[发明专利]闪存数据存储/导出的容灾技术

权利要求书

1.一种具有容灾技术的闪存数据存储/导出系统，其特征在于：该系统包括NorFlash闪存和NandFlash闪存，系统采用原子操作对NorFlash闪存和NandFlash闪存进行数据读取或写入，所述原子操作是操作过程中的任何内部操作要么全部执行，如果异常终止，那么已经操作的数据全部丢弃；其中，NorFlash闪存用于存储记录点和读点，NandFlash闪存用于存储数据；所述记录点为一个写指针，用于表示系统每次记录一批数据的起始物理位置；所述读点为一个读指针，用于表示系统每次导出一批数据的起始物理位置；NorFlash闪存中采用由开始标记0、读点、记录点和结束标记0四个数据组成的数据记录来存储读点和记录点，并采用所述原子操作对所述数据记录进行读取或写入；数据写入NandFlash闪存时，每次写入完毕一批数据，都需要修改NorFlash闪存中的记录点，指向新的可记录数据的起始物理位置，读点不变；数据导出NandFlash闪存时，导出完毕就修改NorFlash闪存中的读点，记录点不变；对记录点或读点的每一次修改，都是一次在NorFlash闪存中写入新的所述数据记录的所述原子操作；用于存储数据的NandFlash闪存划分为永久无效块、暂时有效块、可擦除有效块和暂时无效块四种数据块类型，并按照四种数据块类型的不同性质，进行数据读取和写入，所述永久无效块是物理上无效，并且不包含任何有效数据、永久都不能记入新的数据的无效数据块；所述暂时有效块是依然存储部分有效数据的无效数据块，在没有导出这些有效数据之前，不能将该无效数据块作为永久无效块丢掉，在导出这些有效数据之后，将其标记为永久无效块；所述可擦除有效块是物理上有效，并且重新被擦除使用也不会导致数据丢失的有效数据块；所述暂时无效块是物理上有效，并且其上保留部分有效的数据，不能被擦除并记入新数据的数据块。

2.根据权利要求1所述的具有容灾技术的闪存数据存储/导出系统，其特征在于：通过先写开始标记0、再写记录点和读点、最后写结束标记0的方法，保证系统在中途崩溃可能导致的记录点和读点丢失情况下，能够正确定位系统崩溃时程序执行情况，以及能够正确地进行前期处理。

3.根据权利要求1所述的具有容灾技术的闪存数据存储/导出系统，其特征在于：基于永久无效块、暂时有效块、可擦除有效块和暂时无效块四种不同类型的数据块，在考虑容灾的情况下，针对这四种数据块的读写过程中的处理方法如下：

第一种情况：如果是暂时有效块，则需要判断该块每页是否有效来决定该页的数据是否应该被导出来；当该块所有好页的数据被导出完毕之后，虽然这种数据块已经失去了作用，不能继续使用，但是这个过程不要急于将该块标记为永久无效块，待下次记入数据的时候再标记；这样做的目的是为了保证如果此次导出的数据无效，还可以继续导出，如果标记为永久坏块，则意味着这块数据一个都不能再次导出；

第二种情况：该块已经是永久无效块，则该数据块直接跳过去，不导出任何数据；

第三种情况：该块是一个暂时无效块，则需要判断该块每页是否有效来决定该页的数据是否应该被导出来；当该块所有好页的数据被导出完毕之后，这种数据块还可以继续使用，但是这个过程不要急于将该块标记为可擦除有效块，待下次记入数据的时候再标记；这样做的目的是为了保证如果此次导出的数据无效，还可以继续导出，如果标记为可擦除有效块，则意味着该块所有数据都可以再次导出；

第四种情况：该块为可擦除有效块，则直接读出所有已经记录的数据。

4.根据权利要求1所述的具有容灾技术的闪存数据存储/导出系统，其特征在于：关于NandFlash的四种划分，采用以下标记办法正确区分永久无效块、暂时有效块、可擦除有效块和暂时无效块这四种数据块；

(1)如果该块需要被标记为永久无效块，则该块的第一页和第二页的剩余空间前三个单元中标记“0”；

(2)如果该块为暂时有效块，则该块的第一页的剩余空间前三个单元标记“0”，并对该块的第一个无效数据页作页标记，在其剩余空间的后三个单元标记“0”；

(3)如果该块为暂时无效块，则该块的第二页的剩余空间前三个单元标记“0”，并对该块的第一个无效数据页作页标记，在其剩余空间的后三个单元标记“0”；

(4)如果该块为可擦除有效块，则无需标记。