一種維持閃存損耗均衡的方法
【專利摘要】一種維持閃存損耗均衡的方法，包含：S1、掃描閃存的所有塊，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析得出掃描結(jié)果，從中挑選出可用塊；S2、對(duì)閃存中經(jīng)掃描后挑選出的可用塊，統(tǒng)計(jì)比特出錯(cuò)情況并分級(jí)，針對(duì)每個(gè)級(jí)別設(shè)定相應(yīng)的擦除次數(shù)的初始值；S3、根據(jù)閃存中每個(gè)可用塊的擦除次數(shù)的初始值，將其歸類為空閑塊或數(shù)據(jù)塊，形成空閑塊組和數(shù)據(jù)塊組；S4、進(jìn)行損耗均衡處理，將數(shù)據(jù)塊組中當(dāng)前擦除次數(shù)最少的數(shù)據(jù)塊和空閑塊組中當(dāng)前擦除次數(shù)最多的空閑塊進(jìn)行交換。本發(fā)明尤其針對(duì)次片閃存，在進(jìn)行損耗均衡處理時(shí)結(jié)合考慮了閃存中每個(gè)可用塊的實(shí)際比特出錯(cuò)情況，減少了比特出錯(cuò)情況較高的可用塊的訪問次數(shù)，提高了閃存的使用壽命和穩(wěn)定性。
【專利說明】一種維持閃存損耗均衡的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種維持閃存損耗均衡的方法，尤其是指一種次片閃存的損耗均衡管理方法，屬于存儲(chǔ)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]閃存(Flash Memory)是一種長(zhǎng)壽命的非易失性存儲(chǔ)器，即在斷電情況下仍能保存所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)器，通常被用來保存信息，如被用于在移動(dòng)電話、數(shù)碼攝像機(jī)、游戲機(jī)、MP3播放器、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、數(shù)碼相機(jī)中保存資料等。
[0003]閃存在結(jié)構(gòu)上是由很多塊(Block)所組成的，每個(gè)塊中又包括很多頁(yè)(Page)，而每個(gè)頁(yè)的基本存儲(chǔ)單元是比特(BH)。閃存是以塊為單位擦除的，并且是以頁(yè)為單位讀寫的。為識(shí)別閃存中的塊是否可用，需要對(duì)閃存中的全部塊進(jìn)行掃描。掃描時(shí)對(duì)閃存塊的每個(gè)頁(yè)寫入數(shù)據(jù)，并讀出進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，通過錯(cuò)誤檢查糾正技術(shù)(ECC, Error Correcting Code)判斷每頁(yè)中有多少個(gè)比特出錯(cuò)并糾正錯(cuò)誤。當(dāng)每個(gè)頁(yè)中的錯(cuò)誤比特少于某個(gè)設(shè)定值時(shí)，由于有錯(cuò)誤檢查糾正模塊支持，出錯(cuò)比特可以被糾正，所以認(rèn)為這個(gè)頁(yè)可用。當(dāng)每個(gè)塊中不可用的頁(yè)的數(shù)目少于某個(gè)設(shè)定值時(shí)，認(rèn)為這個(gè)塊可用，但這個(gè)可用塊的數(shù)據(jù)出錯(cuò)幾率仍然還是要大于完好的不存在錯(cuò)誤比特的可用塊。因此通過對(duì)閃存中的每個(gè)塊掃描并統(tǒng)計(jì)分析，確認(rèn)可用頁(yè)及可用塊。
[0004]正常出廠的閃存，壞的頁(yè)和壞的塊都比較少，并且塊內(nèi)的比特出錯(cuò)也較少，但次片閃存(down-grade flash)掃描后通常能發(fā)現(xiàn)塊內(nèi)的壞比特較多。由于閃存在寫一個(gè)塊之前必需要先把塊內(nèi)數(shù)據(jù)擦除，而閃存塊的擦除次數(shù)又是有一定限制的，也就是使用壽命；因此，當(dāng)閃存塊的擦除次數(shù)大于限制時(shí)，塊內(nèi)數(shù)據(jù)的讀寫就更容易出錯(cuò)。通常為了避免頻繁的對(duì)閃存中的某一個(gè)塊進(jìn)行讀寫操作，會(huì)使用損耗均衡算法(Wear-leveling)將擦除次數(shù)較多的塊和擦除次數(shù)較少的塊進(jìn)行交換，以使得閃存中各個(gè)塊的擦除次數(shù)比較均衡。