[发明专利]闪存设备数据管理方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及存储设备领域，特别是涉及一种闪存设备数据管理方法和系统。

背景技术

闪存设备包括SD（Secure Digital Memory Card，安全数码卡）卡、固态硬盘、U盘等，其在日常生活中应用越来越普遍，它的写入、擦除速度成为衡量闪存设备性能的重要指标，提高闪存设备的写擦除速度将大大提高数据处理效率，有利于扩展闪存设备的应用。闪存设备包括控制器、存储模块，存储模块中页是最小的读写单位，块是最小的擦除单位。

以FAT文件系统的闪存设备为例，FAT文件系统分为FAT区域、目录区域、数据区域。

FAT区域最重要的是FAT分配表，它包括数据存取的链接表，指示簇是如何存储的，具体指每个文件在闪存设备中存储器分布的每个簇的地址关系，链接表同时记录逻辑地址与物理地址之间的映射关系，每次对闪存的读写、擦除等操作都将更新链接表。

目录区域是在根目录中存储文件和目录信息的目录表，目录表里面保存每个文件或目录使用的条目。每个条目记录名字、扩展名、属性、创建日期、文件/目录数据第一个簇的地址，最后是文件/目录的大小等信息。

数据区域是实际的文件和目录数据存储的区域。

当存储文件时，操作系统首先在目录区中找到空区写入文件名、大小和创建时间等相应信息，然后在数据区找到闲置空间将文件保存，并将数据区域的第一个簇写入目录区，同时将文件的链接表存储在FAT区。

由于闪存设备的上述特性，删除闪存设备中某文件的数据，并不是在闪存设备的物理块上直接将该文件数据删除，而是将该文件目录名的第一个字节变更为E5h（该标记的意思是表示该数据是无效数据），之后在FAT表中删除该文件的链表，数据本身并没有被清除。此时用户查看闪存中的数据时，被删除的上述文件数据是显示为已经被删除，但此文件数据实际上还存在闪存设备的物理块中，并未删除，是因为在闪存FAT区中，该文件数据的相关链表信息被删除，目录项标示为无效，从而被操作系统认为是无效数据，不显示给用户。

现有技术中向闪存设备中写入数据的步骤为：操作系统预将待写数据到闪存设备内某块时，当某块（此块称为被交换块）内有部分页的数据是有效的，有部分页的数据是无效时，首先找一个交换块将被交换块内的所有数据搬移到交换块内，之后再将待写数据写到被交换块内相应的页。

在此写入过程中，由于已删除的数据一直存在闪存设备内，对操作系统来说，这些数据是被删除的无效数据，然而闪存设备的控制器却不能识别其内存储的数据哪些已经被用户删除，是无效数据，哪些是有效数据。故在搬移数据的时候，控制器仍然将无效数据搬到交换块上，在这个过程中无效数据也被搬移，从而导致整个过程非常耗时，影响数据的写入效率，还增加了对闪存设备的磨损。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中闪存设备的数据写入效率低的问题，提供一种能提高数据写入效率的闪存设备数据管理方法。

此外，还有必要针对现有技术中闪存设备的数据写入效率低的问题，提供一种能提高数据写入效率的闪存设备数据管理系统。

一种闪存设备数据管理方法，包括：

将闪存设备的存储区域划分为公共存储区域和私有存储区域，所述私有存储区域用来存储数据映射表；

当对所述公共存储区域的某页或多页的写入数据完全相同时，则将所述某页或多页的写入数据标示虚拟写标识符，获取相同数据，将所述相同数据转化为对应的数据值位，并将所述虚拟写标识符及对应的数据值位记录在所述数据映射表内；

当对所述公共存储区域的某页的写入数据不相同时，则将所述写入数据实际写入对应的所述公共存储区域的某页内。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

当对所述公共存储区域的某页的写入数据不相同时，将所述某页的写入数据标示实际写标识符，并将所述实际写标识符记录在所述数据映射表内。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

当读取某页内的数据时，读取所述数据映射表；

判断所述某页对应的数据映射表内是否有虚拟写标识符，若有，则获取所述虚拟写标识符对应的数据值位，将所述数据值位转化为对应的相同数据，返回所述对应的相同数据，若无，则从所述公共存储区域的某页内获取数据，并返回所述数据。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

当擦除某页内的数据时，判断所述某页对应的数据映射表内是否有虚拟写标识符或实际写标识符；