[发明专利]一种提高闪存写入性能的方法

说明书

技术领域

本发明属于闪存性能管理领域，具体为一种提高闪存写入性能的方法。

背景技术

由于闪存(Flash)的擦除单元是块(Block)，而写入单元是比块小的页(Page)和扇区(Sector)，所以，为了保留数据的完整性，在对闪存管理的时候不得不经常做大量的资料复制操作，从而降低了写入性能。

FAT/FAT32文件系统对闪存进行写入资料的时候，由于文件系统写入资料的同时还要写文件分配表，目录等小单元数据，这些小单元数据的逻辑地址并不连续，并且复写的概率很高，而与这些小单元数据同在一个块地址的其他数据必须保留下来，所以闪存管理模块不得不把这些要保留的数据复制到空白块，擦除当前旧块(如图一所示)，这样就需要额外做擦除和复制的操作，大大降低了写入速度，同时也降低了闪存的使用寿命(闪存的擦除次数有寿命限制)。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种对闪存进行管理的方法，能够提高闪存写入性能了，尤其针对FAT/FAT32文件系统。本发明提供的一种提高闪存写入性能的方法，将数据分为大批量数据和小单元数据，针对大批量数据采用块表映射，并顺序写入块地址；针对小单元数据，采用页表映射，以堆栈方式写入空白页；

设置若干个动态块，将所述动态块的页作为页表映射地址，动态块同时遵循块表映射，动态块写满时对动态块进行替换；

当某个动态块的数据是连续地址写入并写满，则认定写入数据为大批量数据，立即将该动态块整理为数据块，更新块映射表，该动态块变为空白动态块用来替换。

进一步的，所述的设置若干个动态块里的页作为页表映射地址，动态块同时也遵循块表映射，动态块写满时对对动态块进行替换具体过程为：

步骤1，首先定义若干个动态块，优先使用空白动态块用于存入大批量数据；

步骤2，查询页映射表，将小批量数据存入页映射表中空白页所对应的动态块地址中；

步骤3，当所述动态块全部被占用，把堆栈最深的动态块整理为数据块；

步骤4，根据页映射表，将最新的资料复制到数据块，更新块映射表；

步骤5，将原先储存所述最新的数据的动态块更新为空白动态块用来替换。

作为一种优选，将所述方法应用于FAT/FAT32文件系统中时，所述动态块数量为3至5个。

进一步的，所述动态块分布在引导区、目录区、文件分配表区以及数据区。

更进一步的，所述将数据分为大批量数据和小单元数据的依据为：连续地址的数据视为大批量数据，非连续地址或复写的数据视为小单元数据。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明管理方法能够减少了闪存块单元的擦除次数，提高了闪存寿命。

本文对闪存的管理方法明显地提升了闪存写入性能。例如，应用于SD卡控制器，在相同频率下，可以将速率等级从class4提升至class6。

附图说明

图1为现有技术中闪存管理块的方法示意图；

图2为本发明方法中小单元数据复写方法示意图；

图3为本发明方法中动态块整理方法示意图；

图4为本发明方法中大批量数据块整理方法示意图；

图5为实施例2的示意图；

图6为实施例3的示意图。

具体实施方式

本发明的实施提供一种提高闪存写入性能的方法，为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明提供的解决方案：

1)连续地址的数据视为大批量数据，采用块表映射，顺序写入块地址。

2)非连续地址或复写的数据视为小单元数据，采用页表映射，以堆栈的方式写入空白页，更新页表，如图2所示。

3)对于有内存大小限制的微控制器，页表映射不能无限制大，因此采用几个动态块里的页作为页表映射地址，动态块同时也遵循块表映射，动态块写满则替换。

4)根据FAT/FAT32文件系统原理，经常交替写入的区块分为引导区、目录区、文件分配表区和数据区，因此，动态块的数量选择在3～5个较为合理，可以达到各个区块的平均分配。

动态块的替换规则：

1)首先优先使用空白动态块。