專利名稱：非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備和管理該設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如閃存之類的非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備，以及管理該非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備的方法。

背景技術(shù)：
一般而言，在使用非易失性存儲器時，經(jīng)常會創(chuàng)建諸如邏輯-物理轉(zhuǎn)換表格之類的管理信息，用以關(guān)聯(lián)用戶數(shù)據(jù)的邏輯地址和非易失性存儲器中的物理地址，并且會使用所創(chuàng)建的管理信息，從而例如防止過度頻繁地在非易失性存儲器中的特定區(qū)域中寫入，并替換缺陷塊(block)。實踐中，還將這個管理信息自身存儲在非易失性存儲器中，從而例如節(jié)省每次上電時用于重新配置的時間。
當(dāng)改寫用戶數(shù)據(jù)時，管理信息的內(nèi)容發(fā)生變更，因此在每次發(fā)生用戶數(shù)據(jù)的改寫時，用戶數(shù)據(jù)狀態(tài)在非易失性存儲器上的正確反映除了需要改寫用戶數(shù)據(jù)之外，還需要改寫管理信息。


發(fā)明內(nèi)容
但是，如果每次都改寫管理信息，則處理時間將增加，從而降低非易失性存儲器的性能，因此有時候會略過管理信息的改寫。因為無法與用戶數(shù)據(jù)同時地寫入管理信息，所以會發(fā)生僅改寫用戶數(shù)據(jù)的場合。由于這些原因，例如可能由于意外斷電而導(dǎo)致發(fā)生非易失性存儲器中的用戶數(shù)據(jù)和管理信息的不匹配。
提出了一種方法，其中，為了在系統(tǒng)啟動時對不匹配進行快速檢查，在開始寫入用戶數(shù)據(jù)之前向非易失性存儲器寫入指示出沒有檢測到不匹配的信息，并且，如果寫入在管理信息被更新之前結(jié)束，則將指示出寫入結(jié)束的信息寫入非易失性存儲器。在啟動時，如果該信息指示出在開始改寫之后的定時，則無法確保管理信息的正確性，因此必須重新配置管理信息。
但是，取決于非易失性存儲器的存儲容量，全部管理信息的重新配置可能會花大量時間，從而嚴(yán)重不利地影響系統(tǒng)。
因此，本發(fā)明提出了與背景技術(shù)方法和裝置相關(guān)聯(lián)的以上確定的問題和其它問題，并通過提供下述非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備和管理該設(shè)備的方法而解決了所提出的問題，所述非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備和管理該設(shè)備的方法顯著地縮短了重新配置非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備的管理區(qū)域所必須的時間，并可快速判斷管理信息是否有效。
在實現(xiàn)本發(fā)明時，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備。該非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備具有配置成電可改寫的非易失性存儲器；以及控制器，該控制器被配置用于基于與非易失性存儲器的管理相關(guān)聯(lián)的信息來控制該非易失性存儲器的存取區(qū)域?？刂破鲗Ψ且资源鎯ζ鞯膮^(qū)域進行分割以用于管理，并按整體方式、對用于管理各個區(qū)域的數(shù)據(jù)的管理信息以及該管理信息的映射(map)進行編號，以將編號后的管理信息和映射寫入非易失性存儲器，從而基于所述編號來判斷所述管理信息和映射是否正常。
在實現(xiàn)本發(fā)明時，根據(jù)其另一個實施例，提供了一種非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備。該非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備具有配置成電可改寫的非易失性存儲器；以及控制器，該控制器被配置用于基于與非易失性存儲器的管理相關(guān)聯(lián)的信息來控制該非易失性存儲器的存取區(qū)域?？刂破骼梅謱优渲脕砉芾矸且资源鎯ζ?，向低層管理信息中寫入指示出該低層管理信息的狀態(tài)的標(biāo)記，并賦予指示出“舊/新”的信息，用于在高層管理信息和低層管理信息之間進行比較。