但是，通常的損耗均衡算法并沒有考慮次片閃存的情況，雖然次片閃存的某些有錯(cuò)誤比特的塊經(jīng)過掃描后仍然可以使用，但使用時(shí)容易出錯(cuò)，比正常塊的出錯(cuò)幾率大。因此，本發(fā)明提出一種尤其針對(duì)次片閃存的損耗均衡管理方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種維持閃存損耗均衡的方法，尤其適用于次片閃存，在進(jìn)行損耗均衡處理時(shí)結(jié)合考慮了閃存中每個(gè)可用塊的實(shí)際比特出錯(cuò)情況，減少了比特出錯(cuò)情況較高的可用塊的訪問次數(shù)，提高了閃存的使用壽命和穩(wěn)定性。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種維持閃存損耗均衡的方法，具體包含以下步驟:
51、掃描閃存的所有塊，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析得出掃描結(jié)果，從中挑選出可用塊；
52、對(duì)閃存中經(jīng)掃描后挑選出的可用塊，統(tǒng)計(jì)比特出錯(cuò)情況并進(jìn)行分級(jí)，針對(duì)每個(gè)級(jí)別設(shè)定相應(yīng)的擦除次數(shù)的初始值； 53、根據(jù)閃存中每個(gè)可用塊的擦除次數(shù)的初始值，將其歸類為空閑塊或數(shù)據(jù)塊，從而形成空閑塊組和數(shù)據(jù)塊組；
54、進(jìn)行損耗均衡處理，將數(shù)據(jù)塊組中當(dāng)前擦除次數(shù)最少的數(shù)據(jù)塊和空閑塊組中當(dāng)前擦除次數(shù)最多的空閑塊進(jìn)行交換。
[0007]所述的SI中，具體包含以下步驟:
511、對(duì)閃存的每個(gè)塊的每個(gè)頁(yè)寫入數(shù)據(jù)，然后讀出數(shù)據(jù)，再利用錯(cuò)誤檢查糾正技術(shù)判斷每個(gè)頁(yè)中有多少個(gè)比特出錯(cuò)并記錄下來；
512、判斷每個(gè)頁(yè)的比特出錯(cuò)數(shù)目是否小于設(shè)定值；如當(dāng)前頁(yè)的比特出錯(cuò)數(shù)小于等于設(shè)定值，則確認(rèn)當(dāng)前頁(yè)可用；如當(dāng)前頁(yè)的比特出錯(cuò)數(shù)大于設(shè)定值，則確認(rèn)當(dāng)前頁(yè)不可用；
513、判斷每個(gè)塊的不可用頁(yè)的數(shù)目是否小于設(shè)定值；如當(dāng)前塊的不可用頁(yè)的數(shù)目小于等于設(shè)定值，則確認(rèn)當(dāng)前塊可用；如當(dāng)前塊的不可用頁(yè)的數(shù)目大于設(shè)定值，則確認(rèn)當(dāng)前塊不可用。
[0008]所述的S2中，具體包含以下步驟:
521、統(tǒng)計(jì)每個(gè)可用塊的比特出錯(cuò)情況，并劃分錯(cuò)誤級(jí)別；
522、對(duì)每個(gè)錯(cuò)誤級(jí)別分別設(shè)定對(duì)應(yīng)的擦除次數(shù)的初始值，錯(cuò)誤級(jí)別越高，設(shè)定的擦除次數(shù)的初始值越大；
523、按照每個(gè)可用塊所對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤級(jí)別，分別設(shè)定并記錄與該錯(cuò)誤級(jí)別相對(duì)應(yīng)的每個(gè)可用塊的擦除次數(shù)的初始值。
[0009]所述的S21中，具體包含以下步驟:
5211、針對(duì)閃存中的每個(gè)可用塊，將其中每個(gè)頁(yè)中的比特出錯(cuò)數(shù)目相加，計(jì)算得到每個(gè)可用塊的比特出錯(cuò)總數(shù)；
5212、根據(jù)每個(gè)可用塊的比特出錯(cuò)總數(shù)劃分每個(gè)可用塊的錯(cuò)誤級(jí)別，比特出錯(cuò)總數(shù)越大，錯(cuò)誤級(jí)別越聞；
5213、記錄每個(gè)可用塊所對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤級(jí)別。
[0010]所述的S22中，設(shè)定的擦除次數(shù)的初始值必須小于閃存塊預(yù)先限定的最大擦除次數(shù)。
