[发明专利]一种基于字写的智能卡掉电备份方法和数据结构

权利要求书

1.一种基于字写的智能卡掉电备份数据结构的存储装置，其特征在于，每页NVM中包含页内数据、标记1、标记2三部分，其中页内数据包含用户数据和1个字的计数器，标记1和标记2分别为1个字，NVM的每个逻辑页对应两个及以上镜像页且互为备份；NVM单页擦写后，后续读写该页时，在NVM逻辑页的多个镜像页中，先读取各页的标记1和标记2的有效状态，判断是否进行掉电恢复；当所有页标记1和标记2均有效时，这些页均为有效页，无需进行掉电恢复，直接使用；当某页标记1有效且标记2无效时，识别该页为无效页，进行掉电恢复；当某页标记1无效时，该页为无效页，进行掉电恢复；掉电恢复后，所有镜像页均变为有效页，如果为读取操作，则选择计数器最大的页进行读取；如果为擦写操作，则选择计数器最小的页进行擦写，擦写前将目标页计数器改为当前所有页中最大计数器加1。

2.一种基于字写的智能卡掉电备份方法，基于权利要求1所述的智能卡掉电备份数据结构的存储装置，NVM页擦写时，在页擦除后通过硬件字写方式依次顺序写入数据、标记1、标记2，并在后续使用中根据每个镜像页的标记1和标记2的有效状态，判断出有效页，其特征在于，包括步骤：

步骤一、启动单页擦写；

步骤二、在NVM逻辑页的多个镜像页中，根据标记1和标记2的有效状态找到目标页，将整页擦除；

步骤三、使用硬件字写方式将组织好的数据写入目标页，其中计数器放在数据的一个字中，并且保证最后写入的页计数器在所有镜像页中最大；

步骤四、使用硬件字写方式写入标记1有效，标记1为该页中一个字；

步骤五、使用硬件字写方式写入标记2有效，标记2为该页中一个字；

步骤六、结束单页擦写。

3.根据权利要求2所述的方法，结束单页擦写后，后续数据读写时需要进行有效数据识别和掉电恢复，在NVM逻辑页的多个镜像页中，先读取各页标记1和标记2的有效状态，判断是否进行掉电恢复，然后进行读写，其特征在于：

1)当所有页标记1和标记2均有效时，识别为有效页；

2)当某页标记1有效、标记2无效时，说明该页在写入标记1或标记2时发生了掉电，或者是标记2掉电后出现了读不稳定，识别为无效页，进行掉电恢复：因为标记1有效，所以数据有效，则通过硬件字写方式将有效数据恢复到其他镜像页中，并通过硬件字写方式加固擦写该页数据无效，以消除其不稳定状态；

3)当某页标记1无效时，说明该页在擦除、写入数据或者写入标记1时发生了掉电，识别为无效页，进行掉电恢复：因为标记1无效，所以数据无效，则通过硬件字写方式，加固写该页数据无效或直接用目标数据覆盖该无效页，以消除其不稳定状态；

4)掉电恢复后，所有页均变为有效页，如果为读取操作，则选择计数器最大的页进行读取，如果为擦写操作，则选择计数器最小的页进行擦写。