[发明专利]一种寿命均衡的NandFlash存储器读写方法

说明书

技术领域

技术领域

本发明涉及一种大容量存储控制技术，具体地说是涉及一种寿命均衡的NandFlash存储器读写方法。

背景技术

现有绝大部分的Nandflash读写驱动，是为了适应通用的文件系统而设立的，如支持几乎无限制数量的文件写入到存储器中，文件读写格式也是准备格式，因此这类文件系统驱动通常要求软硬件资源较多，比如linux操作系统中的YAFFS文件系统，是一种公认优秀的能完善支持Nandflash存储器的文件系统，移植该系统需要RAM通常为存储器容量的百分之一，如Nandflash存储器容量为1GB，则RAM容量需要10MB，此外对CPU运算速度也有要求，否则无法适应对文件读写的速度要求。

有一类嵌入式系统组成的应用系统，如长时间数据数据采集记录仪器，其每次开机运行时间长，文件数量少，单个文件容量大。这类系统资源相对紧张，比如CPU运行速度几十MHz，RAM容量几十乃至几百KB，无法移植YAFFS这类标准文件驱动系统。大容量数据记录系统中通常将NandFlash作为的数据存储器。这种存储器写入以块（block）为基本单元，存在写入次数有限的缺点，如5000-10000次。在出厂时，就可能存在已经已做标记的坏块（有坏块的存储器的其他块仍然可以正常写入、读出），在写入过程中也会产生新的坏块。因此，对这种存储器进行读写时，需要识别坏块、躲避坏块、均衡写入（尽可能保证所有的块的写入次数一致），以保证整个存储器的寿命。

人们设计了多种文件系统，以支持对NandFlash的读写，其基本思路是建立一张映射表和一个数据缓冲区，定期更新写入次数记录和坏块记录，并依此调整数据写入的块位置。在数据写入开始时，先将数据缓存在缓冲区中，等前述判断完成后再写入NandFlash中。

发明内容

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种对存储器进行读写时，可识别坏块、躲避坏块、均衡写入，保证所有的块的写入次数一致，以保证整个存储器的寿命的寿命均衡的NandFlash存储器读写方法。

本发明的技术方案是：一种寿命均衡的NandFlash存储器读写方法，所述方法具体包括以下步骤：

写入步骤为：

第一步：在NandFlash地址空间内建立一张新的文件信息表,读取其他所有文件信息表，确定新的文件的写入起始地址；

第二步：判断文件写入起始地址是否正好处于一个块的起始地址，如果是则要对其擦除，判断擦除操作返回状态，如果返回错误，则表明该块为坏块，需要在交换区找出一个块来替换，并更新坏块登记表；

第三步：待写入的数据存入内存的数据缓冲区，若已存够一页内容，则写入存储器中（一次写满一页），判断写操作返回状态，如果返回错误，则表明该页所处的块为坏块，需要在交换区找出一个块来替换，更新坏块登记表，并将坏块当前页和它之前页的内容复制到新块中；

第四步：页写入成功后，更新文件信息表，包含文件存储起始和结束地址、文件大小、文件更新时间；

第五步，重复第三步，直到用户结束写操作，检查数据缓冲区中是否还有剩余数据，若有则将缓冲区中所有数据写入到存储器（缓冲区未填满的内容用特定字节填充）；

第六步：更新文件信息表，结束文件写入操作；

读取步骤为：

第一步：读取文件信息表，已确定文件存储的起始地址和结束地址；

第二步：判断起始地址是否为新的块地址，若是则执行第三步，否则执行第四步；

第三步：判断准备读入的块是否为坏块，若是，则查找其替换块的地址；

第四步：以页为单位读出，根据文件信息表判断文件是否读入完毕，若完毕则结束，否则继续；

第五步：判断块内容是否全部页都读出，若没有则将页地址加1，继续执行第四步，否则执行第六步；

第六步：将块地址加1，继续执行第三步。

进一步，所述方法还包括文件删除操作：文件删除操作是删除信息文件信息表，若被删除文件在数据区的起始地址之前尚存有文件，则将起始地址之前的文件依次复制，并存储到最后1个文件的末尾起始地址，即保证数据区中保存有文件内容的区域地址连贯。

进一步，所述方法还包括文件追加写入操作，即在文件的尾部继续写入，若被追加写入的文件后面没有其他文件，则直接继续写入即可，而如果该文件后面有其他文件，则先执行的文件移动过程，将被追加写入的文件移动到已用存储空间的最尾端，然后在文件尾部继续写入。