[0011]所述的S3中，具體為:判斷每個(gè)可用塊的擦除次數(shù)的初始值是否小于設(shè)定值；若當(dāng)前塊的擦除次數(shù)的初始值小于設(shè)定值，則將其歸類為空閑塊，放入空閑塊組；若當(dāng)前塊的擦除次數(shù)的初始值大于等于設(shè)定值，則將其歸類為數(shù)據(jù)塊，放入數(shù)據(jù)塊組。
[0012]所述的S3中，還包含將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)塊的步驟，具體為:當(dāng)要將新數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)塊組中的其中一個(gè)數(shù)據(jù)塊中時(shí)，先從空閑塊組中挑選一個(gè)當(dāng)前擦除次數(shù)最少的空閑塊，對(duì)該空閑塊進(jìn)行擦除操作，將該空閑塊的當(dāng)前擦除次數(shù)加I并記錄；將新數(shù)據(jù)寫入該空閑塊中；交換所述的空閑塊與數(shù)據(jù)塊的位置，即將該寫入了新數(shù)據(jù)的空閑塊作為數(shù)據(jù)塊放入數(shù)據(jù)塊組中，而將需要寫入新數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊作為空閑塊放入空閑塊組中。
[0013]所述的S4中，具體包含以下步驟:
541、從數(shù)據(jù)塊組中挑選一個(gè)當(dāng)前擦除次數(shù)最小的數(shù)據(jù)塊；
542、從空閑塊組中挑選一個(gè)當(dāng)前擦除次數(shù)最大的空閑塊；
543、比較挑選出的數(shù)據(jù)塊和空閑塊的各自當(dāng)前擦除次數(shù)的大??；如空閑塊的當(dāng)前擦除次數(shù)小于等于數(shù)據(jù)塊的當(dāng)前擦除次數(shù)，結(jié)束損耗均衡處理；如空閑塊的當(dāng)前擦除次數(shù)大于數(shù)據(jù)塊的當(dāng)前擦除次數(shù)，則繼續(xù)進(jìn)行步驟S44 ；
544、計(jì)算挑選出的空閑塊的當(dāng)前擦除次數(shù)與挑選出的數(shù)據(jù)塊的當(dāng)前擦除次數(shù)的差值；
545、比較所述的差值與預(yù)先設(shè)定的損耗均衡閾值的大??；如所述的差值大于損耗均衡閾值，結(jié)束損耗均衡處理；如所述的差值大于等于損耗均衡閾值，則繼續(xù)進(jìn)行步驟S46 ；
546、對(duì)挑選出的空閑塊進(jìn)行擦除操作，將該空閑塊的當(dāng)前擦除次數(shù)加I并記錄，將挑選出的數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)讀出并寫入至空閑塊中，將該數(shù)據(jù)塊作為新的空閑塊放入空閑塊組，并將寫入了數(shù)據(jù)的空閑塊作為新的數(shù)據(jù)塊放入原數(shù)據(jù)塊在數(shù)據(jù)塊組中的位置，結(jié)束損耗均衡處理。
[0014]綜上所述，本發(fā)明所提供的維持閃存損耗均衡的方法，其在進(jìn)行損耗均衡處理時(shí)結(jié)合考慮了閃存中每個(gè)可用塊的實(shí)際比特出錯(cuò)情況，減少了比特出錯(cuò)情況較高的可用塊的訪問次數(shù)，提高了閃存的使用壽命和穩(wěn)定性。尤其對(duì)于次片閃存而言，由于其含有較多比特出錯(cuò)情況較高的可用塊，本發(fā)明能更有效的提高次片閃存的數(shù)據(jù)讀寫穩(wěn)定性和使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明中的維持閃存損耗均衡的方法流程圖；
圖2是本發(fā)明中的對(duì)閃存可用塊按出錯(cuò)比特情況分級(jí)的方法流程圖；
圖3是本發(fā)明中的對(duì)閃存可用塊按出錯(cuò)比特情況分級(jí)的示意圖；
圖4是本發(fā)明中的進(jìn)行損耗均衡處理的方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]以下根據(jù)圖1?圖4，具體說明本發(fā)明的較佳實(shí)施例。
[0017]如圖1所示，為本發(fā)明所提供的維持閃存損耗均衡的方法，具體包含以下步驟:
S1、掃描閃存的所有塊，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析得出掃描結(jié)果，從中挑選出可用塊。
