[发明专利]一种采用数据区域切换指针缓冲硬盘驱动器的闪存卡

权利要求书

1.一种闪存缓存子系统，其特征在于包括：

一个由物理块地址识别的闪存物理块闪存阵列，每个物理块包含多个页，每个页包含一个在物理块擦除前仅可写入一次任意数据的数据扇区；其中，数据扇区为块寻址而不是随机寻址，数据扇区中所有字节不能单独地以字节存取而必须以块为单位一起被存取；

第一数据区域，由闪存阵列中闪存第一物理块构成；

第二数据区域，由闪存阵列中闪存第二物理块构成；

一易失性查询表，带有M个入口，其中，M个入口的每个入口可以存储一个映射到第一物理块或第二物理块的物理块地址；

一模发生器，接收来自主机的逻辑扇区地址，用于对逻辑扇区地址进行模M的操作产生一个可确定易失性查询表中被选入口的余数，被选入口用于存储一个物理块地址映射，该映射代表一个用于存储通过逻辑扇区地址识别的主机数据的物理块地址；

一切换装置，当主机数据需被存储到一个已满无空页的物理块时被激活，用于通过从第一个已满物理块写数据扇区到外部大容量存储设备并擦除该块，将第一个已满物理块切换到后台区域，并选择一空的第二个物理块来接收主机数据；该切换装置也用于通过从第二个已满物理块写数据扇区到外部大容量存储设备并擦除该块，将第二个已满物理块切换到后台区域，并选择一空的第一个物理块来接收主机数据；

切换装置还用于，在易失性查询表的被选入口中，实现第二物理块的物理块地址映射和第一物理块的物理块地址映射的相互替换；

主机请求的主机数据存储于通过主机请求逻辑扇区地址的模余数所选易失性查询表中被选入口的物理块地址映射选择的第一物理块或者第二物理块的数据扇区中。

2.如权利要求1所述的闪存缓存子系统，其特征在于：所述的物理块每一个都被分割成多个页，每一个页保存至少一个扇区的数据，并存储这些数据的逻辑扇区地址以及所属的有效位。

3.如权利要求2所述的闪存缓存子系统，其特征在于还包括：

平均读写计数器池，由闪存阵列中物理块闪存平均读写计数器构成；

其中，物理块平均读写计数器的每个页于该页的数据扇区存有大量平均读写计数器，包括，

每第一物理块、第二物理块的平均读写计数器，每一平均读写计数器物理块，平均读写计数器跟踪闪存物理块损耗的程度。

4.如权利要求3所述的闪存缓存子系统，其特征在于还包括：

平均读写选择器装置，用于通过检查第一物理块的第一个平均读写计数器来选择空的第一物理块；

还用于通过检查第二物理块的第二个平均读写计数器来选择空的第二物理块；

其中，第一平均读写计数器和第二平均读写计数器均为存储于平均读写计数器池中当前平均读写计数器块的平均读写计数器。

5.如权利要求4所述的闪存缓存子系统，其特征在于还包括：

存储于每一平均读写计数器块中的历史计数器，用于表示平均读写计数器池中最新平均读写计数器块，其中，最新平均读写计数器块是当前平均读写计数器块。

6.如权利要求5所述的闪存缓存子系统，其特征在于还包括：

替代装置，用于当当前平均读写计数器块中所有页写有平均读写计数值，且物理块地址被擦除及其平均读写计数器需被更新时，在平均读写计数器池中，使用新的当前平均读写计数器块替代当前平均读写计数器块，由此当前的平均读写计数器块被替代。

7.如权利要求6所述的闪存缓存子系统，其特征在于还包括：

读取未命中装置，用于当来自外部大容量存储设备的外部数据被主机读取，且外部数据需被存储到一个没有空页的已满物理块时，通过读取未命中激活切换装置，由此区域切换经读取未命中激活。

8.如权利要求7所述的闪存缓存子系统，其特征在于所述的平均读写选择器装置还包括：

第一选择装置，用于为第一平均读写计数器的空块选择具有最低平均读写计数值的第一空物理块，和

第二选择装置，用于为第二平均读写计数器的空块选择具有最低平均读写计数值的第二空物理块；

断电时，所述的存储于易失性查询表的物理块地址映射将会丢失，闪存的物理块中的数据仍被保存，由此，

第一和第二数据区域的空块是基于空块的最低平均读写计数值被选择的。