùn)行的方法流程圖；
[0055] 圖11為本發(fā)明的基于Flash的程序分層升級(jí)的方法流程圖；
[0056] 圖12為本發(fā)明的基于Flash的程序分層存儲(chǔ)的裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0057] 圖13為本發(fā)明的基于Flash的程序分層存儲(chǔ)的裝置結(jié)構(gòu)圖二；
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