基于塊保留區(qū)替換的壞塊管理系統(tǒng)及管理方法【專利摘要】基于塊保留區(qū)替換的壞塊管理系統(tǒng)及管理方法，屬于固態(tài)存儲(chǔ)【
技術(shù)領(lǐng)域：
】。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的現(xiàn)有的方法使用的是壞塊跳過(guò)策略，只能適用于簡(jiǎn)單順序存儲(chǔ)操作的場(chǎng)合，對(duì)于有完整上層FTL管理算法的應(yīng)用不具有普適性的問(wèn)題。技術(shù)方案為：運(yùn)用壞塊保留區(qū)替換策略，將所有塊分為用戶數(shù)據(jù)塊區(qū)和好塊保留區(qū)，通過(guò)在FPGA片內(nèi)RAM建立基于位索引的壞塊標(biāo)記表BBT(BadBlockTable)和塊保留映射表RTT(Reservedtranslatetable)實(shí)現(xiàn)壞塊識(shí)別標(biāo)記和壞塊映射替換，同時(shí)將兩表構(gòu)成壞塊信息表保存在NANDFlash中。本發(fā)明可應(yīng)用于固態(tài)存儲(chǔ)器SSD?！緦＠f(shuō)明】基于塊保留區(qū)替換的壞塊管理系統(tǒng)及管理方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及固態(tài)存儲(chǔ)領(lǐng)域中一種壞塊管理系統(tǒng)及管理方法，特別涉及一種基于塊保留區(qū)替換的壞塊管理系統(tǒng)及管理方法，屬于固態(tài)存儲(chǔ)【
技術(shù)領(lǐng)域：
】?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]NANDFlash存儲(chǔ)器由于其具有訪問(wèn)速度快、低功耗、高密度、大容量、抗震性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在目前的消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集、服務(wù)器存儲(chǔ)系統(tǒng)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。為提高SSDs的存儲(chǔ)容量和降低其單位存儲(chǔ)成本，NANDFlash也逐漸從單層單元(SingleLevelCell,SLC)發(fā)展到多層單元（Multi-levelCell,MLC)。隨著存儲(chǔ)單元尺寸的降低，NANDFlash的可靠性也不斷下降，在工廠生產(chǎn)和使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生壞塊，為了能夠正常使用就必須對(duì)壞塊進(jìn)行管理BBM(BadBlockManagement)。[0003]NANDFlash由若干存儲(chǔ)塊構(gòu)成，每個(gè)塊由若干頁(yè)構(gòu)成。由于制造工藝和成本原因，生產(chǎn)廠家在NANDFlash成片出廠時(shí)均含有壞塊，稱為出廠壞塊。在使用的過(guò)程中，由于NANDFlash擦寫壽命有限（SLC10000-100000次，MLC3000-5000次），當(dāng)使用到一定時(shí)限后就會(huì)產(chǎn)生壞塊，稱為使用壞塊。[0004]1、出廠壞塊的識(shí)別：出廠壞塊信息在出廠時(shí)會(huì)標(biāo)記在每個(gè)塊的固定地址中。讀該固定地址數(shù)據(jù)就可判斷是不是壞塊。[0005]2、使用壞塊的識(shí)別：使用壞塊分為兩類：（1)擦除或者編程操作失敗，產(chǎn)生使用壞塊。（2)讀某塊內(nèi)某頁(yè)數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)出錯(cuò)位數(shù)超出了ECC校驗(yàn)?zāi)芰?，產(chǎn)生使用壞塊。[0006]目前國(guó)內(nèi)在NANDFlash壞塊管理方面也做了相當(dāng)多的工作，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)光電技術(shù)研究所博士論文（孫科林?