在實現(xiàn)本發(fā)明時，根據(jù)其又一個實施例，提供了一種管理非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備的方法，該非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備具有非易失性存儲器。這種方法包括以下步驟對非易失性存儲器的區(qū)域進行分割，以對其進行管理；對用于管理各個區(qū)域的數(shù)據(jù)的管理信息和用于控制該管理信息的映射進行整體編號，并將編號后的管理信息和映射寫入非易失性存儲器；以及，基于所述編號來判斷所述管理信息和映射是否正常。
在執(zhí)行本發(fā)明時，根據(jù)其又一個實施例，提供了一種管理非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備的方法，該非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備具有非易失性存儲器。這種方法包括以下步驟使非易失性存儲器具有分層結(jié)構(gòu)，以用于管理；向低層管理信息賦予標(biāo)記，以反映該低層管理信息的狀態(tài)，并將低層管理信息寫入非易失性存儲器；以及，賦予其關(guān)于高層管理信息和所述低層管理信息之間的舊/新比較的信息，并將所述高層管理信息和低層管理信息寫入非易失性存儲器。
根據(jù)本發(fā)明，區(qū)域被分割成子區(qū)域以進行管理，并且各個子區(qū)域的有效/無效狀態(tài)被確定，從而限制重新配置的范圍(如果有必要)，以縮短重新配置所必須的時間。另外，使管理信息具有分層結(jié)構(gòu)，并將舊/新狀態(tài)信息賦給各個分層管理信息，以快速判斷各個子區(qū)域的管理信息的有效/無效狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明，通過改進在非易失性存儲系統(tǒng)(其中，管理信息存儲在非易失性存儲器中)中表示管理信息的狀態(tài)的方法，可以顯著地減少配置管理信息所需的處理和時間，而沒有顯著增加在啟動時所需的用于檢查管理信息的整體性的精力，且沒有顯著增加寫入管理信息的頻率。
這種新穎配置可以縮短啟動時所需的處理時間，即使在具有顯著增加的總存儲容量的非易失性存儲系統(tǒng)中也是如此，從而實現(xiàn)在非易失性存儲系統(tǒng)中的更加顯著的存儲容量的增加。



圖1是示出作為本發(fā)明一個實施例來實施的、基于非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備的存儲系統(tǒng)的示例配置的示意圖； 圖2是示出上述實施例中的管理信息分層之間的相互關(guān)系的示意圖； 圖3A和3B是示出管理信息在非易失性存儲器中的存儲方式和這個存儲的表示方式的示圖，這些圖指示了例如NAND閃存的一個擦除塊； 圖4A和4B是示出從各個塊的頭開始連續(xù)更新管理信息的方式和這個更新的表示方式的第一示圖； 圖5A和5B是示出從各個塊的頭開始連續(xù)更新管理信息的方式和這個更新的表示方式的第二示圖； 圖6A和6B是示出從各個塊的頭開始連續(xù)更新管理信息的方式和這個更新的表示方式的第三示圖； 圖7A和7B是示出從各個塊的頭開始連續(xù)更新管理信息的方式和這個更新的表示方式的第四示圖； 圖8A和8B是示出直到塊的最后一頁所使用的管理信息被進一步更新的方式和這個更新的表示方式的第一示圖； 圖9A和9B是示出直到塊的最后一頁所使用的管理信息被進一步更新的方式和這個更新的表示方式的第二示圖； 圖10A和10B是示出映射在非易失性存儲器中的存儲方式和這個存儲的表示方式的示圖； 圖11A和11B是示出針對圖10的狀態(tài)來更新映射的方式的示圖； 圖12A和12B是示出在啟動時、上述實施例的映射和管理信息的正常狀態(tài)的示圖； 圖13是示出在啟動之后首先將數(shù)據(jù)寫入?yún)^(qū)域AR1并對非易失性存儲器中的管理信息和映射進行更新，從而反映最新狀態(tài)的方式的第一示圖； 圖14是示出在啟動之后首先將數(shù)據(jù)寫入?yún)^(qū)域AR1并對非易失性存儲器中的管理信息和映射進行更新，從而反映最新狀態(tài)的方式的第二示圖； 