[发明专利]一种非易失存储器件写擦除的磨损均衡方法

说明书

本发明提供了一种非易失存储器件写擦除的磨损均衡方法，通过对存储区间分块保证了读写的实时性，通过循环均匀读写解决非易失存储器件的磨损均衡问题，实现了延长非易失存储器件的实际有效使用寿命的功能。本发明根据读写数据的大小自适应的调整所需存储区间的容量和分块颗粒度大小，在读写效率、资源损耗和器件生命周期各个指标达到平衡。本发明不需要挂载文件系统，不受限于操作系统类型及CPU型号。

技术领域

本发明属于存储器件技术领域，具体涉及一种非易失存储器件写擦除的磨损均衡方法。

背景技术

对于非易失存储器件的数据读写，需要考虑非易失存储器件中各个block单元的写/擦除次数是有限的这个物理特性，非易失存储器件中单个block单元的写/擦除次数达到了上限后，器件中单个block单元的某些bit可能由于擦除不干净导致新写入的数据出现错误。所以需要通过磨损均衡(wear-leveling)方法使写/擦除操作平均作用在每个block上，从而提升非易失存储器件总体使用的生命周期。

通过挂载文件系统可解决非易失存储器件磨损均衡问题，然而文件系统没有统一标准，各类文件系统同时存在，读写文件的实时性也受文件大小、磨损均衡算法等各种因素的影响。而且文件系统过于冗余，带来了memory和CPU等系统资源的损耗，对于超低功耗场景并不适合。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种非易失存储器件写擦除的磨损均衡方法，用于延长非易失存储器件的实际有效使用寿命。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种非易失存储器件写擦除的磨损均衡方法，包括以下步骤：

S1：根据读写数据的时间间隔、数据的长度、非易失存储器件的寿命要求计算所需要的区间块的大小，并将非易失存储器件分为若干个区间块；设读指针readPointer、写指针writePointer用于指向正在读写的非易失存储器件的地址，读指针readPointer、写指针writePointer在易失存储器件中维护；

S2：根据读写非易失存储器件的实时性要求和实际读写速率把区间块分为若干个Sector，并为第m个Sector编号为Sector m；设Sector指针SectorPointer用于指向正在读写的Sector的地址，将正在进行读写操作的Sector m的序号SectorNum保存在非易失存储器件中；

S3：向非易失存储器件读写数据，每读写完一个Sector，Sector指针SectorPointer加1指向下一个Sector直到读写完所有Sector，并保存Sector指针SectorPointer至非易失存储器件中；再将Sector指针SectorPointer指向第一个Sector，循环执行本步骤。

按上述方案，所述的步骤S1中，具体步骤为：设非易失存储器件的最大可用擦除次数为num，写数据周期为T_data秒，使用年限为y年，则需要的区间块的数据长度Space data为：

进一步的，所述的步骤S2中，具体步骤为：设非易失存储器件的读写速率为rbytes/s，读写的时间小于等于time秒；设sector的个数为m，每个sector的大小为sectorsize，则：

按上述方案，所述的步骤S3中，具体步骤为：每次读写非易失存储器件的数据长度为len bytes，保存Sector指针SectorPointer的周期为T_sector，保存Sector指针SectorPointer的非易失存储器件存储空间大小为Space sector，则：

T_sector＝sector size*T_data/len