；贜ANDFlash的嵌入式圖像記錄技術(shù)[D]:[博士學(xué)位論文]，北京：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，2013,43-55)提出了一種利用存儲(chǔ)于FRAM非易失存儲(chǔ)器中的壞塊標(biāo)記位表和滑動(dòng)窗口技術(shù)，實(shí)現(xiàn)只需要一個(gè)時(shí)鐘就可以完成壞塊查詢、替換的技術(shù)和突發(fā)壞塊產(chǎn)生時(shí)復(fù)制保持原有壞塊有效數(shù)據(jù)的滯后回寫技術(shù)。中科院長(zhǎng)春光機(jī)所（張勝勇，高世杰，吳志勇，等.基于FPGA的NANDFlash壞塊處理方法[J].計(jì)算機(jī)工程，2010,36(6):239-243.)提出了一種面向順序讀寫數(shù)據(jù)記錄裝置的簡(jiǎn)單壞塊管理策略，并做了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。南開大學(xué)（李幼萌，李慶誠(chéng)，宮曉利.FTL層的NAND-FLASH壞塊管理算法石開究與實(shí)現(xiàn)[J]·InternationalConferenceonServicesScience,ManagementandEngineering.2010:254-257.)提出了一種利用FTL層進(jìn)行軟件壞塊管理的方案，由于該方案與特定的FTL算法相結(jié)合，對(duì)于上層獨(dú)立的FTL算法研究開發(fā)不利，同時(shí)與實(shí)際的NANDFlash層次化構(gòu)架不相符合。[0007]但是，上述兩種方案是面向于高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的存儲(chǔ)器模塊，使用的是壞塊跳過(guò)策略，1、只能適用于簡(jiǎn)單順序存儲(chǔ)操作的場(chǎng)合，2、對(duì)于有完整上層FTL管理算法的應(yīng)用不具有普適性。【
發(fā)明內(nèi)容】[0008]本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有的方法使用的是壞塊跳過(guò)策略，只能適用于簡(jiǎn)單順序存儲(chǔ)操作的場(chǎng)合，對(duì)于有完整上層FTL管理算法的應(yīng)用不具有普適性的問(wèn)題。[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案是：[0010]一種基于塊保留區(qū)替換的壞塊管理系統(tǒng)，其特征在于它包括：[0011]用于對(duì)壞塊掃描并建立壞塊信息表的壞塊管理初始化模塊；[0012]用于對(duì)壞塊地址映射和運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的使用壞塊進(jìn)行管理的壞塊管理控制模塊；[0013]用于對(duì)壞塊管理初始化模塊和壞塊管理控制模塊產(chǎn)生的壞塊信息進(jìn)行保存的壞塊信息表RAM;[0014]用于對(duì)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的使用壞塊進(jìn)行數(shù)據(jù)合并操作的滯后回寫模塊；[0015]進(jìn)行滯后回寫模塊后，進(jìn)行檢測(cè)NANDFlash運(yùn)行過(guò)程中是否有壞塊產(chǎn)生的模塊；[0016]壞塊管理初始化模塊在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)提供壞塊初始化信息并將信息保存到壞塊信息表RAM中，在結(jié)束該操作時(shí)，壞塊管理初始化模塊發(fā)送信息給壞塊管理控制模塊，初始化完成；在系統(tǒng)運(yùn)行中，壞塊管理控制模塊需要通過(guò)訪存壞塊信息表RAM執(zhí)行壞塊地址映射和使用中壞塊管理功能，當(dāng)使用中有壞塊產(chǎn)生時(shí)，壞塊管理控制模塊在完成地址更新映射后，控制滯后回寫模塊實(shí)現(xiàn)舊塊到新塊的數(shù)據(jù)合并操作。