[发明专利]一种Nand Flash擦除均衡的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及存储器技术领域，特别是涉及一种Nand Flash擦除均衡的方法 及装置。

背景技术

Nand Flash具有成本低，容量大，稳定性较好的特点，在嵌入式领域得到 广泛应用。

Nand Flash的物理结构由页结构和块结构组成，一个页的大小为512Bytes， 每个页有16Bytes的附加区Spare Area，这个区域不是数据区，可以用来存放 与该页相关的一些信息，如校验码等；一个块由相邻的32个页（或者64个页） 组成，也就是16KB(或者32KB)。页为读操作的基本单位，块为擦除操作的基 本单位。在写某一区域之前，如果该区域以前被写过，则需要先擦除包含该区 域的整个块（先擦后写）。Nand Flash在写之前需要对它所在块进行擦除，如 果不对Nand Flash的写操作进行处理，则当每次写的数据量不大时，就需要擦 除整个块，同时还要将一个块的其他区域的数据同时保存，严重影响效率；同 时，由于Nand Flash实现技术，使得它的寿命有限（块的擦除次数有限），而 在文件系统中，存储器的某些块具有非常高的读写频率，如果让文件系统直接 操作Nand Flash的物理块，则其中使用频率高的块就会超过擦除次数，从而使 得Nand Flash的存储空间减少，影响Nand Flash的寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种Nand Flash擦除均衡的的方法及装 置，用以解决现有技术中由于部分物理块擦除次数过多影响Nand Flash寿命的 问题。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种实现擦除均衡的方法，所述方法 包括以下步骤：

至少设置第一擦除次数阈值，以及小于或等于所述第一擦除次数阈值的第 二擦除次数阈值；至少设置第一使用频率阈值，以及大于或等于第一使用频率 阈值的第二使用频率阈值；其中，第一擦除次数阈值用于筛选擦除次数较高、 且如果继续频繁进行擦除会超过设定擦除次数、影响Nand Flash寿命的物理块， 第二擦除次数阈值用于筛选擦除次数较低的物理块；第一使用频率阈值用于筛 选使用频率较低的逻辑块，第二使用频率阈值用于筛选使用频率较高的逻辑块；

根据所述第一擦除次数阈值、第二擦除次数阈值、第一使用频率阈值和第 二使用频率阈值，将Nand Flash的物理块划入不同的物理块区间内；

根据逻辑块的使用频率和原有映射关系，将使用频率较低的逻辑块映射到 擦除次数高的物理块上。

进一步，将Nand Flash的物理块划入不同的物理块区间内，具体包括以下 步骤：

将擦除次数高于所述第一擦除次数阈值的空闲物理块划入空闲物理块第 一区间内；

将擦除次数低于所述第二擦除次数阈值的空闲物理块划入空闲物理块第 二区间内；

进一步，将Nand Flash的物理块划入不同的物理块区间内，具体包括以下 步骤：

将擦除次数高于第一擦除次数阈值、且被映射逻辑块的使用频率低于所述 第一使用频率阈值的使用物理块划入到使用物理块第一区间；

将擦除次数低于第二擦除次数阈值、且被映射逻辑块的使用频率低于所述 第一使用频率阈值的使用物理块划入到使用物理块第二区间；

将擦除次数低于第二擦除次数阈值、且被映射逻辑块的使用频率高于所述 第二使用频率阈值的使用物理块划入到使用物理块第三区间内；

将擦除次数高于第一擦除次数阈值、且被映射逻辑块的使用频率高于所述 第二使用频率阈值的使用物理块划入到使用物理块第四区间。

进一步，当所述逻辑块没有映射物理块、且所述逻辑块的使用频率高于所 述第二使用频率时：

判断所述空闲物理块第二区间是否为空，不为空，则该逻辑块映射空闲物 理块第二区间内的物理块A，并将物理块A放入到所述使用物理块的第三区间； 如果为空，则判断所述使用物理块第二区间是否为空，如果否，则从所述使用 物理块第二区间内取出其中的一个物理块B，同时取出所述空闲物理块第一区 间的物理块C，将该逻辑块映射到物理块B，同时将物理块B放入到使用物理 块的第三区间，将物理块B原来映射的逻辑块映射到物理块C上，并将物理 块C放入到所述使用物理块第一区间；如果所述使用物理块的第二区间为空， 则将该逻辑块映射到所述空闲物理块第一区间内的物理块D上，并将物理块D 放入到所述使用物理块第四区间内。