在終端中轉(zhuǎn)換存儲器的地址和數(shù)據(jù)的設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種在終端中轉(zhuǎn)換存儲器的地址和數(shù)據(jù)的設(shè)備和方法。更具體地講，本公開涉及一種在終端中以這樣的方式轉(zhuǎn)換存儲器的地址和數(shù)據(jù)的設(shè)備和方法:存儲器的整個區(qū)域可均勻地受到損耗，并且數(shù)據(jù)可受到保護(hù)。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)和靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)的易失性存儲器通常被用作主存儲器和快速緩沖存儲器。鑒于易失性存儲器的隨機(jī)存取和快速操作的優(yōu)點，易失性存儲器適用于存儲將在中央處理器(CPU)中處理的代碼和數(shù)據(jù)。然而，如果未向易失性存儲器供電，則存儲的數(shù)據(jù)從易失性存儲器中被擦除，這使得易失性存儲器不能獨立用于長期數(shù)據(jù)存儲。因此，諸如硬盤或閃存的非易失性存儲器被用作數(shù)據(jù)存儲器。盡管無法進(jìn)行隨機(jī)存取且(相對于易失性存儲器而言)操作慢，但非易失性存儲器適用于永久存儲大量數(shù)據(jù)。
[0003]非易失性RAM (NVRAM)最近已被商品化。NVRAM包括相變RAM (PRAM)、磁RAM (MRAM)等。NVRAM像DRAM那樣基于字節(jié)而隨機(jī)存取，還具有永久性數(shù)據(jù)存儲器的非易失特性。
[0004]換言之，在NVRAM在功能特征上與DRAM相同的同時，NVRAM即使斷電也會保存數(shù)據(jù)。具體地講，MRAM每單元硅面積比SRAM和DRAM具有更高的集成度。因此，MRAM的成本效益更好?？紤]到MRAM的優(yōu)點，預(yù)期DRAM和SRAM將讓位于MRAM。
[0005]雖然最近的NVRAM將代替DRAM，但NVRAM也面臨著一些具有挑戰(zhàn)性的問題。
[0006]NVRAM的存儲單元(cell)由于編程和擦除會受到損耗。由于存儲單元因重復(fù)寫入NVRAM而受到損耗，因此與提供幾乎無窮多次寫入操作的DRAM相比，NVRAM僅允許有限次數(shù)的寫入操作。PRAM保證約108次寫入，F(xiàn)eRAM保證約1012次寫入，并且MRAM保證約1014次寫入。
[0007]損耗均衡是這樣的技術(shù):這項技術(shù)考慮到存儲器的使用期限，布置數(shù)據(jù)以通過防止寫入周期高度集中于特定單元而使得擦除和重寫均勻地分布于存儲器的所有單元。
[0008]一種易失性存儲器NAND閃存通過經(jīng)由閃存轉(zhuǎn)換層對塊和頁進(jìn)行管理，使得每個存儲塊被均勻使用來防止過度擦除特定存儲塊(block) ο為此，閃存轉(zhuǎn)換層記錄和管理每個塊的擦除的計數(shù)。
[0009]如果NVRAM而不是DRAM被用作主存儲器，則由于操作系統(tǒng)(OS)和計算機(jī)系統(tǒng)(諸如，現(xiàn)有的便攜式終端)的較高應(yīng)用層軟件不考慮損耗均衡，因此這是有問題的。
[0010]雖然NVRAM確保相對高的耐久性，但可考慮損耗均衡來延長NVRAM的使用期限，從而用NVRAM代替DRAM。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]技術(shù)問題
[0012]當(dāng)NVRAM斷電之后又通電時，寫在NVRAM上的數(shù)據(jù)通常被擦除。然而，一些數(shù)據(jù)仍然余留在NVRAM上。
[0013]如果余留數(shù)據(jù)是諸如密碼的重要信息，則信息會有暴露于未授權(quán)的第三方的風(fēng)險。
[0014]以上信息僅作為背景信息被呈現(xiàn)以幫助對本公開的理解。至于上述內(nèi)容中的任何內(nèi)容是否可應(yīng)用為針對本公開的現(xiàn)有技術(shù)，未做出確定，也未做出斷定。
[0015]技術(shù)方案
[0016]為了解決上面討論的不足，首要目標(biāo)是提供一種在終端中轉(zhuǎn)換存儲器的地址和數(shù)據(jù)，使得存儲器的所有區(qū)域可均勻地受到損耗的設(shè)備和方法。
[0017]本公開的另一方面在于提供一種用于在終端中轉(zhuǎn)換存儲器的地址和數(shù)據(jù)的設(shè)備和方法，其中，所述設(shè)備和方法執(zhí)行損耗均衡，使得當(dāng)NVRAM在終端中被用作主存儲器時，存儲器的所有區(qū)域均勻地受到損耗。
[0018]本公開的另一方面在于提供一種在終端中轉(zhuǎn)換存儲器的地址和數(shù)據(jù)的設(shè)備和方法，其中，所述設(shè)備和方法可保護(hù)寫在NVRAM上的數(shù)據(jù)。
[0019]本公開的另一方面在于提供在終端中轉(zhuǎn)換存儲器的地址和數(shù)據(jù)的設(shè)備和方法，其中，所述設(shè)備和方法可保護(hù)當(dāng)NVRAM斷電并隨后通電時余留在NVRAM上的數(shù)據(jù)。
