[发明专利]电子装置、用于管理电子装置中的存储器的设备和方法

说明书

技术领域

本申请大体上涉及一种计算机系统，更具体地讲，涉及一种用于计算机系统的闪速存储器管理。

背景技术

闪速存储器是可以电擦除并再编程的非易失性计算机存储器。闪速存储器主要用在用于在计算机和其他数字产品之间数据的一般存储和传输的存储卡和USB闪存驱动器中。闪速存储器是一种以大块来擦除和编程的特殊类型的电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。在早期的闪速存储装置中，需要一次擦除整个芯片。闪速存储器的成本远小于可按字节(byte)编程的EEPROM的成本。因此，闪速存储器已经变成在需要大量的非易失性固态存储情况下的主要技术。示例性应用包括PDA(个人数字助理)、膝上型计算机、数字音频播放器、数字相机、移动电话。闪速存储器还在游戏控制台市场中受到欢迎，其中，通常用闪速存储器代替EEPROM或电池供电的静态随机存取存储器(SRAM)用于游戏存档数据。

闪速存储器是非易失性的，这意味着不需要功率来保持存储在芯片中的信息。另外，虽然不如用于PC中的主存储器的易失性动态随机存取存储器(DRAM)快速，但是闪速存储器提供了快速的读取存取时间，此外，闪速存储器提供了比硬盘更好的动力学抗冲击性。闪速存储器的另一特征为当被封装在“存储卡”中时，闪速存储器非常耐久，能够承受很大的压力、极端的温度甚至浸入在水中。

虽然在技术方面为一种EEPROM，但是术语“EEPROM”通常用于特指可以以小的块(通常为字节)进行擦除的非闪速EEPROM。因为擦除循环很慢，所以当写入大量数据时，在闪速存储器擦除中使用的很大的块大小使其与旧式EEPROM相比具有显著的速度优势。

NAND闪存架构是在诸如紧凑型闪存卡的存储卡中使用的两种闪存技术之一(另一种是NOR)。NAND门闪存使用用于写入的隧道注入和用于擦除的隧道释放。NAND闪速存储器形成现今可用的已知作为USB闪存驱动器的可移动式USB存储装置和大多数存储卡形式的核心。它还可以用在MP3播放器中，并为数字相机提供图像存储。NAND最佳地适合于需要高容量数据存储的闪存装置。NAND闪存装置提供达512MB的存储空间，并提供与NOR架构相比更快的擦除、写入和读取能力。

闪速存储器的一个限制在于，虽然闪速存储器可以以随机存取的方式一次读取或编入一个字节或一个字(word)，但是闪速存储器必须一次擦除一个“块”。这样通常将块中的所有的位(bit)设置为一(1)。最初在新近擦除的块的情况下，该块内的任何位置均可以被编程。然而，一旦有一位被设置为零(0)，则仅通过擦除整个块才可以将其改回一(1)。换句话说，闪速存储器提供随机存取式读取操作和编程操作，但是不能提供任意性的随机存取式重写操作或擦除操作。通常，一次擦除并重写整个块。

传统的用于NAND闪存装置的存储器管理系统用于诸如文件系统或代码的需求加载的功能。这使得难以在有效使用闪速存储器(下文中，称为闪存或NAND闪存)和随机存取存储器(RAM)的情况下实现读写(RW)和零初始化(ZI)数据的需求加载的存储器管理。传统的嵌入式系统不考虑存储器管理处理中的交换(swapping)。在诸如但不限于Linux的高级系统中，使用RAM和闪存页之间的静态映射。当使用静态映射时，闪存大小必须与来自交换区域的数据的大小相同。将闪存大小保持为等于来自交换区域的数据使得NAND闪存块的寿命降低。

发明内容

提供了一种用于管理电子装置中的存储器的设备。所述设备包括存储器管理单元。存储器管理单元被配置为分配随机存取存储器的一部分和闪速存储器的一部分。存储器管理单元执行在所述随机存取存储器和所述闪速存储器的一个或一个以上的块之间的页的内容的交换操作。

提供了一种电子装置。所述电子装置包括处理器、随机存取存储器、闪速存储器、存储器管理单元。存储器管理单元被配置为分配所述随机存取存储器的一部分和所述闪速存储器的一部分。存储器管理单元执行所述随机存取存储器和所述闪速存储器的一个或一个以上的块之间的页的内容的交换操作。

提供了一种存储器管理方法。所述方法包括：将随机存取存储器的一部分分配为第一交换区域。所述方法还包括：将闪速存储器的一部分分配为第二交换区域。此外，所述方法包括：将页的内容从第一交换区域交换到第二交换区域；从第二交换区域加载新的页的内容。