圖15是示出在啟動之后首先將數(shù)據(jù)寫入?yún)^(qū)域AR1并對非易失性存儲器中的管理信息和映射進行更新，從而反映最新狀態(tài)的方式的第三示圖； 圖16是示出在啟動之后首先將數(shù)據(jù)寫入?yún)^(qū)域AR1并對非易失性存儲器中的管理信息和映射進行更新，從而反映最新狀態(tài)的方式的第四示圖； 圖17是示出在啟動之后首先將數(shù)據(jù)寫入?yún)^(qū)域AR1并對非易失性存儲器中的管理信息和映射進行更新，從而反映最新狀態(tài)的方式的第五示圖； 圖18是指示出下述時間段的流程圖和示圖，在該時間段中，確保了在將數(shù)據(jù)寫入?yún)^(qū)域AR1時使用的映射和管理信息反映出用戶數(shù)據(jù)的最新狀態(tài)； 圖19是示出從寫入圖16所示的區(qū)域AR1中的管理信息的狀態(tài)開始改寫區(qū)域AR2中的用戶數(shù)據(jù)，從而寫入管理信息和映射的方式的第一示圖； 圖20是示出從寫入圖16所示的區(qū)域AR1中的管理信息的狀態(tài)開始改寫區(qū)域AR2中的用戶數(shù)據(jù)，從而寫入管理信息和映射的方式的第二示圖； 圖21是指示出下述時間段的流程圖和示圖，在該時間段中，確保了在將數(shù)據(jù)寫入?yún)^(qū)域AR1和區(qū)域AR2時將使用的映射和管理信息反映出用戶數(shù)據(jù)的最新狀態(tài)； 圖22是示出用戶數(shù)據(jù)被改寫但是映射寫入?yún)s變?yōu)椴槐匾那闆r的第一示圖； 圖23是示出用戶數(shù)據(jù)被改寫但是映射寫入?yún)s變?yōu)椴槐匾那闆r的第二示圖； 圖24是指示出在啟動時將執(zhí)行的管理信息和映射的檢查和重新配置的流程圖； 圖25是示出在某個時刻導(dǎo)致斷電之后再啟動時在非易失性存儲器中的管理信息和映射的示圖； 圖26是示出每一個區(qū)域都包含兩條或更多條管理信息的示例的第一示圖； 圖27A和27B是示出每一個區(qū)域都包含兩條或更多條管理信息的示例的第二示圖； 圖28A和28B是示出每一個區(qū)域都包含兩條或更多條管理信息的示例的第三示圖； 圖29是示出每一個區(qū)域都包含兩條或更多條管理信息的示例的第四示圖； 圖30是示出每一個區(qū)域都包含兩條或更多條管理信息的示例的第五示圖； 圖31是示出每一個區(qū)域都包含兩條或更多條管理信息的示例的第六示圖； 圖32是示出每一個區(qū)域都包含兩條或更多條管理信息的示例的第七示圖； 圖33是示出每一個區(qū)域都包含兩條或更多條管理信息的示例的第八示圖； 圖34是示出每一個區(qū)域都包含兩條或更多條管理信息的示例的第九示圖； 圖35是示出非易失性存儲器的大小足夠大并因而可以預(yù)先展開兩個或更多個區(qū)域中的管理信息的示例的示圖； 圖36是示出每個區(qū)域被分割成子區(qū)域的示例的示圖； 圖37是示出將ID復(fù)位為較小值的過程的第一示圖； 圖38是示出將ID復(fù)位為較小值的過程的第二示圖； 圖39是示出將ID復(fù)位為較小值的過程的第三示圖； 圖40是示出將ID復(fù)位為較小值的過程的第四示圖； 圖41是示出在上述圖37到圖40中的非易失性存儲器中對區(qū)域AR2的映射和管理信息進行更新的方式的第一示圖； 圖42是示出在上述圖37到圖40中的非易失性存儲器中對區(qū)域AR2的映射和管理信息進行更新的方式的第二示圖； 圖43是示出在上述圖37到圖40中的非易失性存儲器中對區(qū)域AR2的映射和管理信息進行更新的方式的第三示圖；以及 圖44是示出在上述圖37到圖40中的非易失性存儲器中對區(qū)域AR2的映射和管理信息進行更新的方式的第四示圖。

具體實施例方式 將參考附圖、以實施例的方式來更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
現(xiàn)在，參考圖1，該圖是示出作為本發(fā)明一個實施例來實施的、基于非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備的存儲系統(tǒng)的示例配置的示意圖。
存儲系統(tǒng)1具有至少一個非易失性存儲器2(在本實施例中，使用了一個非易失性存儲器)、控制器3和包括CPU的主機系統(tǒng)4。
非易失性存儲器2具有一個或多個非易失性存儲體(memorybanks)。非易失性存儲器2例如由NAND閃存組成。非易失性存儲器2在數(shù)量上可以是一個或多個。在非易失性存儲器2中存儲用戶數(shù)據(jù)、管理信息和映射。這些數(shù)據(jù)和信息在非易失性存儲器2中的布置取決于管理這些數(shù)據(jù)和信息的方法。