[0018]所述的SI中，具體包含以下步驟:
511、對(duì)閃存的每個(gè)塊的每個(gè)頁(yè)寫入數(shù)據(jù)，然后讀出數(shù)據(jù)，再利用錯(cuò)誤檢查糾正技術(shù)判斷每個(gè)頁(yè)中有多少個(gè)比特出錯(cuò)并記錄下來；
512、判斷每個(gè)頁(yè)的比特出錯(cuò)數(shù)目是否小于設(shè)定值；如當(dāng)前頁(yè)的比特出錯(cuò)數(shù)小于等于設(shè)定值，則確認(rèn)當(dāng)前頁(yè)可用；如當(dāng)前頁(yè)的比特出錯(cuò)數(shù)大于設(shè)定值，則確認(rèn)當(dāng)前頁(yè)不可用；
513、判斷每個(gè)塊的不可用頁(yè)的數(shù)目是否小于設(shè)定值；如當(dāng)前塊的不可用頁(yè)的數(shù)目小于等于設(shè)定值，則確認(rèn)當(dāng)前塊可用；如當(dāng)前塊的不可用頁(yè)的數(shù)目大于設(shè)定值，則確認(rèn)當(dāng)前塊不可用。
[0019]本實(shí)施例中，預(yù)先設(shè)定每個(gè)頁(yè)中可以有3比特出錯(cuò)，并且預(yù)先設(shè)定每個(gè)塊中可以有3頁(yè)不可用，也就是說，如果當(dāng)前頁(yè)中的比特出錯(cuò)數(shù)目小于等于3的話，那么就可以確認(rèn)該頁(yè)是可用的，如果當(dāng)前塊中的不可用頁(yè)的數(shù)目小于等于3的話，同樣可以確認(rèn)該塊是可用的。
[0020]S2、為了合理使用閃存中的可用塊，對(duì)閃存中經(jīng)掃描后挑選出的被確認(rèn)為可用的塊，統(tǒng)計(jì)比特出錯(cuò)情況并進(jìn)行分級(jí)，針對(duì)每個(gè)級(jí)別設(shè)定相應(yīng)的擦除次數(shù)的初始值。
[0021]如圖2所示，所述的S2中，具體包含以下步驟: 521、統(tǒng)計(jì)每個(gè)可用塊的比特出錯(cuò)情況，并劃分錯(cuò)誤級(jí)別；具體為:
5211、針對(duì)閃存中的每個(gè)可用塊，將其中每個(gè)頁(yè)中的比特出錯(cuò)數(shù)目相加，計(jì)算得到每個(gè)可用塊的比特出錯(cuò)總數(shù)；
5212、根據(jù)每個(gè)可用塊的比特出錯(cuò)總數(shù)劃分每個(gè)可用塊的錯(cuò)誤級(jí)別，比特出錯(cuò)總數(shù)越大，錯(cuò)誤級(jí)別越聞；
5213、記錄每個(gè)可用塊所對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤級(jí)別；
522、對(duì)每個(gè)錯(cuò)誤級(jí)別分別設(shè)定對(duì)應(yīng)的擦除次數(shù)的初始值，錯(cuò)誤級(jí)別越高，設(shè)定的擦除次數(shù)的初始值越大；并且所述的擦除次數(shù)的初始值必須小于閃存塊預(yù)先限定的最大擦除次數(shù)；
523、按照每個(gè)可用塊所對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤級(jí)別，分別設(shè)定并記錄與該錯(cuò)誤級(jí)別相對(duì)應(yīng)的每個(gè)可用塊的擦除次數(shù)的初始值，以便在后續(xù)步驟的損耗均衡處理時(shí)使用。
[0022]本實(shí)施例中，如圖3所示，在對(duì)閃存中的8個(gè)可用塊統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)，其中塊Al、A2的比特出錯(cuò)總數(shù)較少(例如比特出錯(cuò)總數(shù)小于10)，塊B1、B2的比特出錯(cuò)總數(shù)稍多(例如比特出錯(cuò)總數(shù)的范圍為10?20)，塊C1、C2的比特出錯(cuò)總數(shù)比較多(例如比特出錯(cuò)總數(shù)的范圍為20?30)，而塊Dl、D2的比特出錯(cuò)總數(shù)最多(例如比特出錯(cuò)總數(shù)大于30)。