[发明专利]基于SPI-Flash的文件系统的数据处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及Flash文件系统的数据处理方法及装置，尤其涉及基于SPI-Flash的文件系统的数据处理方法及装置。

背景技术

中国专利CN101526927B公开了一种Flash文件系统的数据处理方法，所述Flash文件系统包括地址映射块，所述地址映射块记录有Flash文件中所有逻辑块与物理块的映射关系，所述方法包括：依据Flash文件的更新请求，在Flash文件系统的物理块中查找第一空闲块，在所述第一空闲块中写入更新的Flash文件；在所述Flash文件系统的物理块中继续查找第二空闲的物理块，在所述第二空闲块中写入新的地址映射块。其中，在一个大小为512B的地址映射块的例子中，地址映射块的字节序列-内容关系为：1-逻辑块号；2-当前地址映射块标识；3-版本信息；4-映射表1。。。。。。。510-映射表507；511写入完成标识；512有效标识信息。其中，当前地址映射块标识是为了将地址映射块与其他块，如系统信息块等区分开来而设置的，在具有多个地址映射块的情况下，所述当前地址映射块标识还可以包括区分不同地址映射块的序号信息。所述映射表项为逻辑块号与物理块号的映射表，即记录所述逻辑块与物理块的映射关系表。现有的这种数据处理方法，参见图1，文件系统中的FatFs单元1是直接对Flash单元2进行操作，在文件对应的逻辑块与物理块的映射关系发生改变的情形，需要生成一个新的地址映射表来记录更新的映射关系，这会产生额外的系统开销；另外，现有的这种数据处理方法是针对Flash块较小，比如：512字节，的掉电保护的，不能很好地适用于基于块最小为4096字节的SPI-Flash。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，基于现有技术的上述缺陷，提出一种基于SPI-Flash的文件系统的数据处理方法及数据处理装置，能够提供切实可靠的掉电保护。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于SPI-Flash的文件系统的数据处理方法，在FatFs单元与SPI-Flash单元之间增加虚拟地址映射列表，该虚拟地址映射列表单元用于擦写均衡和保护文件系统突然掉电；该SPI-Flash单元从物理上划分为三个分区：物理存储区，用于对应文件系统的实际物理存储；地址映射区，其与该虚拟地址映射列表配合，用于实现多级掉电保护；以及空闲保留区，用于实现当文件系统满时也能执行掉电保护和擦写均衡。

在一些实施例中，该虚拟地址映射列表维护一个空闲队列，每个空闲队列成员的内容由逻辑块地址、同步标志、空闲标志、上一个成员序号、下一个成员序号及该逻辑块地址所对应的物理块地址组成。

在一些实施例中，每个空闲队列成员的内容是由4字节unsignedint定义的，该虚拟地址映射列表最大能够维护0~1023块。

在一些实施例中，同步标志占用1位，在该逻辑块有修改时置标记；空闲标志占用1位，在该逻辑块空闲时置标记；上一个成员序号占用7位，保存前一个空闲逻辑地址序号；下一个成员序号占用7位，保存下一个空闲逻辑地址序号；该物理块地址占用7位。

在一些实施例中，在首次进行块操作时，先将该块从该空闲块队列删除，然后进行写操作；在后续进行块操作时，先从该空闲队列的头部取出一块，然后交换两个块的物理块地址，将空闲块插入该空闲队列的尾部，用于实现简单擦写均衡算法。

在一些实施例中，该地址映射区中的每级备份是由：MASK单元、VREF计数单元、CRC校验单元、空闲块头部索引、空闲块尾部索引、最大物理块数以及映射表组成的，其中VREF计数单元中的计数最高块为最新备份。

在一些实施例中，通过读取该地址映射区中的一个最新的正确备份，使得掉电后操作的实际物理地址保持和掉电前相同，以实现掉电保护。

在一些实施例中，该地址映射区是能够支持4级备份的。

在一些实施例中，该文件系统为FAT12文件系统，该SPI-Flash单元中块最小为4096字节。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案还是：提供一种基于SPI-Flash的文件系统的数据处理装置，包括FatFs单元、由该FatFs单元操作的SPI-Flash单元以及设置在该FatFs单元与该SPI-Flash单元之间的虚拟地址映射列表单元，该虚拟地址映射列表单元用于擦写均衡和保护文件系统突然掉电；该SPI-Flash单元从物理上划分为三个分区：物理存储区，用于对应文件系统的实际物理存储；地址映射区，其与该虚拟地址映射列表配合，用于实现多级掉电保护；以及空闲保留区，用于实现当文件系统满时也能执行掉电保护和擦写均衡。