控制器3布置在主機系統(tǒng)4和非易失性存儲器2之間，更具體而言，控制器3的易失性存儲器31與非易失性存儲器2相連接，并且控制器3中的邏輯部分32經(jīng)由主機接口而與主機系統(tǒng)4相連接。因此，易失性存儲器31和邏輯部分32布置在控制器3中。易失性存儲器31存儲映射，以及以展開方式存儲從非易失性存儲器2讀取的管理信息的一部分或全部和映射。當(dāng)改寫數(shù)據(jù)時，控制器3在易失性存儲器31中對它的信息進行更新，然后將更新后的信息寫入非易失性存儲器2。
應(yīng)當(dāng)注意，控制器3可以并入到主機系統(tǒng)4中。在這種情況下，非易失性存儲器2直接與主機系統(tǒng)4相連接。如果控制器3并入到主機系統(tǒng)4中，則邏輯部分32可以是在主機系統(tǒng)4的CPU上執(zhí)行的軟件。在這種情況下，存在不需要專用硬件的優(yōu)點。此外，易失性存儲器31可以被主機系統(tǒng)4的易失性存儲器共享。在這種情況下，存在節(jié)省存儲器數(shù)量的優(yōu)點。
在諸如閃存之類的非易失性存儲器2的管理中，通過將指示出相對較“舊/新”的信息添加到各條分層的管理信息上，這樣配置的存儲系統(tǒng)1就可以判斷高層信息是否正確反映低層信息。
此外，在寫入用戶數(shù)據(jù)之前對低層管理信息進行更新使得可以判定如果高層管理信息能夠正確反映低層管理信息，則作為整個系統(tǒng)的管理信息是正確的。
參考圖2，其示出了在本實施例中的各條分層管理信息之間的相互關(guān)系。
在本實施例中，如圖2所示，用戶數(shù)據(jù)UD區(qū)域被分割成兩個或更多個區(qū)域AR1到ARm(在圖2所示的示例中，m＝4)，并且這些區(qū)域中的每一個都設(shè)有諸如邏輯-物理轉(zhuǎn)換表格之類的管理信息CINF。
還提供了映射MP，用于管理管理信息CINF。管理信息CINF在非易失性存儲器2上的地址預(yù)先被記錄到映射MP，并且這個映射MP被存儲在非易失性存儲器2上很容易搜索到的位置處。這個布置允許在每次啟動之后對映射和利用所述地址來記錄的管理信息的快速定位。
用戶數(shù)據(jù)UD區(qū)域的分割可以通過任意方式(例如，物理地址或邏輯地址)來進行。此外，可以在兩個或更多個系統(tǒng)中提供管理信息，例如，用于經(jīng)物理分割的區(qū)域的管理信息和用于經(jīng)邏輯分割的區(qū)域的管理信息。
這種多系統(tǒng)方案的優(yōu)點在于，允許根據(jù)將要管理的內(nèi)容來進行正確分割，例如，對于邏輯-物理表格，邏輯分割是更有效的，而對于指示出塊狀態(tài)的表格，物理分割是更有效的。如果使用管理信息的兩個或更多個系統(tǒng)，則需要利用與特定數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的所有系統(tǒng)來判斷關(guān)于該特定數(shù)據(jù)的管理信息是否正確。
圖3A和3B示出了如何在非易失性存儲器中存儲管理信息以及如何表示這種存儲的示例。
圖3A示出了例如在NAND閃存中的一個擦除塊，這個塊包含64頁，每個頁提供寫單元。一個頁PG除了數(shù)據(jù)部分DTP之外，還具有冗余部分RDNP。管理信息CINF在冗余部分RDNP中具有IDFLD和WRFLD字段，IDFLD和WRFLD字段指示出表示“舊/新”的ID以及“寫入中/非寫入中”。
在塊BLK中，按頁編號的升序來寫入數(shù)據(jù)，僅僅最后寫入的頁的內(nèi)容才有效。這通過圖3B來表示，僅僅使用有效信息。
圖12A和12B等使用圖3B所示的表示，作為管理信息在非易失性存儲器中的表示。
圖4A和4B到圖7A和7B示出了從塊的頭開始更新管理信息的方式以及這種更新的表示方式。
圖4A示出了這樣一種狀態(tài)，即，管理信息CINF被寫入到頁PG0，該頁PG0是塊的起始頁。圖4B示出了它的表示。
如果從這個狀態(tài)開始更新管理信息CINF，則將被更新的數(shù)據(jù)被寫入到PG1，該PG1是包含有效數(shù)據(jù)的PG0的下一頁，如圖5A所示。在進行這些動作時，當(dāng)時適當(dāng)?shù)男畔⒈粚懭氲饺哂嗖糠諶DNP。圖5B示出了更新后的狀態(tài)，其中，ID以及IDFLD和WRFLD字段被更新為PG1的ID以及IDFLD和WRFLD字段。
