[发明专利]基于eFlash存储芯片的数据擦写方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于eFlash存储芯片的数据擦写方法及系统，方法包括：获取应用数据；调用写接口，判断目标擦写单元是否需要启动均衡交换；当不需要启动均衡交换时，将应用数据直接写入目标擦写单元；当需要启动均衡交换时，获取可用的交换单元，将应用数据写入可用的交换单元，其中目标擦写单元是否需要启动均衡交换的判断方法包括：计算获得基准擦写均衡线高度；计算获得目标擦写单元的擦写均衡高度；若擦写均衡高度大于或等于基准擦写均衡线高度，则启动均衡交换。本发明在保证了eFlash存储芯片具有较高的擦写次数的前提下，有效地降低了因引入均衡擦写算法而额外产生的擦写性能开销，提高了寻找均衡交换目标对象的效率。

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，具体涉及一种基于eFlash存储芯片的数据擦写方法及系统。

背景技术

以往嵌入式系统主要应用在控制领域，在数据存储方面的要求并不是很高。随着信息技术的不断发展，嵌入式技术在诸多领域得到广泛应用，嵌入式系统中要存储的数据信息量不断增长，对数据存储和管理的需求越来越高，嵌入式设备在体积、功耗、防震等方面的要求比较苛刻。eFlash(在嵌入式设备中作为存储介质的Flash的统称)存储器具有体积小、存储容量大、能耗低、性价比高等特性，相比于传统存储介质，更适合在嵌入式系统中储存数据。因此，eFlash存储器已经成为嵌入式系统中主要使用的存储介质之一。eFlash是基于先擦除后写入的方式，每个擦写单元的擦除次数有限，擦除次数过多而被磨损的块，会影响整个eFlash的生命周期。

针对上述问题，现有的第一种解决方案为通过多个备用扇区代替磨损扇区擦写，当单个备用扇区已磨损，再换其它未磨损的备用扇区代替写入，实现eFlash擦写次数的提高。但是此种方法在针对频繁写入固定扇区的情况时，容易造成非备用扇区远未达到寿命极限，发生固定扇区与备用扇区均损坏，使得设备因坏块过多而无法使用的技术缺陷。

现有的第二种解决方案为按照eFlash芯片存储容量及扇区个数对存储单元进行划分，通过将统计数据及映射数据依次分别写入到对应扇区不同的存储单元中，每次擦写之前查询擦写单元的管理信息，对所有擦写单元的管理信息计算所述物理子扇区的逻辑写入次数的平均值和实际写入次数的平均值、均方根误差、最大值和最小值，以此判断是否需要进行均衡交换。此种方法解决了现有第一种解决方案中的技术缺陷，但是在每次擦写时都对所有擦写单元进行一系列读取、计算和判断，存在执行效率慢的技术缺陷。

现有的第三种解决方案为基于空闲擦写单元的轮询算法，划分擦写单元状态位图表和DATA扇区，实现擦写单元的映射关系。每次进行数据写入时通过空闲擦写单元的搜索算法对DATA扇区进行有效调度，随后通过映射关系对目标擦写单元进行写入，以此提高擦写次数。此种方法解决了现有第二种解决方案中的技术缺陷，但是其在每次擦写之前都需要通过轮询位图表来寻找空闲的擦写单元，寻找均衡交换目标对象的效率相对较低。

因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于eFlash存储芯片的数据擦写方法及系统，在保证了eFlash存储芯片具有较高的擦写次数的前提下，有效地降低了因引入均衡擦写算法而额外产生的擦写性能开销，提高了寻找均衡交换目标对象的效率。

根据本发明提供的一种基于eFlash存储芯片的数据擦写方法，包括：获取应用数据；调用写接口，并启动均衡管理机制，判断目标擦写单元是否需要启动均衡交换；当不需要启动均衡交换时，结束均衡管理机制，将所述应用数据直接写入所述目标擦写单元；当需要启动均衡交换时，获取可用的交换单元，将所述应用数据写入所述可用的交换单元，其中目标擦写单元是否需要启动均衡交换的判断方法包括：获取记录的所述eFlash存储芯片的均衡轮数和每轮均衡擦写次数，计算获得基准擦写均衡线高度；获取记录的所述目标擦写单元的已擦写次数和已均衡轮数，计算获得所述目标擦写单元的擦写均衡高度；比较所述擦写均衡高度和所述基准擦写均衡线高度，若所述擦写均衡高度大于或等于所述基准擦写均衡线高度，则启动均衡交换。