[发明专利]一种嵌入式系统的程序运行方法

权利要求书

1.一种嵌入式系统的程序运行方法，用于实现嵌入式系统NAND Flash存储器的地址转换，其特征在于，包括：

利用页面地址转换缓存，将缓存和NAND Flash中地址转换信息的粒度进行统一；

由全局地址页面转换表定位NAND Flash中的地址转换页，从地址转换页获得实际的地址转换信息；

利用基于转换页的数据集中，将属于同一地址转换页的数据写入到相同的数据块。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述页面地址转换缓存的数据单元为整个地址转换页，对于预设时间内访问频率高于预定频率的局部数据，只需访问页面地址转换缓存而不需要访问NAND Flash；当某个转换页被置换出缓存时，所有更新的地址转换信息一并更新到NAND Flash中。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于转换页的数据集中进一步包括：

数据写入将以其逻辑地址对应的转换页作为指导，逻辑地址对应于同一转换页的数据将被写入相同的数据块，在块回收时，数据块对应的转换页数量最多为常量1；在全局页面转换表中的每一项保存可用数据页的物理地址即可用页号，其中，物理地址为1代表该项尚未分配数据块，并使用空块集合记录NAND Flash中所有的空数据块，当有数据请求时，按需分配空数据块给全局页面转换表；在块回收中，擦写后的空块回收到空块集合，每个数据块中数据的逻辑地址限定在对应转换页维护的地址空间范围内；

在NAND Flash初始阶段，所有空数据块属于空块集合，全局页面转换表中每项可用数据页面地址都为未分配状态，当有写数据请求时，定位全局页面转换表的项，如果项内的可用页号不为1，则直接将数据写入到对应的数据页，随后更新可用页号为所分配数据块中的下一个可用数据页，如果数据块已满，则将该地址置为1；如果项内的可用页号为1，若该转换页尚未分配数据块，则检查空块集合中是否存在可用的空数据块，若存在则按需分配并记录第1个数据页的物理地址作为可用页号，若不存在则调用块回收过程获得新的空数据块。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述块回收根据物理块的存储数据类型被分为数据块和地址转换块两种回收，

在数据块的回收中，通过数据集中保证每个数据块在回收后只对应一个转换页；在回收过程中，当回收器需要拷贝一个有效页时，首先访问全局转换页转换以获得当前的可用数据页的物理地址即可用页号，如果可用数据页是存在的即不为1，则直接将有效页写入可用数据页；如果当前分配的数据块已经用完，则使用交换块作为新分配的数据块存储有效页，当回收完成时，擦除后的空数据块作为新的交换块；

对地址转换块的回收，在NAND Flash中维护一个当前可用的地址转换页，相当于统一的写指针，转换页将被按顺序写入到当前地址转换块中，当NAND Flash中无可分配的地址转换块时将触发回收，当回收时，回收块中的有效转换页将拷贝到写指针指向的可用地址转换页，同时，如果地址转换页位于缓存，则直接从缓存写入当前转换块，以减少有效转换页的读操作和将来缓存产生的转换页面更新操作；页面地址转换缓存的置换将相近热度的转换页写回相同的转换块，以降低转换页的更新开销。

5.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：

在NAND Flash中记录每个数据块的擦写次数，在全局页面转换表中维护数据区域的热度信息，用于记录每个地址转换页对应连续逻辑空间的访问频率，在写指针请求分配时，根据项的访问频率选择不同擦写次数的块，在回收中，选择擦写次数较少于无效页数的数据块作为回收块进行擦写，并在NAND Flash空闲时间内对擦写次数不同的数据块进行数据交换以平衡块间擦写次数。