在這種情況下，將上述8個(gè)可用塊歸類為4個(gè)錯(cuò)誤級(jí)別，塊A1、A2對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤級(jí)別1，塊B1、B2對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤級(jí)別2，塊C1、C2對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤級(jí)別3，而塊D1、D2則對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤級(jí)別4。然后對(duì)這4個(gè)錯(cuò)誤級(jí)別分別設(shè)定相對(duì)應(yīng)的擦除次數(shù)的初始值，錯(cuò)誤級(jí)別I對(duì)應(yīng)設(shè)置擦除次數(shù)的初始值為A，錯(cuò)誤級(jí)別2對(duì)應(yīng)設(shè)置擦除次數(shù)的初始值為B，錯(cuò)誤級(jí)別3對(duì)應(yīng)設(shè)置擦除次數(shù)的初始值為C，錯(cuò)誤級(jí)別4對(duì)應(yīng)設(shè)置擦除次數(shù)的初始值的D，并且A、B、C、D為從小到大排列的。接著按照每個(gè)可用塊所對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤級(jí)別來設(shè)置并記錄每個(gè)可用塊的擦除次數(shù)的初始值，即將塊Al、A2的擦除次數(shù)的初始值設(shè)為A，塊B1、B2的擦除次數(shù)的初始值設(shè)為B，塊Cl、C2的擦除次數(shù)的初始值設(shè)為C，塊D1、D2的擦除次數(shù)的初始值設(shè)為D，并記錄下來。也就是說，對(duì)于出錯(cuò)比特總數(shù)越少的塊，其對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤級(jí)別就越低，并且所設(shè)置的擦除次數(shù)的初始值也越小；而對(duì)于出錯(cuò)比特總數(shù)越多的塊，其對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤級(jí)別就越高，并且所設(shè)置的擦除次數(shù)的初始值也越大。
[0023]S3、對(duì)閃存中經(jīng)掃描后挑選出的被確認(rèn)為可用的塊，根據(jù)每個(gè)可用塊的擦除次數(shù)的初始值，將其歸類為空閑塊或數(shù)據(jù)塊，從而形成空閑塊組和數(shù)據(jù)塊組。
[0024]具體的、判斷每個(gè)可用塊的擦除次數(shù)的初始值是否小于設(shè)定值；若當(dāng)前塊的擦除次數(shù)的初始值小于設(shè)定值，則將其歸類為空閑塊，放入空閑塊組；若當(dāng)前塊的擦除次數(shù)的初始值大于等于設(shè)定值，則將其歸類為數(shù)據(jù)塊，放入數(shù)據(jù)塊組。
[0025]本實(shí)施例中，如圖3所示，預(yù)先設(shè)定用于歸類空閑塊和數(shù)據(jù)塊的設(shè)定值為C ;那么對(duì)于擦除次數(shù)的初始值小于該設(shè)定值C的塊將被歸類為空閑塊，也就是塊A1、A2、B1、B2被歸類為空閑塊，形成空閑塊組；而對(duì)于擦除次數(shù)的初始值大于等于該設(shè)定值C的塊將被歸類為數(shù)據(jù)塊，也就是塊Cl、C2、Dl、D2被歸類為數(shù)據(jù)塊，形成數(shù)據(jù)塊組。
[0026]所述的S3中，還包含將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)塊的步驟，具體為:當(dāng)需要將新數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)塊組中的其中一個(gè)數(shù)據(jù)塊中時(shí)，由于該數(shù)據(jù)塊中已經(jīng)存在了之前存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，因此先從空閑塊組中挑選一個(gè)當(dāng)前擦除次數(shù)最少的空閑塊，對(duì)該空閑塊進(jìn)行擦除操作，將該空閑塊的當(dāng)前擦除次數(shù)加I (如該空閑塊是首次被使用，則此時(shí)該空閑塊的當(dāng)前擦除次數(shù)即為初始值)并記錄；將新數(shù)據(jù)寫入該空閑塊中；交換所述的空閑塊與數(shù)據(jù)塊的位置，即將該寫入了新數(shù)據(jù)的空閑塊作為數(shù)據(jù)塊放入數(shù)據(jù)塊組中，而將本該需要寫入新數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊作為空閑塊放入空閑塊組中。