[0017]一種基于塊保留區(qū)替換的壞塊管理方法，其特征在于它包括：[0018]用于對(duì)壞塊掃描并建立壞塊信息表的壞塊管理初始化步驟；[0019]用于對(duì)壞塊地址映射和運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的使用壞塊進(jìn)行管理的壞塊管理控制步驟；[0020]用于對(duì)壞塊管理初始化步驟和壞塊管理控制步驟產(chǎn)生的壞塊信息進(jìn)行保存的壞塊信息表RAM;[0021]用于對(duì)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的使用壞塊進(jìn)行數(shù)據(jù)合并操作的滯后回寫步驟；[0022]進(jìn)行滯后回寫步驟后，進(jìn)行檢測(cè)NANDFlash運(yùn)行過(guò)程中是否有壞塊產(chǎn)生的步驟；[0023]壞塊管理初始化步驟在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)提供壞塊初始化信息并將信息保存到壞塊信息表RAM中，在結(jié)束該操作時(shí)，進(jìn)行壞塊管理初始化步驟，該步驟發(fā)送信息后進(jìn)行壞塊管理控制步驟，初始化完成；在系統(tǒng)運(yùn)行中，壞塊管理控制步驟需要通過(guò)訪存壞塊信息表RAM執(zhí)行壞塊地址映射和使用中壞塊管理功能，當(dāng)使用中有壞塊產(chǎn)生時(shí)，壞塊管理控制步驟在完成地址更新映射后，控制滯后回寫步驟實(shí)現(xiàn)舊塊到新塊的數(shù)據(jù)合并操作。[0024]本發(fā)明的有益效果是：[0025]1、本發(fā)明運(yùn)用壞塊替換策略，通過(guò)將壞塊位標(biāo)記表BBT(BadBlockTable)和塊保留映射表RTT(Reservedtranslatetable)相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)完整的壞塊管理功能。該方法具有流程簡(jiǎn)化、資源損耗小、性能可靠、可與上層FTL(FlashTranslationLayer)透明適配的優(yōu)點(diǎn)；[0026]2、本發(fā)明全面考慮了壞塊產(chǎn)生、壞塊識(shí)別、壞塊信息存儲(chǔ)、壞塊高速替換，能同時(shí)管理出廠壞塊和突發(fā)產(chǎn)生的使用壞塊，是壞塊管理的完整解決方案；[0027]3、本發(fā)明將壞塊管理信息非易失地存儲(chǔ)在原NANDFlash當(dāng)中，并備份存儲(chǔ)，同時(shí)對(duì)突發(fā)產(chǎn)生的壞塊數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠合并操作，使其具有極高的可靠性；[0028]4、本發(fā)明使用塊保留區(qū)替換策略，不僅能對(duì)簡(jiǎn)單順序訪問(wèn)實(shí)現(xiàn)壞塊管理也能對(duì)復(fù)雜的隨機(jī)訪存情況實(shí)現(xiàn)壞塊管理，使用BBT和RTT相結(jié)合的方式在對(duì)出廠壞塊和使用壞塊都能進(jìn)行管理的同時(shí)，大大降低了壞塊管理的資源損耗，簡(jiǎn)化了管理步驟，提高了管理效率；【專利附圖】【附圖說(shuō)明】[0029]圖1壞塊管理系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)圖；[0030]圖2壞塊保留區(qū)替換方法示意圖；[0031]圖3壞塊管理初始化模塊流程圖；[0032]圖4壞塊管理控制器模塊地址轉(zhuǎn)換流程圖；[0033]圖5壞塊管理控制器模塊使用壞塊管理流程圖；[0034]圖6為本發(fā)明試驗(yàn)驗(yàn)證中，BBM初始化模塊仿真圖；[0035]圖7為本發(fā)明試驗(yàn)驗(yàn)證中，BBM控制器地址轉(zhuǎn)換仿真圖；[0036]圖8為本發(fā)明試驗(yàn)驗(yàn)證中，BBM頂層邏輯仿真圖?！揪唧w實(shí)施方式】[0037]結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】?！