[发明专利]应用于NAND存储器的NFTL数据存储系统及方法

摘要

一种应用于NAND存储器的NFTL数据存储系统，包括获取存入/读取/删除/更新数据指令的数据存取接口；操作逻辑/物理区块映射表的逻辑/物理区块映射管理装置；执行数据存入/读取/删除/更新的数据存取装置。其中数据存取装置包括数据存入模块、数据读取模块，以及执行物理区块擦除操作的物理区块擦除模块。该NFTL数据存储系统还包括使空白物理区块增多的物理区块回收装置；该物理区块回收装置含有无效物理页面通知模块。还包括使物理区块擦除次数平衡的物理区块磨损平衡模块。还包括对物理区块进行状态检测，并管理坏块管理表的坏块管理装置。因此提供一种保证NAND存储器的最大使用次数、最大使用效率的NFTL数据存储系统。

主权项

1.一种应用于NAND存储器的NFTL数据管理方法，其特征在于，包括：S10数据存入方法，包括步骤：S100获取向指定的逻辑区块地址的空白逻辑区块存入新数据的指令；S120为指定的逻辑区块地址分配映射的NAND存储器的物理区块地址、物理页面地址，所述分配的物理页面地址是可用的空白物理页面；S130向所述分配的物理区块地址、物理页面地址存入所述的新数据；和，S150在逻辑/物理区块映射表中，更新所述分配的物理区块地址、物理页面地址与所述指定的逻辑区块地址的映射关系，并将数据有效性标记标识为有效；S20数据读取方法，包括步骤：S200获取向指定的逻辑区块地址的有效逻辑区块的读取有效数据的指令；S210根据所述的逻辑/物理区块映射表，将所述指定的逻辑区块地址转换为映射的NAND存储器的指定的物理区块地址、物理页面地址；S240读取所述指定的物理区块地址、物理页面地址的有效数据；和，S241根据逻辑/物理区块映射表将所述指定的物理页面地址的有效数据重组为所述指定的逻辑区块地址的有效数据；S30数据删除方法，包括步骤：S300获取将指定的逻辑区块地址的有效逻辑区块的删除数据的指令；S310根据所述的逻辑/物理区块映射表，将所述指定的逻辑区块地址转换为删除前映射的NAND存储器的指定的物理区块地址、物理页面地址；和，S360在逻辑/物理区块映射表中，删除所述指定的物理区块地址、物理页面地址与所述指定的逻辑区块地址的映射关系，并将数据有效标记标识为无效；S40数据更新方法，包括步骤：S400获取向指定的逻辑区块地址的有效逻辑区块的更新数据的指令；S410根据所述的逻辑/物理区块映射表，将所述指定的逻辑区块地址转换为更新前映射的NAND存储器的指定的物理区块地址、物理页面地址；S420为指定的逻辑区块地址的有效数据逻辑区块分配更新后的指定物理区块地址、物理页面地址，所述分配的更新后的指定的物理页面地址是可用的空白的物理页面；S430向所述分配的更新后的指定物理区块地址、物理页面地址存入所述的更新后的新数据；S450在逻辑/物理区块映射表中，更新所述更新后的指定的物理区块地址、物理页面地址与所述指定的逻辑区块地址的映射关系，并将数据有效性标记标识为有效；和，S460在逻辑/物理区块映射表中，删除所述更新前的指定的物理区块地址、物理页面地址与所述指定的逻辑区块地址的映射关系，并将数据有效标记标识为无效；S50物理区块回收方法，包括步骤：当一个可用的物理区块中有部分有效的物理页面其余为无效和/或空白的物理页面时，生成一个全部为无效的物理页面或者部分为无效其余为空白的物理页面的可回收的物理区块，包括：S510当一个可用的物理区块中有部分有效的物理页面其余为无效和/或空白的物理页面时，根据所述的逻辑/物理区块映射表，将原有的有效的物理页面的物理区块地址、物理页面地址转换为映射的指定的逻辑区块地址；S520为各个有效的物理页面分配重新指定的物理区块地址、物理页面地址，所述分配的重新指定的物理区块地址是另一个的物理区块地址，所述分配的重新指定的物理页面地址是可用的空白的物理页面；S530向所述分配的重新指定的物理区块地址、物理页面地址复制存入所述的有效的物理页面的有效数据；S550在逻辑/物理区块映射表中，更新所述重新指定的物理区块地址、物理页面地址与所述指定的逻辑区块地址的映射关系，并将数据有效性标记标识为有效；S560在逻辑/物理区块映射表中，删除所述原有的物理区块地址、物理页面地址与所述指定的逻辑区块地址的映射关系，并将数据有效标记标识为无效；S570当一个可用的物理区块中全部为无效的物理页面或者部分为无效其余为空白的物理页面时，擦除该物理区块中全部物理页面上的数据，并将该物理区块设置为空白的物理区块；和，S580将该物理区块的擦除次数标记加一；以及，S60物理区块磨损平衡方法，包括步骤：S610搜索擦除次数标记最小的物理区块，并在擦除次数标记最小的物理区块中搜索空白的物理区块；S621当在擦除次数标记最小的物理区块中未搜索到空白的物理区块时，执行步骤S630；S630获取擦除次数标记的最小值，并搜索擦除次数标记最大的物理区块，获取擦除次数标记的最大值；S640根据获取的擦除次数标记的最小值、最大值与预设的磨损平衡警戒值比较；S651当获取的擦除次数标记的最小值、最大值超出预设的磨损平衡警戒值时，执行所述步骤S510～S580。