[0027]本實(shí)施例中，當(dāng)需要將新的數(shù)據(jù)M寫入數(shù)據(jù)塊C2中時(shí)，先從空閑塊組中挑選當(dāng)前擦除次數(shù)最少的空閑塊Al，對(duì)空閑塊Al進(jìn)行擦除操作，并增加其當(dāng)前擦除次數(shù)，記錄為A+1 ;將新的數(shù)據(jù)M寫入該空閑塊Al中，并將其作為數(shù)據(jù)塊放入數(shù)據(jù)塊組，而原先的數(shù)據(jù)塊C2則被放入空閑塊組中。因此，當(dāng)完成數(shù)據(jù)寫入步驟之后，目前空閑塊組為C2、A2、B1、B2，而數(shù)據(jù)塊組為C1、A1、D1、D2。當(dāng)然，也可以按照上述方法繼續(xù)對(duì)更多的數(shù)據(jù)塊寫入數(shù)據(jù)。
[0028]S4、進(jìn)行損耗均衡處理，將數(shù)據(jù)塊組中當(dāng)前擦除次數(shù)最少的數(shù)據(jù)塊和空閑塊組中當(dāng)前擦除次數(shù)最多的空閑塊進(jìn)行交換。
[0029]損耗均衡的目的是使閃存的所有可用塊的當(dāng)前擦除次數(shù)趨向均勻，因此將其中某些頻繁進(jìn)行擦除和寫入操作的數(shù)據(jù)塊與某些使用較少的空閑塊進(jìn)行交換，從而達(dá)到提高閃存可用塊的使用壽命的目的。由于之前已經(jīng)將所有可用塊按比特出錯(cuò)總數(shù)的多少定義了錯(cuò)誤級(jí)別，并對(duì)應(yīng)設(shè)定了擦除次數(shù)的初始值，因此比較容易出錯(cuò)的可用塊的擦除次數(shù)的初始值較大，在此通過損耗均衡處理能減少對(duì)這些比較容易出錯(cuò)的可用塊的訪問(擦除寫入)，從而提聞其使用壽命。
[0030]如圖4所示，所述的S4中，具體包含以下步驟:
541、從數(shù)據(jù)塊組中挑選一個(gè)當(dāng)前擦除次數(shù)最小的數(shù)據(jù)塊；
542、從空閑塊組中挑選一個(gè)當(dāng)前擦除次數(shù)最大的空閑塊；c
543、比較挑選出的數(shù)據(jù)塊和空閑塊的各自當(dāng)前擦除次數(shù)的大?。蝗缈臻e塊的當(dāng)前擦除次數(shù)小于等于數(shù)據(jù)塊的當(dāng)前擦除次數(shù)，說明當(dāng)前還不需要進(jìn)行損耗均衡處理，因此結(jié)束本次損耗均衡處理；如空閑塊的當(dāng)前擦除次數(shù)大于數(shù)據(jù)塊的當(dāng)前擦除次數(shù)，則繼續(xù)進(jìn)行步驟S44 ；
544、計(jì)算挑選出的空閑塊的當(dāng)前擦除次數(shù)與挑選出的數(shù)據(jù)塊的當(dāng)前擦除次數(shù)的差值；
545、比較所述的差值與預(yù)先設(shè)定的損耗均衡閾值的大??；如所述的差值大于損耗均衡閾值，說明當(dāng)前還不需要進(jìn)行損耗均衡處理，因此結(jié)束本次損耗均衡處理；如所述的差值大于等于損耗均衡閾值，則繼續(xù)進(jìn)行步驟S46 ；
546、對(duì)挑選出的空閑塊進(jìn)行擦除操作，將該空閑塊的當(dāng)前擦除次數(shù)加I并記錄，將挑選出的數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)讀出并寫入至空閑塊中，將該數(shù)據(jù)塊作為新的空閑塊放入空閑塊組，并將寫入了數(shù)據(jù)的空閑塊作為新的數(shù)據(jù)塊放入原數(shù)據(jù)塊在數(shù)據(jù)塊組中的位置，從而完成本次損耗均衡處理，使得錯(cuò)誤級(jí)別高的可用塊從空閑塊組中被交換出來，以減少錯(cuò)誤級(jí)別高的可用塊的操作次數(shù)，從而提高閃存的使用壽命。
