本發(fā)明涉及一種串行閃存數(shù)據(jù)保護方法和裝置，屬于計算機領域。
背景技術：
串行falsh存儲器因接口簡單、容量巨大，廣泛應用于單片機產品開發(fā)環(huán)境。但其讀寫速度相對緩慢的特點，導致其在進行數(shù)據(jù)寫入操作階段，意外發(fā)生掉電情況時會極高概率出現(xiàn)文件丟失，甚至導致整個文件系統(tǒng)崩潰現(xiàn)象。
現(xiàn)有階段解決此問題的方法通常：在硬件方面進行彌補，比如掉電保護電路等策略；此方法很大程度上解決了意外掉電帶來數(shù)據(jù)丟失的問題，但涉及的技術環(huán)節(jié)過多，并且同樣需要軟件方面配合，因此無法100％保證其可靠性。最大不足就是保護電路會極大地提升了產品開發(fā)成本(硬件成本)。
技術實現(xiàn)要素：
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種串行閃存數(shù)據(jù)保護方法和裝置。
本發(fā)明采用的技術方案一方面為一種串行閃存數(shù)據(jù)保護方法，包括以下步驟：基于邏輯地址劃分串行閃存為緩存區(qū)和實際區(qū)；建立緩存區(qū)與實際區(qū)之間的頁面映射；將待寫入數(shù)據(jù)逐區(qū)寫入緩存區(qū)的映射扇區(qū)，當緩存區(qū)的剩余的映射扇區(qū)的空間不足或者數(shù)據(jù)需要轉換扇區(qū)時，將映射扇區(qū)的數(shù)據(jù)寫入實際區(qū)，當數(shù)據(jù)寫入完成時，擦拭緩存區(qū)對應的映射扇區(qū)并拆除頁面映射關系。
優(yōu)選地，還包括以下步驟：獲取需要寫入數(shù)據(jù)的實際區(qū)的絕對地址，查詢該絕對地址是否在緩存區(qū)存在對應的映射扇區(qū)，如果不存在，則確定一個映射扇區(qū)并建立與所述絕對地址的頁面映射；如果存在，則讀取該映射扇區(qū)的數(shù)據(jù)并存入ram，所述ram用于存儲待寫入實際區(qū)的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，當緩存區(qū)的剩余的映射扇區(qū)的空間不足時，ram從已寫入數(shù)據(jù)的映射扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)，基于頁面映射將數(shù)據(jù)寫入實際區(qū)，當數(shù)據(jù)寫入完成時，擦拭緩存區(qū)對應的映射扇區(qū)并拆除頁面映射關系。
優(yōu)選地，當需要轉換扇區(qū)時，ram從對應的映射扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)，基于頁面映射將數(shù)據(jù)寫入實際區(qū)，當數(shù)據(jù)寫入完成時，擦拭緩存區(qū)對應的映射扇區(qū)并拆除頁面映射關系。
本發(fā)明采用的技術方案另一方面為一種串行閃存數(shù)據(jù)保護裝置，包括以下模塊：
劃分模塊，用于基于邏輯地址劃分串行閃存為緩存區(qū)和實際區(qū)；映射模塊，用于建立緩存區(qū)與實際區(qū)之間的頁面映射；數(shù)據(jù)處理模塊，用于將待寫入數(shù)據(jù)逐區(qū)寫入緩存區(qū)的映射扇區(qū)，當緩存區(qū)的剩余的映射扇區(qū)的空間不足或者數(shù)據(jù)需要轉換扇區(qū)時，將映射扇區(qū)的數(shù)據(jù)寫入實際區(qū)，當數(shù)據(jù)寫入完成時，擦拭緩存區(qū)對應的映射扇區(qū)并拆除頁面映射關系。
優(yōu)選地，所述映射模塊還用于獲取需要寫入數(shù)據(jù)的實際區(qū)的絕對地址，查詢該絕對地址是否在緩存區(qū)存在對應的映射扇區(qū)，如果不存在，則確定一個映射扇區(qū)并建立與所述絕對地址的頁面映射；如果存在，則讀取該映射扇區(qū)的數(shù)據(jù)并存入ram，所述ram用于存儲待寫入實際區(qū)的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)處理模塊，還用于當緩存區(qū)的剩余的映射扇區(qū)的空間不足時，ram從已寫入數(shù)據(jù)的映射扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)，基于頁面映射將數(shù)據(jù)寫入實際區(qū)，當數(shù)據(jù)寫入完成時，擦拭緩存區(qū)對應的映射扇區(qū)并拆除頁面映射關系。