圖6A和6B示出了對圖5A和5B所示的狀態(tài)進行了更新的狀態(tài)。如圖6A所示，數(shù)據(jù)部分DTP和冗余部分RDNP被寫入到包含有效數(shù)據(jù)的頁PG1的下一頁PG2。圖6B示出了更新后的狀態(tài)。圖7A和7B示出了進一步更新后的狀態(tài)。
圖8A和8B以及圖9A和9B示出了對直到塊的最后一頁使用的管理信息進行進一步更新的方式以及表示這個更新的方式。
圖8A示出了這樣一種狀態(tài)，其中，數(shù)據(jù)一直被寫入到頁PG63(塊的最后一頁)，數(shù)據(jù)部分DTP和冗余部分RDNP為有效。圖8B示出了這個狀態(tài)，正在使用該有效信息。
圖9A示出了針對圖8A所示的狀態(tài)、對管理信息進行更新的方式。首先，分配除了使用中的塊之外的空閑塊，并將更新數(shù)據(jù)和冗余部分寫入到所分配塊的起始頁PG0。接下來，將目前為止所使用的塊擦除。因此，保留了將有效數(shù)據(jù)寫入到頁PG0的塊。圖9B表示更新后的狀態(tài)。因為這個表示并不包括指示出塊已經(jīng)使用到哪頁的信息，所以圖9B示出了與其它相同的變化，即，簡單地更新了有效數(shù)據(jù)。
圖10A和10B示出了映射在非易失性存儲器中的存儲方式以及表示這種存儲的方式。
圖10A代表非易失性存儲器2中的一個擦除塊，其中包含64頁作為寫單元。除了數(shù)據(jù)部分DTP之外，一頁PG還包含冗余部分RDNP，映射MP具有在冗余部分RDNP中的、指示出“舊/新”的ID。
管理信息CINF具有指示出“寫入中/非寫入中”的字段，但是，在映射MP中，沒有信息被分配到該區(qū)域。在塊BLK中，按頁編號的升序來寫入數(shù)據(jù)，最后寫入的頁的內(nèi)容為有效。因此，圖10B僅表示有效信息。與管理信息不同，僅表示數(shù)據(jù)部分DTP和ID。圖12等使用圖10B的表示，作為映射MP在非易失性存儲器2中的表示。
圖11A和11B示出了這樣一種狀態(tài)，其中，已經(jīng)針對圖10A和10B所示的狀態(tài)來進行映射更新。
圖11A示出了這樣一種狀態(tài)，其中，有效數(shù)據(jù)包含在頁PG4中，并且新數(shù)據(jù)被寫入頁PG4的下一頁PG5。在進行這些動作時，當(dāng)時適當(dāng)?shù)男畔⒈粚懭肴哂嗖糠諶DNP。
圖11B表示更新后的狀態(tài)，其中，ID是更新后的頁PG5的ID。
圖12A和12B示出了在本實施例的映射和管理信息啟動時的正常狀態(tài)的示例。
非易失性存儲器2存儲管理信息CINF的映射MP和與各個分割區(qū)域相對應(yīng)的管理信息CINF。管理信息CINF包含IDFLD和WRFLD字段，IDFLD和WRFLD字段指示出表示“舊/新”的ID以及“寫入中/非寫入中”。
在這個示例中，指示出“寫入中”的狀態(tài)用0x1來指示，而指示出“非寫入中”的狀態(tài)用0x0來指示。映射MP也包含指示舊/新的ID字段。
管理信息CINF和映射MP可以分配在非易失性存儲器2中的任何地方。如果映射MP的ID具有比管理信息CINF的ID大的編號，則其指示出映射MP的信息比管理信息CINF新，從而反映管理信息CINF的最近的狀態(tài)。
在初始狀態(tài)中，所有管理信息CINF和映射中的ID都為0x1，并且不存在具有指示出“寫入中”的數(shù)據(jù)的管理信息CINF。在這種狀態(tài)中，非易失性存儲器2中的所有管理信息CINF反映了數(shù)據(jù)的最新狀態(tài)，并且映射MP也反映了所有管理信息CINF的最新狀態(tài)。在初始狀態(tài)中，沒有數(shù)據(jù)被展開在易失性存儲器31中。
圖13到圖17示出了下述操作在啟動之后首先將數(shù)據(jù)寫入?yún)^(qū)域AR1，并將非易失性存儲器中的管理信息和映射更新，從而反映最新狀態(tài)。
圖13示出了下述操作當(dāng)作出將數(shù)據(jù)寫入?yún)^(qū)域AR1的請求時，映射MP和管理信息CINF被從非易失性存儲器2展開到易失性存儲器31。
在每次啟動之后，映射MP僅被展開到易失性存儲器31中一次。通過參考易失性存儲器31中的映射MP，管理信息CINF被從區(qū)域AR1讀出到易失性存儲器31。在這個狀態(tài)中，非易失性存儲器2中的管理信息CINF和映射MP仍然反映出用戶數(shù)據(jù)UD和管理信息CINF的最新狀態(tài)。
