母和子架构下建立子区块检查页及逻辑页的链接方法.pdf

本发明涉及一种母和子架构下建立子区块检查页及逻辑页的链接方法，尤指于闪存中建立子区块检查页及逻辑页的链接方法，其特征在于，当主机对闪存的逻辑位置做写入资料的动作时，管理者会定义此逻辑区块所对应的实际区块为母区块，并从备用区块中取得一新的区块且将其定义为子区块，而此母区块与子区块所指向的逻辑区块为相同的逻辑区块，并将资料记录于子区块中的磁区(Page)内，且利用磁区(Page)内的剩余磁区产生检查页来纪录子区块中的此磁区(Page)属于母区块的哪一磁区(Page)，并使用检查页来组成逻辑页以便下次读取此区块时，管理者能知道资料应该是从母区块取出，或是从子区块中取出。

1、  一种母和子架构下建立子区块检查页及逻辑页的链接方法，尤指于闪存中建立子区块检查页及逻辑页的链接方法，其特征在于，当主机对闪存的逻辑位置做写入资料的动作时，管理者会定义此逻辑区块所对应到的实际区块为母区块，且管理者并从备用区块中取得一新的区块并将其定义为子区块，而此母区块与子区块所指向的逻辑区块为相同的逻辑区块，并将数据记录于子区块中的磁区内，且利用磁区内的剩余磁区产生检查页来纪录子区块中的此磁区属于母区块的哪一磁区，并使用检查页来组成逻辑页以便下次读取此区块时，以便下次读取此母区块时，管理者能知道资料应该是从母区块取出；或是从子区块中取出，如此一来，不只是能更快地处理写入资料的动作，同时还能延长闪存的寿命。

2、  如权利要求1所述的母和子架构下建立子区块检查页及逻辑页的链接方法，其中，当主机欲读取逻辑区块中的磁区时，管理者先从逻辑区块所指向的母区块相对应的子区块中读取，其余没纪录在子区块的逻辑磁区一律从母区块中的磁区读取。

3、  如权利要求1所述的母和子架构下建立子区块检查页及逻辑页的链接方法，其中，该子区块中磁区内的剩余磁区，为可定义三个位，而第一及第二个位代表此区块为子区块，而第三个位为可将此磁区指向母区块中的磁区，以利管理者读取。

4、  如权利要求1所述的母和子架构下建立子区块检查页及逻辑页的链接方法，其中，当主机再次对此逻辑位置做写入资料的动作时，管理者将资料继续写入子区块的磁区中，当子区块的磁区写满时，管理者会找出一个新的区块，并将母区块与子区块中有效的磁区搬移至新的区块并对母区块与子区块做抹除动作。

5、  一种母和子架构下建立子区块检查页及逻辑页的链接方法，尤指于闪存中建立子区块检查页及逻辑页的链接方法，其特征在于，当主机对闪存的逻辑位置做写入资料的动作时，依下引的步骤进行处理：
(A)管理者定义此逻辑区块所指向的实际区块为母区块；
(B)管理者找出一新的区块且将其定义为子区块；
(C)将资料写入子区块的磁区中；
(D)将子区块内的磁区中的剩余磁区纪录此磁区为属于母区块的哪一磁区。