優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)處理模塊，還用于當需要轉換扇區(qū)時，ram從對應的映射扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)，基于頁面映射將數(shù)據(jù)寫入實際區(qū)，當數(shù)據(jù)寫入完成時，擦拭緩存區(qū)對應的映射扇區(qū)并拆除頁面映射關系。
本發(fā)明的有益效果為通過設定緩存區(qū)和實際區(qū)，通過頁映射進行數(shù)據(jù)之間的轉移，當緩存區(qū)溢出或者需要特定的數(shù)據(jù)轉移的時候進行數(shù)據(jù)的轉移，只有當數(shù)據(jù)被完整的轉移之后才進行數(shù)據(jù)的清除，能夠確保數(shù)據(jù)在斷電的情況下仍能進行數(shù)據(jù)的保存。
附圖說明
圖1所示為基于本發(fā)明實施例的一種串行閃存數(shù)據(jù)保護方法的示意圖。
具體實施方式
以下結合實施例對本發(fā)明進行說明。
基于發(fā)明的實施例1，如圖1所示一種串行閃存數(shù)據(jù)保護方法，包括以下步驟：基于邏輯地址劃分串行閃存為緩存區(qū)和實際區(qū)；建立緩存區(qū)與實際區(qū)之間的頁面映射；將待寫入數(shù)據(jù)逐區(qū)寫入緩存區(qū)的映射扇區(qū)，當緩存區(qū)的剩余的映射扇區(qū)的空間不足或者數(shù)據(jù)需要轉換扇區(qū)時，將映射扇區(qū)的數(shù)據(jù)寫入實際區(qū)，當數(shù)據(jù)寫入完成時，擦拭緩存區(qū)對應的映射扇區(qū)并拆除頁面映射關系。
使用程序(基于邏輯地址劃分)將閃存劃分為緩存區(qū)和實際區(qū)，所述實際區(qū)是最終用來存儲數(shù)據(jù)的空間，通過頁式存儲的形式將緩存區(qū)和實際區(qū)進行存儲單元的分配，通過建立兩者之間的頁面映射，即頁與頁之間對應(同時將映射的記錄做成映射表，包括扇區(qū)號，對應的物理地址和邏輯地址等信息)；而數(shù)據(jù)寫入的步驟，第一步是外部的待寫入數(shù)據(jù)首先會被按頁(即映射扇區(qū))存入緩存區(qū)，由于緩存區(qū)的設定是由程序控制的，因此根據(jù)映射扇區(qū)的扇區(qū)號的使用記錄就可以知道扇區(qū)的使用情況，當緩存區(qū)沒有多余的映射扇區(qū)或者需要將緩存區(qū)的數(shù)據(jù)存入實際區(qū)的時候，根據(jù)映射扇區(qū)之間的頁面映射關系，進行數(shù)據(jù)的移動，當數(shù)據(jù)寫入完成的時候，擦拭緩存區(qū)的對應的映射扇區(qū)的數(shù)據(jù)并拆除頁面映射關系。
基于發(fā)明的實施例1的一種串行閃存數(shù)據(jù)保護方法，還包括以下步驟：獲取需要寫入數(shù)據(jù)的實際區(qū)的絕對地址，查詢該絕對地址是否在緩存區(qū)存在對應的映射扇區(qū)，如果不存在，則確定一個映射扇區(qū)并建立與所述絕對地址的頁面映射；如果存在，則讀取該映射扇區(qū)的數(shù)據(jù)并存入ram，所述ram用于存儲待寫入實際區(qū)的數(shù)據(jù)。
當數(shù)據(jù)需要寫入實際區(qū)的某個絕對地址時，通過查詢建立頁面映射的映射表，可以知道是否已經有設定好的映射關系，如果存在的話，就不用重新進行映射關系的建立，就可以直接通過內存進行數(shù)據(jù)的轉移，如果不存在的話，那么在緩存區(qū)內確定一個映射扇區(qū)(可以是本來沒有寫入數(shù)據(jù)的部分，也可以是經過擦拭后獲得的部分)；獲取該映射扇區(qū)的數(shù)據(jù)并存入ram。
