[发明专利]一种用于NAND FLASH的系统掉电保护实现方法

说明书

一种用于NAND FLASH的系统掉电保护实现方法，包括以下步骤：一、将NAND FLASH内的所有块通过一级表、二级表和三级表进行映射管理；二、系统上电，加载一级表、二级表和三级表，恢复系统工作状态；三、依据表中数据，判断在数据更新过程中是否发生异常掉电；四、当NAND Flash存储的信息发生改变时，对一级表、二级表和三级表进行更新。本发明在新一级表、新二级表或新三级表被成功写入后，再擦除原一级表、原二级表或原三级表，且这些表在可查的地址范围内，因此系统在掉电重新上电后，系统完整保留了各表中的数据，能够根据各表中的数据，对系统状态进行恢复。

技术领域

本发明涉及数据存储领域，特别是涉及一种基于NAND FLASH的数据存储系统掉电保护方法。

背景技术

NAND FLASH芯片的结构一般分为两级：块和页。块是NAND FLASH内部的基本单元，由于NAND FLASH自身结构的特点，芯片中往往存在坏块而导致物理地址不连续。为了有效使用NAND FLASH内部的存储空间，以NAND FLASH为载体的存储设备一般会采用FTL(FlashTranslation Layer)算法。FTL算法通过对逻辑地址与物理地址的映射，达到对系统中坏块的管理。FTL内部大量的地址映射信息是整个系统正常工作的基础。当系统意外掉电时，若系统内部正在进行地址映射信息的更新操作，则会破坏映射信息数据的完整性，导致系统不能工作或数据丢失。Flash为闪存。

在现有技术中系统一般采用备用电源的设计方案，系统正常工作时使用主电源，当系统检测到异常断电时自动切换为备用电源，从而保障系统完成关键数据的保存。但这种解决方案增加了系统的硬件成本和复杂度。同时由于备用电源也会产生意外失效的问题，仍然存在破坏数据完整性的可能。因此这种方案只能降低意外掉电而导致数据破坏的几率，并不能从根本上保证系统关键数据的完整性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足之处，提供一种用于NANDFLASH的系统掉电保护实现方法，保证了系统掉电时系统关键数据的完整性，克服了传统技术中硬件设计成本和复杂度高的缺点。

本发明所采用的技术方案是：

一种用于NAND FLASH的系统掉电保护实现方法，包括以下步骤：

一、将NAND FLASH的所有数据块分为七个部分，分别为一级表区、一级表备份区、二级表区、二级表备份区、三级表区、三级表备份区和其他数据块区；在一级表区选取用于存储一级表的数据块作为一级表块，在一级表备份区选取用于存储一级表备份的数据块作为一级表备份块，在二级表区选取用于存储二级表的数据块作为二级表块，在二级表备份区选取用于存储二级表备份的数据块作为二级表备份块，在三级表区选取用于存储三级表的数据块作为三级表块，在三级表备份区选取用于存储三级表备份的数据块作为三级表备份块；

所述一级表用于存储一级表区的块地址和页地址、一级表备份区的块地址和页地址以及二级表区和二级表备份区的块地址；所述二级表用于存储三级表区和三级表备份区的块地址；所述三级表用于存储二级表区和二级表备份区的页地址、三级表区和三级表备份区的页地址及其他数据块区的块地址和页地址；

二、加载一级表、二级表和三级表；

三、当NAND Flash存储的信息发生改变时，对三级表、二级表或一级表进行更新，包括以下步骤：

1)更新三级表：将改变后的三级表记载到内存中的待写入三级表中，并将待写入三级表中的更新次数加一；若原三级表块中存在空闲页，则直接将待写入三级表写入空闲页中成为新三级表，转步骤3)；若原三级表块中不存在空闲页，则在原二级表所指定的三级表区的块地址范围内重新分配一个除原三级表块的新的块，并将该新分配的块擦除；