[发明专利]一种用于大容量NandFlash坏块管理的方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于大容量NandFlash坏块管理的方法及系统，共中方法包括：将NandFlash的存储空间进行逻辑地址‑物理地址的地址映射，建立地址映射表；将地址映射的映射空间划分为数据区、坏块区和映射区；当NandFlash更新数据时，根据数据区中物理块的地址标识查找数据区中未映射状态的物理块，并且查找到的数据区中未映射状态的物理块，并判断数据区中未映射状态的物理块是否为好块；当未映射状态的物理块为好块时，向查找到的数据区中未映射状态的物理块中写入数据；将数据区中物理块的地址标识指向下一个未映射的物理块；当未映射状态的物理块为坏块时，将坏块的物理块的物理地址存储至坏块区，将坏块区中物理块的地址标识指向下一个坏块区的物理块。

技术领域

本发明涉及存储技术领域，更具体地，涉及一种用于大容量NandFlash坏块管理的方法及系统。

背景技术

NandFlash存储器是非易失性存储器的一种，由于具有容量较大，改写速度快、价格低廉等优点，适用于大量数据的存储，因而在业界得到了越来越广泛的应用，如嵌入式产品中包括数码相机、手机、录音笔等。

但由于NandFlash的工艺的限制，在初次使用时就可能存在坏块；并且NandFlash的擦写次数十分有限，通常以百万次做为行业标准，如果对同一个块反复进行擦写很容易造成块损坏，导致存储数据错误。因此要使用NandFlash就必须进行坏块管理，将数据保存到NandFlash的好块中。

现有技术存在着两种坏块管理方法：

第一种是采用预留块的方法，将NandFlash划分为固定的两个区域：活动区和备用区，建立活动区坏块和备用区好块的映射关系，并记录映射关系表。映射关系表一般存储在其它非易失性存储器，比如MCU的ROM，对于大容量NandFlash，映射关系表非常大，存储空间不足或者需要花费更大的硬件成本存储映射关系。而且这种方法需要固定活动区和备用区的位置，擦写操作没有均匀分布在各个块中，存在着空间浪费和磨损写坏的风险。

第二种是坏块跳过的方法，当遇到坏块，直接跳过坏块，将数据存储在下一个好块中，也就是将坏块后紧接着的一个好块作为该坏块的替换块。这种方法，每个坏块的替换都会影响后续其它所有存储块的映射，如果坏块后的好块存在数据，则需将数据依次往后搬移，操作复杂，耗费时间比较长，且在搬移的过程中还可能出现坏块，容易造成数据错误。

然而，现有技术的两种方法，都只能应用在小容量NandFlash的坏块管理，对于大容量NandFlash，一方面映射表非常大，原存储空间可能不足，另一方面映射表访问频率增大，存储映射表的介质出错概率增大。

申请(CN110287068A)一种NandFlash驱动方法，涉及NandFlash驱动领域，公开了一种NandFlash驱动方法，用以在RAM较小的MCU上实现NandFlash的坏块管理。本发明将NandFlash划分活动区和备用区，并在MCU的ROM中开辟两个空闲区域，空闲区域用于存储NandFlash的逻辑地址-物理地址映射表，其中，映射表的索引即对应NandFlash的物理块，其值为对应NandFlash物理块的状态，物理块的状态均含有：标记该块是否为坏块的坏块标记F1，该块对应的目标地址F2；在判断到NandFlash的该块损坏时，在备用区中使用一个好块替换掉对应的坏块，同时在逻辑地址-物理地址映射表中更新坏块标记F1和目标地址F2。本发明适用于NandFlash的坏块管理。然而，申请《一种NandFlash驱动方法》的技术方案可以在RAM较小的MCU上实现NandFlash的坏块管理，但同时也存在三个弊端：一是NandFlash划分为活动区和备份区，两个区域位置固定，如果没有坏块，备份区的空间得不到使用，Flash空间浪费严重。二是如果不断对同一Block块进行写操作，那么该块将会在短时间内磨损写坏，并且极易导致存储在该块上的数据丢失。三是此申请的技术方案只适合小容量的NandFlash坏块管理，如果是大容量NandFlash，需要大量空间存储映射表，MCU的ROM空间无法满足需求。