[发明专利]存储媒体上的数据管理方法、系统和计算机程序

说明书

本发明涉及一种存储媒体上的数据管理方法，存储媒体包括不同的可以存储数据的块，选择这些块中的第一块，来执行一个变更。

本发明还涉及一个存储媒体上的数据管理系统，存储媒体包括不同的可以存储数据的块，该系统被配置成从块簇中选择一个第一块，来执行一个变更。

美国专利US5,896,393中介绍了开始段落中定义的方法。永久存储器，如电可擦可编程只读存储器(EEPROM)和闪存储器是具有优势的，因为当切断电流时，数据会存储其上。但是，除了具有相当长的存储时间之外，它们还具有一些缺陷，每次写入操作都需要事先进行一个删除操作，每次写入和删除操作降低了存储媒体的性能。这样一种存储媒体通常被细分为可以单独写入、读出和删除的块。其中的一个问题是在块损坏之前，仅可进行有限数量的变更，如擦除和写入操作。

美国专利US5,896,393描述了一种包括不同的块的存储媒体的管理方法。该方法一开始是在存储媒体中选择一个第一块，作为一个存储块(存储阵列)，和一个第二块，作为一个更新块(更新阵列)。文件被储存到第一块中，然后被标明是“活动的”。可以擦除存储的文件。这是通过将其标注为“非活动的”来完成的，而不用在一个块中执行一个擦除操作。定期地将标注为“活动”的存储块复制到第二块中，然后，擦除第一块。接下来，第二块被标志为一个存储块，另一个块被选择为更新块。通过从块簇中选择一个任意的块，或在逻辑上选择该存储块前面的块，来选择另外的块。定期地将所有存储的文件复制到第二块是不利的，因为有些文件是不需复制的。任意选择是不利的，因为不能保证所有的块都曾被选作一个存储块，这样一些块就会比其它的块磨损得多些。此外，该方法是不利的，还因为没有考虑有些文件需要改写许多，而其它的很少需要改写。通常，所有的文件都是一样复制的，即使这是不必要的。结果是，存储媒体磨损不均匀，某些部分先于其它部分损坏。

本发明的一个目的是提供一种存储媒体上数据管理的方法，延长存储媒体在最大可用容量下的使用寿命。

采用本发明的方法，来实现这一目的，确定第一块的磨损程度是否是可接受进行数据变更的，如果是，则在第一块上执行数据变更，否则

●从块簇中选择一个具有比第一块磨损程度低的一个第二块，和

●复制该第二块的数据到第一块。

本发明是基于这样的考虑：当一个块中的数据在过去很少变化时，它们在将来也不会变化很多。一个存储媒体通常包括一个程序代码和程序代码所用的数据的混合体。程序代码很少改变，而数据会经常改写。这样，包含程序代码的块的磨损程度要低于包括数据的块。从本发明的这一认识出发，通过复制一个具有较低磨损程度的第二块的数据到第一块，可以限制第一块在将来的变更次数。这样就延长了第一块的使用寿命。而且，如果有磨损程度低于第一块的其它块，将不选择第一块来承担数据变更。这样，在其它块达到同样的磨损程度之前，第一块将不会有磨损。这就均匀地分布了整个存储媒体的磨损，延长了存储媒体的使用寿命。

在一个特定的实施方案中，块簇中的块具有一个关联计数器，来记录所关注的块的变更次数，当第一块的计数器的值小于一个限定值时，增加计数器的值，并执行变更操作，否则，一个计数器的值低于第一块计数器的值的块被选择作为第二块。计数器用来计数相应块上的变更次数。每一次变更，计数器的值就会增加。当计数器超过限定值时，表明相应的块已经经历了多次的变更。该块经受了过多的磨损，损坏的可能性很大，因此将计数器的值低于第一块计数器值的块中的数据复制到第一块中。使用计数器是一个非常简单而有效的掌握磨损程度的方法。

在该方法的一个特定的实施方案中，较低的值是上述块簇中的最低的计数器值。该实施方案的优势是所有的块最终都曾被选择为第二块，这样，实际上是所有的块都是被等同使用的。如果该较低值不是最低值，那么就有可能存在一个没有被选择或很少选择的块，这样该块很少被使用，比其它块经历较少的磨损。采用该实施方案，达到了所有的块都等同使用，最大限度延长存储媒体的使用寿命。

在本方法的一个特定的实施方案中，当大多数块的计数器超过限定值时，增加该限定值。这一实施方案的优势是限定值最初可以设置为一个较低的值，这样，存储媒体的磨损是均匀分布的，不同块的关联计数器的值不会有很大的差别。利用一个较大的限定值，计数器值的差别会变得很大，这样会使得有些块很快接近寿命，而其它的块却只经历很少几次变更，还可以持续使用很长的时间。

在本方法的一个特定的实施方案中，在将数据从第二块复制到第一块之后，擦除第二块。这一实施方案的优势是该第二块现在可以立即用于存储新的数据。