揪唧w實(shí)施方式】[0038]一：下面結(jié)合圖1、圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的一種基于塊保留區(qū)替換的壞塊管理系統(tǒng)，它包括：[0039]用于對(duì)壞塊掃描并建立壞塊信息表的壞塊管理初始化模塊；[0040]用于對(duì)壞塊地址映射和運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的使用壞塊進(jìn)行管理的壞塊管理控制模塊；[0041]用于對(duì)壞塊管理初始化模塊和壞塊管理控制模塊產(chǎn)生的壞塊信息進(jìn)行保存的壞塊信息表RAM;[0042]用于對(duì)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的使用壞塊進(jìn)行數(shù)據(jù)合并操作的滯后回寫模塊；[0043]所述數(shù)據(jù)合并操作是對(duì)原壞塊到新好塊的數(shù)據(jù)合并操作；[0044]進(jìn)行滯后回寫模塊后，進(jìn)行檢測(cè)NANDFlash運(yùn)行過(guò)程中是否有壞塊產(chǎn)生的模塊；[0045]壞塊管理初始化模塊在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)提供壞塊初始化信息并將信息保存到壞塊信息表RAM中，在結(jié)束該操作時(shí)，壞塊管理初始化模塊發(fā)送信息給壞塊管理控制模塊，初始化完成；在系統(tǒng)運(yùn)行中，壞塊管理控制模塊需要通過(guò)訪存壞塊信息表RAM執(zhí)行壞塊地址映射和使用中壞塊管理功能，當(dāng)使用中有壞塊產(chǎn)生時(shí)，壞塊管理控制模塊在完成地址更新映射后，控制滯后回寫模塊實(shí)現(xiàn)舊塊到新塊的數(shù)據(jù)合并操作。[0046]本發(fā)明方法，在策略上使用壞塊保留區(qū)替換策略。在壞塊存儲(chǔ)方式上使用壞塊標(biāo)記表BBT和塊保留映射表RTT相結(jié)合的方式在管理流程上使用出廠壞塊初始化掃描和運(yùn)行中使用壞塊管理分開管理的方式。[0047]壞塊保留區(qū)替換策略就是在NANDFlash芯片（圖2所不）的連續(xù)塊中，將最后的一部分塊設(shè)置為保留好塊區(qū)，前部分設(shè)置為用戶尋址數(shù)據(jù)塊區(qū)。當(dāng)產(chǎn)生壞塊時(shí)，將數(shù)據(jù)塊區(qū)中的壞塊物理地址映射到保留區(qū)的好塊物理地址中，實(shí)現(xiàn)壞塊管理。[0048]【具體實(shí)施方式】二：下面結(jié)合圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是：所述壞塊管理初始化模塊包括：用于判斷NANDFlash是否為第一次啟動(dòng)的模塊、壞塊遍歷掃描模塊、判斷NANDFlash第一塊第一頁(yè)和第二頁(yè)數(shù)據(jù)是否相同的模塊；[0049]執(zhí)行用于判斷NANDFlash是否為第一次啟動(dòng)的模塊，若是，則進(jìn)行壞塊遍歷掃描模塊，否則，進(jìn)行判斷NANDFlash第一塊第一頁(yè)和第二頁(yè)數(shù)據(jù)是否相同的模塊，若是，則進(jìn)行壞塊信息表導(dǎo)入壞塊信息表RAM，否則，進(jìn)行將壞塊映射信息量大的那一頁(yè)數(shù)據(jù)作為壞塊信息表寫入壞塊信息表RAM;[0050]所述壞塊遍歷掃描模塊包括：用于根據(jù)掃描到的壞塊信息建立壞塊信息表并保存在壞塊信息表RAM的模塊、用于將所述壞塊信息表分別存入NANDFlash第一塊的第一頁(yè)和第二頁(yè)中保存的模塊；[0051]所述壞塊信息表包括基于位索引的壞塊位標(biāo)記表BBT(BadBlockTable)和從壞塊地址到保留區(qū)好塊地址的映射表RTT(ReservedTranslateTable)。【具體實(shí)施方式】[0052]三：下面結(jié)合圖4、圖5說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二不同的是：所述壞塊管理控制模塊包括：用于對(duì)地址映射管理的模塊、用于對(duì)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生壞塊管理的模塊；[0053]所述用于對(duì)地址映射管理的模塊包括：判斷當(dāng)前塊是否為壞塊的查詢壞塊位標(biāo)記表模塊、查詢地址映射表并將轉(zhuǎn)換塊地址輸出的模塊、直接輸出當(dāng)前NANDFlash