[0031]本實(shí)施例中，在進(jìn)行損耗均衡處理時(shí)，首先在數(shù)據(jù)塊組Cl、Al、Dl、D2中挑選當(dāng)前擦除次數(shù)最小的數(shù)據(jù)塊Al，并在空閑塊組C2、A2、B1、B2中挑選當(dāng)前擦除次數(shù)最大的空閑塊C2，如果空閑塊C2的擦除次數(shù)大于數(shù)據(jù)塊Al的擦除次數(shù)，并且如果空閑塊C2的擦除次數(shù)C與數(shù)據(jù)塊Al的擦除次數(shù)A+1之間的差值C-(A+1) >損耗均衡閾值，則對(duì)空閑塊C2進(jìn)行擦除操作，并增加其當(dāng)前擦除次數(shù)，記錄為C+1 ;將數(shù)據(jù)塊Al中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)M讀出并寫入至空閑塊C2中，隨后將數(shù)據(jù)塊Al最為新的空閑塊放入空閑塊組，而將寫入了數(shù)據(jù)M的空閑塊C2作為數(shù)據(jù)塊放入數(shù)據(jù)塊組，此時(shí)，空閑塊組為Al、A2、B1、B2，而數(shù)據(jù)塊組為C1、C2、D1、D2。
[0032]綜上所述，本發(fā)明所提供的維持閃存損耗均衡的方法，其在進(jìn)行損耗均衡處理時(shí)結(jié)合考慮了閃存中每個(gè)可用塊的實(shí)際比特出錯(cuò)情況，減少了比特出錯(cuò)情況較高的可用塊的訪問次數(shù)，提高了閃存的使用壽命和穩(wěn)定性。尤其對(duì)于次片閃存而言，由于其含有較多比特出錯(cuò)情況較高的可用塊，本發(fā)明能更有效的提高次片閃存的數(shù)據(jù)讀寫穩(wěn)定性和使用壽命。
[0033]盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
【權(quán)利要求】
1.一種維持閃存損耗均衡的方法，其特征在于，該方法包含以下步驟: 51、掃描閃存的所有塊，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析得出掃描結(jié)果，從中挑選出可用塊； 52、對(duì)閃存中經(jīng)掃描后挑選出的可用塊，統(tǒng)計(jì)比特出錯(cuò)情況并進(jìn)行分級(jí)，針對(duì)每個(gè)級(jí)別設(shè)定相應(yīng)的擦除次數(shù)的初始值； 53、根據(jù)閃存中每個(gè)可用塊的擦除次數(shù)的初始值，將其歸類為空閑塊或數(shù)據(jù)塊，從而形成空閑塊組和數(shù)據(jù)塊組； 54、進(jìn)行損耗均衡處理，將數(shù)據(jù)塊組中當(dāng)前擦除次數(shù)最少的數(shù)據(jù)塊和空閑塊組中當(dāng)前擦除次數(shù)最多的空閑塊進(jìn)行交換。
2.如權(quán)利要求1所述的維持閃存損耗均衡的方法，其特征在于，所述的SI中，具體包含以下步驟: 511、對(duì)閃存的每個(gè)塊的每個(gè)頁(yè)寫入數(shù)據(jù)，然后讀出數(shù)據(jù)，再利用錯(cuò)誤檢查糾正技術(shù)判斷每個(gè)頁(yè)中有多少個(gè)比特出錯(cuò)并記錄下來； 512、判斷每個(gè)頁(yè)的比特出錯(cuò)數(shù)目是否小于設(shè)定值；如當(dāng)前頁(yè)的比特出錯(cuò)數(shù)小于等于設(shè)定值，則確認(rèn)當(dāng)前頁(yè)可用；如當(dāng)前頁(yè)的比特出錯(cuò)數(shù)大于設(shè)定值，則確認(rèn)當(dāng)前頁(yè)不可用； 513、判斷每個(gè)塊的不可用頁(yè)的數(shù)目是否小于設(shè)定值；如當(dāng)前塊的不可用頁(yè)的數(shù)目小于等于設(shè)定值，則確認(rèn)當(dāng)前塊可用；如當(dāng)前塊的不可用頁(yè)的數(shù)目大于設(shè)定值，則確認(rèn)當(dāng)前塊不可用。
3.如權(quán)利要求2所述的維持閃存損耗均衡的方法，其特征在于，所述的S2中，具體包含以下步驟: 521、統(tǒng)計(jì)每個(gè)可用塊的比特出錯(cuò)情況，并劃分錯(cuò)誤級(jí)別； 522、對(duì)每個(gè)錯(cuò)誤級(jí)別分別設(shè)定對(duì)應(yīng)的擦除次數(shù)的初始值，錯(cuò)誤級(jí)別越高，設(shè)定的擦除次數(shù)的初始值越大； 523、按照每個(gè)可用塊所對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤級(jí)別，分別設(shè)定并記錄與該錯(cuò)誤級(jí)別相對(duì)應(yīng)的每個(gè)可用塊的擦除次數(shù)的初始值。
