[发明专利]一种提高混合映射中日志块数据整理性能的方法

说明书

本发明涉及存储器NAND Flash数据存储领域，尤其是一种提高混合映射中日志块数据整理性能的方法。本发明针对现有技术存在的问题，提供一种方法，提供了一个地址映射表，对日志块映射表的进行记录，减少了冗余的块擦除以及块数据拷贝过程，提升了当混合映射中日志块写满时需要对日志块进行整理合并这个过程的性能。本发明对日志块映射表LPMT进行分析，判断当日志块中的数据是否全部为有效数据并且所存储的数据对应的数据块个数小于等于2时，通过修改数据块地址映射表中的页偏移量PAGE_OFFSET，达到本发明的目的。

技术领域

本发明涉及存储器NAND Flash数据存储领域，尤其是一种提高混合映射中日志块数据整理性能的方法。

背景技术

半导体行业的蓬勃发展，出现了高性能的存储器NAND Flash，NAND Flash存储器使用半导体作为存储介质，具有高速，低能耗和防震等优点，但NAND Flash存储器本身也存在一些不足。首先，它的存储块的擦除次数是有限的；其次，NAND Flash必须要擦除之后才能重新写入，导致写入性能较低。因此，磨损均衡显得尤为重要，好的磨损均衡管理方法不但能够提高NAND Flash性能和效率，还能够大大的延长NAND Flash的使用寿命。基于此，出现了专门为NAND Flash存储器所使用的文件系统，如JFFS、JFFS2、YAFFS等，这些NANDFlash专用的文件系统进行存储管理为NAND Flash设备提供专门的驱动和更好的数据管理。但是对于一个小型的SOC，由于资源的限制，想采用以上的文件系统对NAND Flash进行管理不太现实，所以亟需一个轻量级的管理方法，能够在有限资源的条件下，满足对NANDFlash的磨损均衡控制。

目前对于小型的系统，常采用的管理方法为FTL(Flash Translation Layer)。典型的FTL管理机制采用以页为单位进行存储管理的方式，如图1所示，将物理页地址与逻辑页地址来进行一一对应，读、写操作都是按页进行，数据存储时存储在空白的页面存储区中，数据写入完成后需更新地址映射表中的转换信息。这种管理算法比较直接，但是由于采用的页映射机制，对于容量小、页数少的存储器，是极为方便的一种方法。但是，对于大容量NAND Flash来说，就显得比较吃力因为其需要很大的内存空间来保存当前的映射表。

为了解决这个问题，提出了混合映射（Hybrid mapping）算法，它是基于块和页的混合映射的机制，如图2所示，在该算法中，将NAND Flash分为数据块和日志块两个部分，日志块是有N个空闲块组成；同时，在内存中存储着两个表：基于块映射的数据块地址映射表DBMT和基于页映射的日志块页映射表LPMT。由于该算法采用块映射和页映射相结合的方式，所需要消耗的系统内存空间比较小，满足一般小型SOC的需求。根据混合映射机制，写入数据先按页映射的方式先写入日志块中，当日志块满时，需要对日志块数据进行整理，将有效数据合并到数据块中，更新数据块地址映射表DBMT，然后释放日志块。该过程如图3所示，在数据整理合并过程中，需要对数据进行读写和块擦除操作，消耗大量的时间成本，在大数据量写入时会出现写入性能突然降低的情况，这点对于目前接口性能要求比较高的应用来说很难接受。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种提高混合映射中日志块数据整理性能的方法，提升了当混合映射中日志块写满时需要对日志块进行整理合并这个过程的性能，提供了一个地址映射表，对日志块映射表的进行记录，减少了冗余的块擦除、块数据拷贝过程，可广泛应用于片上系统的NAND Flash存储器的管理。

本发明采用的技术方案如下：

一种提高混合映射中日志块数据整理性能的方法包括：

步骤1：根据ADDR对日志块映射表LPMT进行分析，判断日志块中的数据是否全部为有效数据，若是，则执行步骤2；否则，按页读取日志块中的数据，然后写入对应数据块，执行步骤4；其中一个日志块对应存储多个数据块的数据，其中ADDR为需要写入数据的地址；