操作地址模塊；[0054]所述地址映射管理模塊開啟后，進(jìn)行判斷當(dāng)前塊是否為壞塊的查詢壞塊位標(biāo)記表模塊，若是，則進(jìn)行依次查詢地址映射表并將轉(zhuǎn)換塊地址輸出的模塊，否則進(jìn)行直接輸出當(dāng)前NANDFlash操作地址模塊后回到地址映射管理模塊開啟階段；[0055]所述用于對(duì)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生壞塊管理的模塊包括：檢測(cè)NANDFlash運(yùn)行過(guò)程中是否有壞塊產(chǎn)生模塊、映射保留區(qū)的第一塊好塊地址到當(dāng)前壞塊地址的模塊、更新壞塊信息表（壞塊位標(biāo)記表和壞塊地址映射表）模塊、壞塊信息表重新寫入NANDFlash模塊、；[0056]進(jìn)行檢測(cè)NANDFlash運(yùn)行過(guò)程中是否有壞塊產(chǎn)生模塊，若是，則進(jìn)行映射保留區(qū)的第一塊好塊地址到當(dāng)前壞塊地址的模塊，然后進(jìn)行更新壞塊信息表模塊，最后進(jìn)行壞塊信息表重新寫入NANDFlash模塊；否則返回循環(huán)進(jìn)行檢測(cè)NANDFlash運(yùn)行過(guò)程中是否有壞塊產(chǎn)生模塊?！揪唧w實(shí)施方式】[0057]四：下面結(jié)合圖1、圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，一種基于塊保留區(qū)替換的壞塊管理方法，它包括：[0058]用于對(duì)壞塊掃描并建立壞塊信息表的壞塊管理初始化步驟；[0059]用于對(duì)壞塊地址映射和運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的使用壞塊進(jìn)行管理的壞塊管理控制步驟；[0060]用于對(duì)壞塊管理初始化步驟和壞塊管理控制步驟產(chǎn)生的壞塊信息進(jìn)行保存的壞塊信息表RAM;[0061]用于對(duì)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的使用壞塊進(jìn)行數(shù)據(jù)合并操作的滯后回寫步驟；[0062]進(jìn)行滯后回寫步驟后，進(jìn)行檢測(cè)NANDFlash運(yùn)行過(guò)程中是否有壞塊產(chǎn)生的步驟；[0063]壞塊管理初始化步驟在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)提供壞塊初始化信息并將信息保存到壞塊信息表RAM中，在結(jié)束該操作時(shí)，進(jìn)行壞塊管理初始化步驟，該步驟發(fā)送信息后進(jìn)行壞塊管理控制步驟，初始化完成；在系統(tǒng)運(yùn)行中，壞塊管理控制步驟需要通過(guò)訪存壞塊信息表RAM執(zhí)行壞塊地址映射和使用中壞塊管理功能，當(dāng)使用中有壞塊產(chǎn)生時(shí)，壞塊管理控制步驟在完成地址更新映射后，控制滯后回寫步驟實(shí)現(xiàn)舊塊到新塊的數(shù)據(jù)合并操作。[0064]【具體實(shí)施方式】五：下面結(jié)合圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至四之一不同的是：[0065]所述壞塊管理初始化步驟包括：用于判斷NANDFlash是否為第一次啟動(dòng)的步驟、壞塊遍歷掃描步驟、判斷NANDFlash第一塊第一頁(yè)和第二頁(yè)數(shù)據(jù)是否相同的步驟；[0066]執(zhí)行用于判斷NANDFlash是否為第一次啟動(dòng)的步驟，若是，則進(jìn)行壞塊遍歷掃描步驟，否則，進(jìn)行判斷NANDFlash第一塊第一頁(yè)和第二頁(yè)數(shù)據(jù)是否相同的步驟，若是，則進(jìn)行壞塊信息表導(dǎo)入壞塊信息表RAM，否則，進(jìn)行將壞塊映射信息量大的那一頁(yè)數(shù)據(jù)作為壞塊信息表寫入壞塊信息表RAM;[0067]所述壞塊遍歷掃描步驟包括：用于根據(jù)掃描到的壞塊信息建立壞塊信息表并保存在壞塊信息表RAM的步驟、用于將所述壞塊信息表分別存入NANDFlash第一塊的第一頁(yè)和第二頁(yè)中保存的步驟。