母和子架构下建立子区块检查页及逻辑页的链接方法
技术领域
本发明涉及一种母和子架构下建立子区块检查页及逻辑页的链接方法，尤指于闪存中建立子区块检查页及逻辑页的链接方法，当主机对闪存的逻辑位置做写入资料的动作时，管理者会于闪存中建立母、子架构并建立子区块检查页及逻辑页，来降低闪存的抹除次数以延长闪存的使用寿命，并加快闪存的存取速度。
背景技术
闪存，自问世以来以已低耗能非挥发性、耐震、高储存密度等迷人的特性，在许多可移植性装置中，渐渐取代EEPROM或电池供电的存储器，更由于目前半导体技术日益精进，闪存的储存密度与传输速度更是有突飞猛进的成长，因此闪存在许多应用中更可以取代硬式磁盘驱动器等传系统储存媒体。
但是因为闪存硬件特性上的限制，闪存储存系统需有新的储存空间管理方式，并且需要导入有效的清除策略，目的是对储存区做均匀的抹除，以及减少抹除的动作，以期能提升系统的效能，延长闪存的使用寿命，及减少系统的耗电量。在闪存储存系统中，设计不良的管理方式将导致清除成本大幅上升，并且造成闪存的寿命缩短。
请参阅图1、2、3、4、5、6所示，为现有的资料写入方法的方块示意图(一)、方块示意图(二)、方块示意图(三)、方块示意图(四)、方块示意图(五)、方块示意图(六)，由图中可清楚看出，当管理者准备从区块0的磁区(Page)3写入两个磁区(Page)到闪存时，闪存会先找出一个新的区块1B并把区块0定义为旧区块0A，再将旧区块0A的磁区(Page)3以上的磁区(Page)搬移至区块1B，此时管理者再将磁区(Page)写入区块1B的磁区(Page)3及磁区(Page)4，并将旧区块0A磁区(Page)4以下的磁区(Page)搬到区块1，再把旧区块0A抹除并由区块1取代旧区块0A，进而完成写入的动作。
然而，基于闪存的物理特性，对闪存做抹除的动作超过100万次后容易造成闪存的内部毁损，所以要延长闪存的寿命，就必须减少对闪存的抹除动作，所以，若使用上述现有的方法来使用闪存的时候，因每一次写入资料都必须找一新的区块做写入再将就区块抹除，而使闪存的毁损率增高，因此要如何降低闪存的抹除次数，以延长闪存的使用寿命，便为从事此行业者所亟欲改善的课题。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提供一种母和子架构下建立子区块检查页及逻辑页的链接方法，即一母、子架构并建立子区块检查页及逻辑页，来降低闪存的抹除次数以延长闪存的使用寿命，并加快闪存的存取速度。
为达上述目的，本发明提供一种母和子架构下建立子区块检查页及逻辑页的链接方法，尤指于闪存中建立子区块检查页及逻辑页的链接方法，当主机对闪存的逻辑位置做写入资料的动作时，管理者会定义此逻辑区块所对应到的实际区块为母区块，且管理者并从备用区块中取得一新的区块并将其定义为子区块，而此母区块与子区块所指向的逻辑区块为相同的逻辑区块，并将数据记录于子区块中的磁区内，且利用磁区内的剩余磁产生检查页来纪录子区块中的此磁区属于母区块的哪一磁区，并使用检查页来组成逻辑页以便下次读取此区块时，以便下次读取此母区块时，管理者能知道资料应该是从母区块取出；或是从子区块中取出，如此一来，不只是能更快的处理写入资料的动作，同时还能延长闪存的寿命。
图1为现有资料写入方法的方块示意图(一)；
图2为现有资料写入方法的方块示意图(二)；
图3为现有资料写入方法的方块示意图(三)；
图4为现有资料写入方法的方块示意图(四)；
图5为现有资料写入方法的方块示意图(五)；
图6为现有资料写入方法的方块示意图(六)；
图7为本发明资料写入的方法的方块示意图(一)；
图8A为本发明资料写入方法的方块示意图(二)；
图8B为本发明资料写入方法的检查页方块示意图(一)；
图9A为本发明资料写入方法的方块示意图(三)；
图9B为本发明资料写入方法地检查页方块示意图(二)；
图10A为本发明资料写入方法的方块示意图(四)；
图10B为本发明资料写入方法的检查页方块示意图(三)；
图11为本发明子区块逻辑页表示图。
图中符号说明
1     母区块
2     子区块