[0020]根據(jù)本公開的一方面，提供一種在終端中轉(zhuǎn)換存儲地址的設(shè)備。所述設(shè)備包括:隨機(jī)密鑰產(chǎn)生器，被配置為在每次終端開啟時產(chǎn)生新的隨機(jī)密鑰；地址映射器，被配置為使用隨機(jī)密鑰來轉(zhuǎn)換用于數(shù)據(jù)寫入或數(shù)據(jù)讀取的存儲區(qū)域的地址，并將轉(zhuǎn)換后的地址發(fā)送到存儲器，以將數(shù)據(jù)寫入與轉(zhuǎn)換后的地址相應(yīng)的存儲區(qū)域，或者從與轉(zhuǎn)換后的地址相應(yīng)的存儲區(qū)域讀取數(shù)據(jù)。
[0021]根據(jù)本公開的另一方面，提供一種在終端中轉(zhuǎn)換存儲器的地址和數(shù)據(jù)的設(shè)備。所述設(shè)備包括:隨機(jī)密鑰產(chǎn)生器，被配置為在每次終端開啟時產(chǎn)生新的隨機(jī)密鑰；地址映射器，被配置為使用隨機(jī)密鑰來轉(zhuǎn)換用于數(shù)據(jù)寫入或數(shù)據(jù)讀取的存儲區(qū)域的地址，并將轉(zhuǎn)換后的地址發(fā)送到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，被配置為使用轉(zhuǎn)換后的地址來轉(zhuǎn)換將被寫入存儲器的數(shù)據(jù)，并使用轉(zhuǎn)換后的地址把將從存儲器讀取的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為原始數(shù)據(jù)。
[0022]根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種在終端中轉(zhuǎn)換存儲器的地址和數(shù)據(jù)的設(shè)備。所述設(shè)備包括:處理器，被配置為把將被寫入存儲器的數(shù)據(jù)和用于數(shù)據(jù)寫入或數(shù)據(jù)讀取的存儲區(qū)域的地址發(fā)送到轉(zhuǎn)換單元；轉(zhuǎn)換單元，被配置為使用在每次終端開啟時產(chǎn)生的隨機(jī)密鑰來轉(zhuǎn)換用于數(shù)據(jù)寫入或數(shù)據(jù)讀取的存儲區(qū)域的地址，將轉(zhuǎn)換后的地址發(fā)送到存儲器，轉(zhuǎn)換將被寫入存儲器的數(shù)據(jù)，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)發(fā)送到存儲器，并將從存儲器讀取的轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)返回至原始數(shù)據(jù)；存儲器，被配置為將從轉(zhuǎn)換單元接收到的轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)寫入與從轉(zhuǎn)換單元接收到的轉(zhuǎn)換后的地址相應(yīng)的存儲區(qū)域，從與從轉(zhuǎn)換單元接收到的轉(zhuǎn)換后的地址相應(yīng)的存儲區(qū)域提取轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，并將提取出的數(shù)據(jù)發(fā)送到轉(zhuǎn)換單元。
[0023]根據(jù)本公開的另一方面，提供一種在終端中轉(zhuǎn)換存儲器的地址的方法。所述方法包括:在終端開啟時產(chǎn)生新的隨機(jī)密鑰；使用隨機(jī)密鑰來轉(zhuǎn)換用于數(shù)據(jù)寫入或數(shù)據(jù)讀取的存儲區(qū)域的地址；將數(shù)據(jù)寫入與轉(zhuǎn)換后的地址相應(yīng)的存儲區(qū)域，或者從與轉(zhuǎn)換后的地址相應(yīng)的存儲區(qū)域讀取數(shù)據(jù)。
[0024]根據(jù)本公開的另一方面，提供一種在終端中轉(zhuǎn)換存儲器的地址和數(shù)據(jù)的方法。所述方法包括:在終端開啟時產(chǎn)生新的隨機(jī)密鑰；使用隨機(jī)密鑰來轉(zhuǎn)換用于數(shù)據(jù)寫入或數(shù)據(jù)讀取的存儲區(qū)域的地址；當(dāng)請求數(shù)據(jù)寫入時，使用轉(zhuǎn)換后的地址來轉(zhuǎn)換將被寫入存儲器的數(shù)據(jù)，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)寫入與轉(zhuǎn)換后的地址相應(yīng)的存儲區(qū)域；當(dāng)請求數(shù)據(jù)讀取時，從與轉(zhuǎn)換后的地址相應(yīng)的存儲區(qū)域提取轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，并將提取出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為原始數(shù)據(jù)。
[0025]從下面結(jié)合附圖來公開本公開的示例性實施例的詳細(xì)描述中，本公開的其他方面、優(yōu)點和顯著特征對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將變得明顯。