【具體實(shí)施方式】[0068]六：下面結(jié)合圖4、圖5說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至五之一不同的是：所述壞塊管理控制步驟包括：用于對(duì)地址映射管理的步驟、用于對(duì)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生壞塊管理的步驟；[0069]所述用于對(duì)地址映射管理的步驟包括：判斷當(dāng)前塊是否為壞塊的查詢壞塊位標(biāo)記表步驟、查詢地址映射表并將轉(zhuǎn)換塊地址輸出的步驟、直接輸出當(dāng)前NANDFlash操作地址步驟；[0070]所述地址映射管理步驟開啟后，進(jìn)行判斷當(dāng)前塊是否為壞塊的查詢壞塊位標(biāo)記表步驟，若是，則進(jìn)行依次查詢地址映射表并將轉(zhuǎn)換塊地址輸出的步驟，否則進(jìn)行直接輸出當(dāng)前NANDFlash操作地址步驟后回到地址映射管理步驟；[0071]所述用于對(duì)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生壞塊管理的步驟包括：檢測(cè)NANDFlash運(yùn)行過(guò)程中是否有壞塊產(chǎn)生步驟、映射保留區(qū)的第一塊好塊地址到當(dāng)前壞塊地址的步驟、更新壞塊信息表（壞塊位標(biāo)記表和壞塊地址映射表）步驟、壞塊信息表重新寫入NANDFlash步驟；[0072]進(jìn)行檢測(cè)NANDFlash運(yùn)行過(guò)程中是否有壞塊產(chǎn)生步驟，若是，則進(jìn)行映射保留區(qū)的第一塊好塊地址到當(dāng)前壞塊地址的步驟，然后進(jìn)行更新壞塊信息表步驟，最后進(jìn)行壞塊信息表重新寫入NANDFlash步驟；否則返回循環(huán)進(jìn)行檢測(cè)NANDFlash運(yùn)行過(guò)程中是否有壞塊產(chǎn)生步驟。[0073]本發(fā)明的實(shí)施例如下：[0074]壞塊位標(biāo)記表BBT用Ibit信息來(lái)標(biāo)識(shí)某塊是否為壞塊（其通過(guò)RAM字節(jié)地址和字節(jié)內(nèi)位偏移地址和壞塊地址一一對(duì)應(yīng)），大大壓縮了壞塊表的容量。例如2kB的BBT表可以存儲(chǔ)16k個(gè)壞塊標(biāo)記信息。同時(shí)壞塊映射表RTT只保存已標(biāo)記壞塊到好塊的地址映射信息，例如上述一個(gè)物理塊地址長(zhǎng)度為2Byte，可以覆蓋16K塊地址范圍，在2kB中可以存儲(chǔ)512個(gè)壞塊映射信息，完全可以滿足在存儲(chǔ)壽命內(nèi)的壞塊管理要求。通過(guò)這種BBT和RTT結(jié)合的壞塊表，4KB的片內(nèi)RAM也就是Flash-頁(yè)大小就可以滿足16GB信息的壞塊管理存儲(chǔ)要求，大大減輕了系統(tǒng)資源負(fù)擔(dān)。[0075]在壞塊替換時(shí)，普通好塊的標(biāo)記查詢、地址輸出只需要2個(gè)時(shí)鐘；在遇到壞塊時(shí)，標(biāo)記查詢、地址查詢、地址輸出為10到n*4+4+2個(gè)時(shí)鐘，η為存儲(chǔ)在壞塊映射表中的第幾個(gè)位置，主要由壞塊數(shù)目和壞塊位置決定；我們可以看到通過(guò)這種方法大大縮短了由于壞塊管理引入所帶來(lái)的時(shí)間損耗。[0076]表1壞塊信息表[0077]【權(quán)利要求】1.一種基于塊保留區(qū)替換的壞塊管理系統(tǒng)，其特征在于它包括：用于對(duì)壞塊掃描并建立壞塊信息表的壞塊管理初始化模塊；用于對(duì)壞塊地址映射和運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的使用壞塊進(jìn)行管理的壞塊管理控制模塊；用于對(duì)壞塊管理初始化模塊和壞塊管理控制模塊產(chǎn)生的壞塊信息進(jìn)行保存的壞塊信息表RAM;用于對(duì)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的使用壞塊進(jìn)行數(shù)據(jù)合并操作的滯后回寫模塊；進(jìn)行滯后回寫模塊后，進(jìn)行檢測(cè)NANDFlash運(yùn)行過(guò)程中是否有壞塊產(chǎn)生