21    第0磁区的剩余磁区
22    第1磁区的剩余磁区
23    第2磁区的剩余磁区
24    逻辑页
A     旧区块0
B     区块1
为达成上述目的及构造，本发明所采用的技术手段及其功效，现结合附图就本发明的较佳实施例详加说明如下。
请同时参阅图7所示，为本发明的资料写入的方法的方块示意图(一)，由图中可清楚得知，当主机对闪存的逻辑位置的区块A中的第3磁区(Page)及第4磁区(Page)做写入的动作时，先找出一个新的区块并将其定义为子区块2，且将区块A定义为母区块1，并将资料写入子区块2的第0个磁区(Page)(如图8A所示)，同时管理者在子区块2的第0磁区(Page)的剩余磁区21中的第一个及第二个位纪录C及H，来代表此第0个磁区(Page)为子区块2所拥有的，且于第0磁区(Page)的剩余磁区21中的第三个位纪录Ax03来表示此子区块2的第0个磁区(Page)为母区块1的磁区(Page)3，以产生第0磁区(Page)的的检查页(如图8B所示)，续将资料写入子区块2的第1个磁区(Page)(如图9A所示)，同时管理者在子区块2的第1磁区(Page)的剩余磁区22中的第一个及第二个位纪录C及H，来代表第1个磁区(Page)为子区块2所拥有的，且于第1磁区(Page)的剩余磁区(Page)22中的第三个位纪录Ax04来表示此子区块2的第1个磁区(Page)为母区块1的磁区(Page)4，以产生第1磁区(Page)的检查页(如图9B所示)。
另，当主机欲读取逻辑区块中母区块1的磁区(Page)时，管理者先从逻辑区块所指向的母区块1相对应的子区块2中读取，其余没纪录在子区块的逻辑磁区一律从母区块1中的磁区(Page)读取。
复请参阅图10A、10B所示，为本发明的资料写入的方法的方块示意图(四)及检查页的方块示意图(三)，当管理者又对闪存的母区块1中的磁区(Page)3做写入资料时，管理者还是依之前所执行的方式，将资料依序地写入子区块2的第2个磁区(Page)，同时管理者在子区块2的第2磁区(Page)的剩余磁区23中的第一个及第二个位纪录C及H，来代表此第2个磁区(Page)为子区块2所拥有的，且于第2磁区(Page)的剩余磁区23中的第三个位纪录Ax03来表示此子区块2的第2个磁区(Page)为母区块1的磁区(Page)3，以产生第2磁区(Page)的的检查页。
然而，要如何去判定母区块1或子区块2，可由子区块2中磁区(Page)内的检查页来判定，如果有C及H的记号即为子区块2，而如何分析资料是新的或是旧的亦可由检查页分辨出，请参阅图11所示，为本发明的子区块逻辑页纪录表示图，由图中可清楚看出，本逻辑页24由子区块2每一磁区(Page)的检查页所组成，其中只有前面六个磁区(Page)为有效的磁区(Page)，其余都是空的(没有存在任何资料)，而第1磁区(Page)与第4磁区(Page)所表示的皆为逻辑磁区(Page)的磁区(Page)Y，那表示管理者曾两度对逻辑磁区(Page)的磁区(Page)Y做写入资料，而最后由子区块2的第4磁区(Page)取代第1磁区(Page)成为最终逻辑磁区的磁区(Page)Y的真正资料，所以管理者要读取逻辑磁区的第Y个磁区(Page)时，都得从子区块2的第4磁区(Page)中读取，而管理者要读取逻辑磁区的第K个磁区(Page)时，也必须从子区块2的第5磁区(Page)中读取，其余没纪录在子区块2的磁区(Page)一律从逻辑磁区(Page)中读取，管理者依据此关系就可轻易地将资料读取出来。
再者，若管理者一直对同一个区块的磁区写资料时，管理者就不用一直搬移到所有的资料到新的区块及对旧的区块做抹除的动作，如此一来，不只是能更快地处理写入资料的动作，同时还能延长闪存的寿命。
综上所述，本发明母和子架构下建立子区块检查页及逻辑页的链接方法于使用时，确实能达到其功效及目的，故本发明诚为一实用性优异的发明创造。
以上所述，仅为本发明最佳具体实施例，惟本发明的构造特征并不局限于此，任何熟悉该项技术者在本发明领域内，可轻易思及的变化或修饰，皆可涵盖在权利要求书的范围内。