圖14示出了下述操作在實際改寫用戶數(shù)據(jù)UD之前，先執(zhí)行將管理信息CINF寫入?yún)^(qū)域AR1的操作。對于執(zhí)行了寫入操作的管理信息CINF，將0x2設(shè)置作為比映射MP的ID 0x1大的編號，并將“寫入中”的狀態(tài)設(shè)置作為指示出“寫入中/非寫入中”的信息。
在僅僅已經(jīng)寫入管理信息CINF的狀態(tài)中，管理信息CINF實際反映了用戶數(shù)據(jù)UD的最新狀態(tài)。
但是，因為管理信息CINF的ID變得大于映射MP的ID，所以無法確保映射MP的信息反映出管理信息CINF的最新狀態(tài)，并且，因為對管理信息設(shè)置了“寫入中”的狀態(tài)，所以無法確保管理信息CINF反映出用戶數(shù)據(jù)的最新狀態(tài)。因此，如果隨后發(fā)生斷電，則在下一次啟動時必須重新配置管理信息CINF和映射MP。
圖15示出了正在實際改寫用戶數(shù)據(jù)UD時的管理信息的關(guān)系。在改寫用戶數(shù)據(jù)的同時，在易失性存儲器31中對管理信息CINF和映射MP進行更新。因此，非易失性存儲器2中的管理信息CINF將并不反映最新的用戶數(shù)據(jù)UD。
圖16示出了下述操作在改寫用戶數(shù)據(jù)UD之后，將管理信息CINF寫入?yún)^(qū)域AR1。在已經(jīng)寫入用戶數(shù)據(jù)UD的情況下，最后將管理信息CINF寫成“非寫入中”的狀態(tài)。此時的ID與目前為止的ID相同。
因此，非易失性存儲器2中的管理信息CINF變?yōu)榉从匙钚碌挠脩魯?shù)據(jù)。但是，非易失性存儲器2中的映射MP并不反映最新的管理信息CINF。
圖17示出了下述操作在已經(jīng)寫入管理信息之后執(zhí)行映射寫入。在已經(jīng)完成管理信息CINF的寫入并且非易失性存儲器2中的管理信息CINF變?yōu)榉从吵鲎钚碌挠脩魯?shù)據(jù)UD的情況下，將映射MP寫入非易失性存儲器2。此時，ID是等于或大于管理信息CINF的ID的最大值(在這個示例中為0x2)的值，也就是，0x2。
因此，非易失性存儲器2中的映射變?yōu)榉从吵鲎钚碌墓芾硇畔INF。在這個狀態(tài)中，非易失性存儲器2中的映射的ID變?yōu)榈扔诨虼笥诜且资源鎯ζ?中的所有管理信息的ID的最大值(在這個示例中為相同值)，從而確保非易失性存儲器2中的映射MP反映出所有管理信息CINF的最新狀態(tài)。
另外，因為管理信息CINF是在改寫用戶數(shù)據(jù)之前寫入的，所以如果非易失性存儲器2中的映射MP反映出管理信息CINF的最新狀態(tài)，則可以確保管理信息CINF也反映出用戶數(shù)據(jù)UD的最新狀態(tài)，這又可以確保所有信息都反映出最新狀態(tài)。
圖18示出了這樣的時間段，在該時間段中，可以確保在寫入?yún)^(qū)域AR1時的映射和管理信息反映出管理信息和用戶數(shù)據(jù)的最新狀態(tài)。在圖18中，每一個白色箭頭指示出這樣的時間段，在該時間段中，可以確保非易失性存儲器2中的冗余部分RDNP反映出最新狀態(tài)，而每一個黑色箭頭指示出這樣的時間段，在該時間段中，非易失性存儲器2中的映射MP/管理信息CINF實際反映出最新狀態(tài)。
在圖18中，當(dāng)首先寫入管理信息CINF(ST1)時，無法確保映射MP反映出管理信息CINF的最新狀態(tài)，并且當(dāng)開始寫入用戶數(shù)據(jù)(ST2)時，管理信息CINF并不反映用戶數(shù)據(jù)的最新狀態(tài)。
但是，當(dāng)在設(shè)置了“寫入中”的狀態(tài)的情況下寫入管理信息CINF時，無法確保管理信息CINF反映用戶數(shù)據(jù)的最新狀態(tài)。當(dāng)在改寫用戶數(shù)據(jù)之后將管理信息CINF寫成“非寫入中”(ST3)時，非易失性存儲器2中的管理信息CINF反映出用戶數(shù)據(jù)UD的最新狀態(tài)，從而確保最新狀態(tài)得到實際反映。此外，在已經(jīng)寫入映射MP(ST4)的情況下，非易失性存儲器2中的映射MP變?yōu)榉从吵龉芾硇畔INF的最新狀態(tài)，從而確保最新狀態(tài)得到實際反映。
圖19和20示出了從圖16所示的、管理信息被寫入?yún)^(qū)域AR1的狀態(tài)將用戶數(shù)據(jù)改寫到區(qū)域AR2中，從而寫入管理信息和映射的方式。