的模塊；壞塊管理初始化模塊在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)提供壞塊初始化信息并將信息保存到壞塊信息表RAM中，在結(jié)束該操作時(shí)，壞塊管理初始化模塊發(fā)送信息給壞塊管理控制模塊，初始化完成；在系統(tǒng)運(yùn)行中，壞塊管理控制模塊需要通過(guò)訪存壞塊信息表RAM執(zhí)行壞塊地址映射和使用中壞塊管理功能，當(dāng)使用中有壞塊產(chǎn)生時(shí)，壞塊管理控制模塊在完成地址更新映射后，控制滯后回寫模塊實(shí)現(xiàn)舊塊到新塊的數(shù)據(jù)合并操作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于塊保留區(qū)替換的壞塊管理系統(tǒng)，其特征在于：所述壞塊管理初始化模塊包括：用于判斷NANDFlash是否為第一次啟動(dòng)的模塊、壞塊遍歷掃描模塊、判斷NANDFlash第一塊第一頁(yè)和第二頁(yè)數(shù)據(jù)是否相同的模塊；執(zhí)行用于判斷NANDFlash是否為第一次啟動(dòng)的模塊，若是，則進(jìn)行壞塊遍歷掃描模塊，否則，進(jìn)行判斷NANDFlash第一塊第一頁(yè)和第二頁(yè)數(shù)據(jù)是否相同的模塊，若是，則進(jìn)行壞塊信息表導(dǎo)入壞塊信息表RAM，否則，進(jìn)行將壞塊映射信息量大的那一頁(yè)數(shù)據(jù)作為壞塊信息表寫入壞塊信息表RAM;所述壞塊遍歷掃描模塊包括：用于根據(jù)掃描到的壞塊信息建立壞塊信息表并保存在壞塊信息表RAM的模塊、用于將所述壞塊信息表分別存入NANDFlash第一塊的第一頁(yè)和第二頁(yè)中保存的模塊；所述壞塊信息表包括基于位索引的壞塊位標(biāo)記表BBT和從壞塊地址到保留區(qū)好塊地址的映射表RTT。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于塊保留區(qū)替換的壞塊管理系統(tǒng)，其特征在于：所述壞塊管理控制模塊包括：用于對(duì)地址映射管理的模塊、用于對(duì)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生壞塊管理的模塊；所述用于對(duì)地址映射管理的模塊包括：判斷當(dāng)前塊是否為壞塊的查詢壞塊位標(biāo)記表模塊、查詢地址映射表并將轉(zhuǎn)換塊地址輸出的模塊、直接輸出當(dāng)前NANDFlash操作地址模塊；所述地址映射管理模塊開啟后，進(jìn)行判斷當(dāng)前塊是否為壞塊的查詢壞塊位標(biāo)記表模塊，若是，則進(jìn)行依次查詢地址映射表并將轉(zhuǎn)換塊地址輸出的模塊，否則進(jìn)行直接輸出當(dāng)前NANDFlash操作地址模塊后回到地址映射管理模塊開啟階段；所述用于對(duì)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生壞塊管理的模塊包括：檢測(cè)NANDFlash運(yùn)行過(guò)程中是否有壞塊產(chǎn)生模塊、映射保留區(qū)的第一塊好塊地址到當(dāng)前壞塊地址的模塊、更新壞塊信息表模塊、壞塊信息表重新寫入NANDFlash模塊、；進(jìn)行檢測(cè)NANDFlash運(yùn)行過(guò)程中是否有壞塊產(chǎn)生模塊，若是，則進(jìn)行映射保留區(qū)的第一塊好塊地址到當(dāng)前壞塊地址的模塊，然后進(jìn)行更新壞塊信息表模塊，最后進(jìn)行壞塊信息表重新寫入NANDFlash模塊；否則返回循環(huán)進(jìn)行檢測(cè)NANDFlash運(yùn)行過(guò)程中是否有壞塊產(chǎn)生模塊。4.