[发明专利]一种对数据进行错误检测的方法、系统和设备

说明书

技术领域

本发明涉及数据校验领域，尤其涉及一种对数据进行错误检测的方法、系统和设备。

背景技术

在闪存设备、内存储器等存储设备中，存在会发生位翻转的缺陷，位翻转是指，写入存储设备中的原本正确的数据经过一段时间后可能会发生变化，正确的数据变为了错误的数据，导致整个文件被破坏。例如，原来存储的数据为0x7e，经过一段时间后该数据可能会变成0x3e。随着制作工艺的改进，对于存储设备的一个存储单元来说，发生1个bit错误的概率已经非常低，假设为千分之一，实际更低，则同一个存储单元发生2个bit错误的概率就为百万分之一，同一个存储单元发生2个bit以上错误的概率就更低了。

针对存储设备的上述缺陷，目前采用错误校验码(Error Correcting Code，ECC)校验机制，对存储设备中保存的数据进行错误检测及纠正，利用ECC能够检测并纠正1bit的数据错误，能够检测但不能纠正2bit的数据错误，对2bit以上的错误不保证能够检测。

下面以闪存设备为例对ECC校验机制进行说明：

闪存设备的存储阵列由多个块(block)组成，每个块由多个页组成，将页的大小乘以每个块内页的个数、再乘以存储阵列中块的个数，其结果即为闪存设备的总的存储容量。

闪存设备中的页作为存储单元，是闪存设备进行数据读、写或擦除的基本单位，页从结构上由第一半页(first half page)、第二半页(second half page)和保留区(spare)组成。页的第一半页和第二半页统称为数据区，用于存储文件数据；页的保留区主要用于厂家生产时存放该页所在块的坏块标识以及一些自定义的其他用途。

采用ECC校验机制对闪存设备中的文件数据进行错误检测及纠正，其具体实现方案主要有以下两种：

第一种，按照闪存设备的页的大小将文件的数据划分为等长的几段，不足的部分补0，并计算各个段的ECC值，对于每个段，将该段的数据写入一个页的数据区中，并将该段对应的ECC值写入该页的保留区中。

在读取数据时，需要将页的数据区中存储的数据和保留区中存储的ECC都读出，然后，重新计算从数据区读出的数据的ECC，将从保留区读出的ECC值作为校验ECC，根据计算得到的ECC和该校验ECC，利用ECC校验算法确定从数据区读出的数据是否发生了错误以及该错误是否可纠正，若根据比较结果确定从数据区读出的数据未发生错误，则继续进行后续工作；若根据比较结果确定从数据区读出的数据发生了可以恢复的错误，则根据ECC校验算法纠正发生错误的数据，继续进行后续工作；若根据比较结果确定从数据区读出的数据发生了不可恢复的错误，发出告警信号，从数据区读出的数据失效不可用。

第二种，在上述第一种方法的基础上，在闪存设备中保存多份文件数据的拷贝。在根据保留区中的ECC确定一份文件数据发生了错误时，读取另外一份文件数据，并根据保留区中的ECC确定该数据是否发生错误，若发生错误，则继续读取其他数据拷贝。如此循环，直到读取到正确的数据，继续进行后续工作；或者所有数据拷贝读取完毕但未发现正确的数据，此时发出告警信号，所有读取到的数据均失效不可用。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下技术问题：

数据错误可能发生在存储设备中存储单元的任何位置，因此写入存储设备的ECC值也可能发生错误，导致利用该错误的ECC值进行错误检测及纠正的准确性大大降低。下面进行对比说明：

若保存的ECC值未发生错误，错误检测及纠正结果如下：

1、文件数据未发生错误，利用正确的ECC校验后，认为文件数据正确；

2、文件数据发生了错误，利用正确的ECC校验后，认为文件数据发生了可恢复的错误并且被正确地恢复；

3、文件数据发生了错误，利用正确的ECC校验后，认为文件数据发生了不可恢复的错误。

若保存的ECC值发生了错误，监测和纠正结果如下：

1、文件数据未发生错误，利用错误的ECC校验后，认为文件数据正确或发生了可恢复的错误并且被错误地恢复；

2、文件数据发生了错误，利用错误的ECC校验后，认为文件数据正确或发生了可恢复的错误并且被错误地恢复；

3、文件数据未发生错误，利用错误的ECC校验后，认为文件数据发生了无法恢复的错误；

4、文件数据发生了错误，利用错误的ECC校验后，认为文件数据发生了无法恢复的错误。