圖19示出了這樣的方式，其中，在改寫用戶數(shù)據(jù)UD和將管理信息CINF寫入?yún)^(qū)域AR1之后，將用戶數(shù)據(jù)寫入?yún)^(qū)域AR2，而沒有寫入映射MP。
可以在沒有寫入映射MP的情況下將用戶數(shù)據(jù)UD改寫到另一個區(qū)域。其優(yōu)點在于通過減少寫入映射MP的次數(shù)來提高處理速度并延長映射寫入?yún)^(qū)域的壽命。
在將用戶數(shù)據(jù)UD寫入?yún)^(qū)域AR2之前，與區(qū)域AR1中的一樣，將管理信息CINF的ID設(shè)置為大于映射MP的ID的編號(在本示例中為0x2)，然后通過設(shè)置“寫入中”的狀態(tài)來寫入用戶數(shù)據(jù)。
此外，按需來執(zhí)行利用區(qū)域AR2的其它管理信息CINF的展開和保存。在這個狀態(tài)下，管理信息CINF的ID大于用于區(qū)域AR1和區(qū)域AR2的映射MP的ID。因此，非易失性存儲器2中的映射MP并不反映管理信息CINF的最新狀態(tài)。對于區(qū)域AR2，因為設(shè)置了“寫入中”的狀態(tài)，所以表示非易失性存儲器2中的管理信息CINF并不反映用戶數(shù)據(jù)UD的最新狀態(tài)。
圖20示出了在將用戶數(shù)據(jù)UD改寫到區(qū)域AR2之后寫入管理信息CINF和映射MP的方式。
在將用戶數(shù)據(jù)UD改寫到區(qū)域AR2之后，管理信息CINF最后被寫成“非寫入中”的狀態(tài)。此時的ID與之前的一樣。因此，與區(qū)域AR1中的一樣，非易失性存儲器2中的管理信息CINF變?yōu)榉从吵鲇脩魯?shù)據(jù)UD的最新狀態(tài)。然后，在映射MP被寫入的情況下，對于所有區(qū)域，非易失性存儲器2中的映射MP都變?yōu)榉从吵龉芾硇畔INF的最新狀態(tài)。
應(yīng)當(dāng)注意，如果進行配置從而最終寫入映射MP，則可以在沒有寫入映射MP的情況下將數(shù)據(jù)改寫到其它區(qū)域AR。如果降低寫入映射MP的頻率，則可以縮短寫入所需的時間，并可以減少進行改寫的次數(shù)。
另一方面，在非易失性存儲器2中的映射MP中，并不反映管理信息CINF的最新狀態(tài)的部分增加，從而使得斷電之后必須重新配置的范圍變寬。
圖21示出了這樣的時間段，在該時間段中，可以確保在寫入?yún)^(qū)域AR1和區(qū)域AR2時的映射和管理信息反映出管理信息和用戶數(shù)據(jù)的最新狀態(tài)。
在該圖中，各個箭頭表示與圖20相同的含義。對于管理信息CINF，無法確保反映出用戶數(shù)據(jù)的最新狀態(tài)的時間段在以下范圍內(nèi)，即，從在設(shè)置了“寫入中”的狀態(tài)的情況下將管理信息寫入那個區(qū)域的時間點(ST11)到在改寫用戶數(shù)據(jù)之后、利用“非寫入中”來寫入管理信息的時間點(ST12到ST16)。對于區(qū)域AR1和區(qū)域AR2，這些時間段都保持為真。
就映射MP而言，無法確保反映出那個區(qū)域中的管理信息CINF的最新狀態(tài)的時間段在以下范圍內(nèi)，即，從管理信息CINF被寫入那個區(qū)域的時段到最終寫入映射MP的時間點(ST17)。在這種情況下，即使在區(qū)域AR1改寫以后開始區(qū)域AR2的改寫之后，也無法確保映射反映出區(qū)域AR1的管理信息的最新狀態(tài)。
圖22和23示出了用戶數(shù)據(jù)被改寫卻不需要寫入映射的示例。
圖22示出了這樣的狀態(tài)，其中，從圖13所示的初始狀態(tài)開始、針對區(qū)域AR1來改寫用戶數(shù)據(jù)UD。應(yīng)當(dāng)注意，由映射MP管理的元素沒有為了寫入管理信息CINF而變化，實際上，非易失性存儲器2中的映射MP反映了管理信息CINF的最新信息。
圖23示出了這樣的方式，其中，僅通過從圖22所示的狀態(tài)開始寫入管理信息，非易失性存儲器2中的映射MP和管理信息CINF從而反映出管理信息CINF和用戶數(shù)據(jù)UD的最新狀態(tài)。
對于圖22所示的狀態(tài)，在寫入最后的管理信息CINF時使用與映射MP的ID相同的ID(在這個示例中是0x1)，并且這個管理信息被寫成“非寫入中”，從而確定非易失性存儲器2中的映射MP反映出管理信息CINF的最新狀態(tài)。
但是，應(yīng)當(dāng)注意，所述最后的管理信息CINF的寫入限于不需要改變映射MP的情況。因此，可以完全地降低映射寫入的頻率。