一種基于塊保留區(qū)替換的壞塊管理方法，其特征在于它包括：用于對(duì)壞塊掃描并建立壞塊信息表的壞塊管理初始化步驟；用于對(duì)壞塊地址映射和運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的使用壞塊進(jìn)行管理的壞塊管理控制步驟；用于對(duì)壞塊管理初始化步驟和壞塊管理控制步驟產(chǎn)生的壞塊信息進(jìn)行保存的壞塊信息表RAM;用于對(duì)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的使用壞塊進(jìn)行數(shù)據(jù)合并操作的滯后回寫步驟；進(jìn)行滯后回寫步驟后，進(jìn)行檢測(cè)NANDFlash運(yùn)行過(guò)程中是否有壞塊產(chǎn)生的步驟；壞塊管理初始化步驟在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)提供壞塊初始化信息并將信息保存到壞塊信息表RAM中，在結(jié)束該操作時(shí)，進(jìn)行壞塊管理初始化步驟，該步驟發(fā)送信息后進(jìn)行壞塊管理控制步驟，初始化完成；在系統(tǒng)運(yùn)行中，壞塊管理控制步驟需要通過(guò)訪存壞塊信息表RAM執(zhí)行壞塊地址映射和使用中壞塊管理功能，當(dāng)使用中有壞塊產(chǎn)生時(shí)，壞塊管理控制步驟在完成地址更新映射后，控制滯后回寫步驟實(shí)現(xiàn)舊塊到新塊的數(shù)據(jù)合并操作。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于塊保留區(qū)替換的壞塊管理方法，其特征在于：所述壞塊管理初始化步驟包括：用于判斷NANDFlash是否為第一次啟動(dòng)的步驟、壞塊遍歷掃描步驟、判斷NANDFlash第一塊第一頁(yè)和第二頁(yè)數(shù)據(jù)是否相同的步驟；執(zhí)行用于判斷NANDFlash是否為第一次啟動(dòng)的步驟，若是，則進(jìn)行壞塊遍歷掃描步驟，否則，進(jìn)行判斷NANDFlash第一塊第一頁(yè)和第二頁(yè)數(shù)據(jù)是否相同的步驟，若是，則進(jìn)行壞塊信息表導(dǎo)入壞塊信息表RAM，否則，進(jìn)行將壞塊映射信息量大的那一頁(yè)數(shù)據(jù)作為壞塊信息表寫入壞塊信息表RAM;所述壞塊遍歷掃描步驟包括：用于根據(jù)掃描到的壞塊信息建立壞塊信息表并保存在壞塊信息表RAM的步驟、用于將所述壞塊信息表分別存入NANDFlash第一塊的第一頁(yè)和第二頁(yè)中保存的步驟。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于塊保留區(qū)替換的壞塊管理方法，其特征在于：所述壞塊管理控制步驟包括：用于對(duì)地址映射管理的步驟、用于對(duì)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生壞塊管理的步驟；所述用于對(duì)地址映射管理的步驟包括：判斷當(dāng)前塊是否為壞塊的查詢壞塊位標(biāo)記表步驟、查詢地址映射表并將轉(zhuǎn)換塊地址輸出的步驟、直接輸出當(dāng)前NANDFlash操作地址步驟；所述地址映射管理步驟開啟后，進(jìn)行判斷當(dāng)前塊是否為壞塊的查詢壞塊位標(biāo)記表步驟，若是，則進(jìn)行依次查詢地址映射表并將轉(zhuǎn)換塊地址輸出的步驟，否則進(jìn)行直接輸出當(dāng)前NANDFlash操作地址步驟后回到地址映射管理步驟；所述用于對(duì)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生壞塊管理的步驟包括：檢測(cè)NANDFlash運(yùn)行過(guò)程中是否有壞塊產(chǎn)生步驟、映射保留區(qū)的第一塊好塊地址到當(dāng)前壞塊地址的步驟、更新壞塊信息表步驟、壞塊信息表重新寫入NANDFlash步驟；進(jìn)行檢測(cè)NANDFlash運(yùn)行過(guò)程中是否有壞塊產(chǎn)生步驟，若是，則進(jìn)行映射保留區(qū)的第一塊好塊地址到當(dāng)前壞塊地址的步驟，然后進(jìn)行更新壞塊信息表步驟，最后進(jìn)行壞塊信息表重新寫入NANDFlash步驟；否則返回循環(huán)進(jìn)行檢測(cè)NANDFlash運(yùn)行過(guò)程中是否有壞塊產(chǎn)生步驟?！疚臋n編號(hào)】G06F12/06GK104360958SQ201410752148【公開日】2015年2月18日申請(qǐng)日期:2014年12月9日優(yōu)先權(quán)日:2014年12月9日【發(fā)明者】魏德寶,鄧立寶,張鵬,喬立巖申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)