[0026]在著手下面的“【具體實施方式】”之前，闡述在本專利文件中通篇使用的特定詞語和短語的定義會是有益的:術(shù)語“包括”和“包含”及其派生詞意指包含而沒有限制；術(shù)語“或”是兼容性的，意指和/或；短語“與……相關(guān)聯(lián)的”和“與其相關(guān)聯(lián)的”及其派生詞可意指包括、被包括在……內(nèi)、與……相互連接、包含、被包含在……內(nèi)、連接到……或與……連接、耦合到……或與……耦合、可與……通信、與……合作、交織、并置、近似于、被綁定到……或與……綁定、具有、具有……的屬性，等等；術(shù)語“控制器”意指控制至少一個操作的任何裝置、系統(tǒng)或裝置、系統(tǒng)的一部分，其中，可以以硬件、固件或軟件或者硬件、固件和軟件中的至少兩個的某一組合來實施所述裝置。應(yīng)注意到的是，無論是以本地方式還是以遠(yuǎn)程方式，可集中或分散與任何特定控制器相關(guān)聯(lián)的功能。在本專利文件中通篇提供針對特定詞語和短語的定義，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解的是，在許多(如果不是大多數(shù))情況中，所述定義應(yīng)用于所述定義的詞語和短語的之前以及未來的使用。
[0027]技術(shù)效果
[0028]從以上描述中清楚的是，如果NVRAM被用作主存儲器，則本公開可通過提供前述存儲地址轉(zhuǎn)換設(shè)備和方法，使存儲器的所有單元均勻地受到損耗。無需用于地址映射的映射表，沒有由于地址映射而發(fā)生的時延。因此，主存儲器的確定性操作不受影響。此外，當(dāng)NVRAM斷電之后又通電時，余留在NVRAM上的數(shù)據(jù)不暴露于未授權(quán)的第三方。因此，NVRAM的數(shù)據(jù)受到保護(hù)。
【附圖說明】
[0029]為了更完整地理解本公開及其優(yōu)點，現(xiàn)在參考以下結(jié)合附圖的描述，其中，相同的標(biāo)號表不相同的部件:
[0030]圖1示出根據(jù)本公開示例性實施例的終端的框圖；
[0031]圖2示出根據(jù)本公開示例性實施例的在終端中轉(zhuǎn)換存儲器的地址的設(shè)備的框圖；
[0032]圖3示出根據(jù)本公開示例性實施例的終端中的第一存儲地址轉(zhuǎn)換操作的流程圖；
[0033]圖4示出根據(jù)本公開示例性實施例的終端中的第二存儲地址轉(zhuǎn)換操作的流程圖；
[0034]圖5示出根據(jù)本公開示例性實施例的終端中的第三存儲地址轉(zhuǎn)換操作的流程圖；
[0035]圖6示出根據(jù)本公開另一示例性實施例的在終端中轉(zhuǎn)換存儲器的地址和數(shù)據(jù)的設(shè)備的框圖；
[0036]圖7示出根據(jù)本公開第二示例性實施例的終端中的第一存儲地址和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作的流程圖；
[0037]圖8示出根據(jù)本公開第二示例性實施例的終端中的第二存儲地址和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作的流程圖；
[0038]圖9示出根據(jù)本公開第二示例性實施例的終端中的第三存儲地址和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作的流程圖。
[0039]貫穿附圖，相同的標(biāo)號將被理解為指示相同的部件、元件和結(jié)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0040]在本專利文件中，以下討論的圖1至圖9以及用于描述本公開的原理的各種實施例僅僅是舉例說明，并且不應(yīng)該以任何方式被解釋為用于限制本公開的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，可在任何適當(dāng)?shù)夭贾玫南到y(tǒng)或裝置中實現(xiàn)本公開的原理。提供以下參照附圖的描述來幫助全面理解由權(quán)利要求及其等同物限定的本公開的示例性實施例。本公開包括各種用于幫助理解的具體細(xì)節(jié)，但這些細(xì)節(jié)將僅被視為示例性的。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到的是，在不偏離本公開的范圍的情況下，可對這里所描述的實施例進(jìn)行各種改變和修改。此外，為了清楚和簡明，可省略對于公知功能和構(gòu)造的描述。
[0041]在以下描述和權(quán)利要求中使用的術(shù)語和詞匯不限于字面含義，而僅被發(fā)明人用于實現(xiàn)對本公開的清晰和一致的理解。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)清楚的是，僅為了示意目的而提供本公開的示例性實施例的以下描述，而并非為了限制由權(quán)利要求及其等同物限定的本公開的目的。
[0042]將理解的是，除非上下文清晰地另有指示，否則單數(shù)形式包括復(fù)數(shù)的指示物。因此，例如