基于發(fā)明的實施例1的一種串行閃存數(shù)據(jù)保護方法，當緩存區(qū)的剩余的映射扇區(qū)的空間不足時，ram從已寫入數(shù)據(jù)的映射扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)，基于頁面映射將數(shù)據(jù)寫入實際區(qū)，當數(shù)據(jù)寫入完成時，擦拭緩存區(qū)對應的映射扇區(qū)并拆除頁面映射關系。
通過數(shù)據(jù)寫入或者擦拭記錄，很容易知道閃存空間的使用情況，當緩存區(qū)的剩余的映射扇區(qū)(即沒有存儲有數(shù)據(jù)的扇區(qū))數(shù)量或者扇區(qū)空間不足的時候，獲取已寫入數(shù)據(jù)的扇區(qū)的資料，選擇其中的若干扇區(qū)進行數(shù)據(jù)轉移(可以隨機選擇扇區(qū)或者按照數(shù)據(jù)寫入時間的順序選最老的扇區(qū)),當數(shù)據(jù)寫入完成的時候，則擦拭緩存區(qū)的對應的扇區(qū)并拆除頁面映射關系。
基于發(fā)明的實施例1的一種串行閃存數(shù)據(jù)保護方法，當需要轉換扇區(qū)時，ram從對應的映射扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)，基于頁面映射將數(shù)據(jù)寫入實際區(qū)，當數(shù)據(jù)寫入完成時，擦拭緩存區(qū)對應的映射扇區(qū)并拆除頁面映射關系。
由于需要將特定的數(shù)據(jù)進行轉移，因此，會從特定的扇區(qū)進行數(shù)據(jù)的轉移，通過ram從特定的映射扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)，然后基于頁面映射的關系將數(shù)據(jù)寫入實際區(qū)對應的扇區(qū)/頁，當數(shù)據(jù)寫入完成的時候，則擦拭緩存區(qū)的對應的扇區(qū)并拆除頁面映射關系。
基于本發(fā)明的實施例2，一種串行閃存數(shù)據(jù)保護裝置，包括以下模塊：
劃分模塊，用于基于邏輯地址劃分串行閃存為緩存區(qū)和實際區(qū)；映射模塊，用于建立緩存區(qū)與實際區(qū)之間的頁面映射；數(shù)據(jù)處理模塊，用于將待寫入數(shù)據(jù)逐區(qū)寫入緩存區(qū)的映射扇區(qū)，當緩存區(qū)的剩余的映射扇區(qū)的空間不足或者數(shù)據(jù)需要轉換扇區(qū)時，將映射扇區(qū)的數(shù)據(jù)寫入實際區(qū)，當數(shù)據(jù)寫入完成時，擦拭緩存區(qū)對應的映射扇區(qū)并拆除頁面映射關系。
基于本發(fā)明的實施例2的一種串行閃存數(shù)據(jù)保護裝置，所述映射模塊還用于獲取需要寫入數(shù)據(jù)的實際區(qū)的絕對地址，查詢該絕對地址是否在緩存區(qū)存在對應的映射扇區(qū)，如果不存在，則確定一個映射扇區(qū)并建立與所述絕對地址的頁面映射；如果存在，則讀取該映射扇區(qū)的數(shù)據(jù)并存入ram，所述ram用于存儲待寫入實際區(qū)的數(shù)據(jù)。
基于本發(fā)明的實施例2的一種串行閃存數(shù)據(jù)保護裝置，所述數(shù)據(jù)處理模塊，還用于當緩存區(qū)的剩余的映射扇區(qū)的空間不足時，ram從已寫入數(shù)據(jù)的映射扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)，基于頁面映射將數(shù)據(jù)寫入實際區(qū)，當數(shù)據(jù)寫入完成時，擦拭緩存區(qū)對應的映射扇區(qū)并拆除頁面映射關系。
基于本發(fā)明的實施例2的一種串行閃存數(shù)據(jù)保護裝置，所述數(shù)據(jù)處理模塊，還用于當需要轉換扇區(qū)時，ram從對應的映射扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)，基于頁面映射將數(shù)據(jù)寫入實際區(qū)，當數(shù)據(jù)寫入完成時，擦拭緩存區(qū)對應的映射扇區(qū)并拆除頁面映射關系。
以上所述，只是本發(fā)明的較佳實施例而已，本發(fā)明并不局限于上述實施方式，只要其以相同的手段達到本發(fā)明的技術效果，都應屬于本發(fā)明的保護范圍。在本發(fā)明的保護范圍內其技術方案和/或實施方式可以有各種不同的修改和變化。