4.如權(quán)利要求3所述的維持閃存損耗均衡的方法，其特征在于，所述的S21中，具體包含以下步驟: 5211、針對(duì)閃存中的每個(gè)可用塊，將其中每個(gè)頁(yè)中的比特出錯(cuò)數(shù)目相加，計(jì)算得到每個(gè)可用塊的比特出錯(cuò)總數(shù)； 5212、根據(jù)每個(gè)可用塊的比特出錯(cuò)總數(shù)劃分每個(gè)可用塊的錯(cuò)誤級(jí)別，比特出錯(cuò)總數(shù)越大，錯(cuò)誤級(jí)別越聞； 5213、記錄每個(gè)可用塊所對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤級(jí)別。
5.如權(quán)利要求3或4所述的維持閃存損耗均衡的方法，其特征在于，所述的S22中，設(shè)定的擦除次數(shù)的初始值必須小于閃存塊預(yù)先限定的最大擦除次數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的維持閃存損耗均衡的方法，其特征在于，所述的S3具體為:判斷每個(gè)可用塊的擦除次數(shù)的初始值是否小于設(shè)定值； 若當(dāng)前塊的擦除次數(shù)的初始值小于設(shè)定值，則將其歸類為空閑塊，放入空閑塊組； 若當(dāng)前塊的擦除次數(shù)的初始值大于等于設(shè)定值，則將其歸類為數(shù)據(jù)塊，放入數(shù)據(jù)塊組。
7.如權(quán)利要求6所述的維持閃存損耗均衡的方法，其特征在于，所述的S3中，還包含將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)塊的步驟，具體為: 當(dāng)要將新數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)塊組中的其中一個(gè)數(shù)據(jù)塊中時(shí)，先從空閑塊組中挑選一個(gè)當(dāng)前擦除次數(shù)最少的空閑塊，對(duì)該空閑塊進(jìn)行擦除操作，將該空閑塊的當(dāng)前擦除次數(shù)加I并記錄; 將新數(shù)據(jù)寫入該空閑塊中； 交換所述的空閑塊與數(shù)據(jù)塊的位置，即將該寫入了新數(shù)據(jù)的空閑塊作為數(shù)據(jù)塊放入數(shù)據(jù)塊組中，而將需要寫入新數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊作為空閑塊放入空閑塊組中。
8.如權(quán)利要求6或7所述的維持閃存損耗均衡的方法，其特征在于，所述的S4中，具體包含以下步驟: .541、從數(shù)據(jù)塊組中挑選一個(gè)當(dāng)前擦除次數(shù)最小的數(shù)據(jù)塊； .542、從空閑塊組中挑選一個(gè)當(dāng)前擦除次數(shù)最大的空閑塊； . 543、比較挑選出的數(shù)據(jù)塊和空閑塊的各自當(dāng)前擦除次數(shù)的大小；如空閑塊的當(dāng)前擦除次數(shù)小于等于數(shù)據(jù)塊的當(dāng)前擦除次數(shù)，結(jié)束損耗均衡處理；如空閑塊的當(dāng)前擦除次數(shù)大于數(shù)據(jù)塊的當(dāng)前擦除次數(shù)，則繼續(xù)進(jìn)行步驟S44 ； .544、計(jì)算挑選出的空閑塊的當(dāng)前擦除次數(shù)與挑選出的數(shù)據(jù)塊的當(dāng)前擦除次數(shù)的差值； .545、比較所述的差值與預(yù)先設(shè)定的損耗均衡閾值的大小；如所述的差值大于損耗均衡閾值，結(jié)束損耗均衡處理；如所述的差值大于等于損耗均衡閾值，則繼續(xù)進(jìn)行步驟S46 ； . 546、對(duì)挑選出的空閑塊進(jìn)行擦除操作，將該空閑塊的當(dāng)前擦除次數(shù)加I并記錄，將挑選出的數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)讀出并寫入至空閑塊中，將該數(shù)據(jù)塊作為新的空閑塊放入空閑塊組，并將寫入了數(shù)據(jù)的空閑塊作為新的數(shù)據(jù)塊放入原數(shù)據(jù)塊在數(shù)據(jù)塊組中的位置，結(jié)束損耗均衡處理。
【文檔編號(hào)】G11C29/42GK104360957SQ201410689234
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】周玉潔, 韋月 申請(qǐng)人:上海愛信諾航芯電子科技有限公司