圖24示出了在啟動時執(zhí)行的管理信息和映射的檢查和重新配置流程。
在啟動時，對所有的管理區(qū)域進行檢查。針對所有的管理區(qū)域，對映射MP的ID和管理信息的ID進行比較(ST21到ST27)。如果映射MP的ID高于管理信息CINF的ID，則可以判定，對于那個區(qū)域，映射MP反映出最新管理信息CINF，并且管理信息CINF反映出最新用戶數(shù)據(jù)UD。在這種情況下，并不需要對那個區(qū)域的映射和管理信息進行重新配置(ST23)。
如果映射ID低于管理信息的ID，則其表示在寫入管理信息之后，在需要更新的映射未被寫入的情況下電源已經(jīng)切斷。在這種情況下，對指示出管理信息是否在寫入中的字段進行檢查(ST24)，如果發(fā)現(xiàn)管理信息正在寫入中，則針對那個區(qū)域的用戶數(shù)據(jù)的實際使用需要對管理信息進行重新配置(ST25)。
應(yīng)當(dāng)注意，無論是“寫入中”還是“非寫入中”，對于那個區(qū)域都必須對映射進行重新配置(ST26)。
圖25示出了在某個時刻電源切斷之后再啟動時的非易失性存儲器中的管理信息和映射。
在這個狀態(tài)下，映射MP的ID為0x1，并且區(qū)域AR1中的管理信息CINF的ID為0x2，這提供了“非寫入中”的狀態(tài)，區(qū)域AR2中的管理信息CINF的ID為0x2，這提供了“寫入中”的狀態(tài)，而其它區(qū)域AR中的管理信息CINF的ID為0x1，這提供了“非寫入中”的狀態(tài)。
在這種情況下，對于區(qū)域AR1，映射MP與該區(qū)域相對應(yīng)的部分必須重新配置；對于區(qū)域AR2，管理信息CINF和映射MP與該區(qū)域相對應(yīng)的部分都必須重新配置。
對于其它區(qū)域，管理信息CINF和映射MP與該區(qū)域相對應(yīng)的部分都不需要重新配置。
應(yīng)當(dāng)注意，對于區(qū)域AR1和區(qū)域AR2，映射MP并不反映管理信息CINF的最新狀態(tài)，因此，由映射MP獲得的管理信息CINF的位置可能不正確。在這種情況下，還需要針對管理信息CINF對非易失性存儲器2進行搜索。
圖26到34示出了在每一個區(qū)域中都存在兩條或更多條管理信息的示例。
圖26示出了在易失性存儲器31中和在非易失性存儲器2中的每個區(qū)域中存在兩條或更多條管理信息CINF的方式。這里，在該兩條或更多條管理信息CINF中，代表性的一條管理信息設(shè)有指示出ID和“寫入中/非寫入中”的IDFLD和WRFLD字段，而其它管理信息CINF沒有設(shè)這些字段。
圖27A和27B示出了非代表性管理信息CINF存儲在非易失性存儲器2中的方式和這種存儲的方式。
圖27A指示出非易失性存儲器2中的一個擦除塊，其中包括各自成為寫單元的64頁。一頁PG除了包含數(shù)據(jù)部分DTP之外還包含冗余部分RDNP。對于非代表性管理信息CINF，不執(zhí)行對ID和指示出“寫入中/非寫入中”的字段的信息分配。
在塊BLK中，按頁編號的升序來寫入數(shù)據(jù)，僅最后寫入的頁的內(nèi)容才有效。這由圖27B通過僅使用有效信息來表示。與代表性管理信息CINF不同，僅僅數(shù)據(jù)部分被表示出。在圖29等中，使用圖27的這種表示，作為非易失性存儲器中的非代表性管理信息的表示。
圖28A和28B示出了這樣的方式，其中，針對圖27A和27B所示的狀態(tài)，已經(jīng)更新非代表性管理信息。在圖27A中，有效數(shù)據(jù)包含在PG4中，而如圖28A所示，新數(shù)據(jù)被寫入到頁PG4之后的頁PG5中。圖28B示出了更新后的狀態(tài)的表示，其中，在冗余部分中不包含有效信息。
圖29示出了在本發(fā)明的一個實施例(其中，一個區(qū)域具有兩條管理信息CINF)中、映射MP和管理信息CINF的在啟動時的正常狀態(tài)的示例。
非易失性存儲器2與管理信息CINF的映射MP和分割區(qū)域相對應(yīng)地存儲兩條或更多條管理信息CINF。
代表各個區(qū)域的管理信息CINF具有指示“舊/新”和“寫入中/非寫入中”的IDFLD和WRFLD字段。這里，“寫入中”的狀態(tài)用0x1來指示，而“非寫入中”的狀態(tài)用0x0來指示。
非代表性管理信息CINF不具有ID和指示“寫入中/非寫入中”的字段。映射MP也具有指示“舊/新”的ID字段。管理信息CINF和映射MP可以位于非易失性存儲器2中的任何地方。如果映射MP的ID具有高于管理信息CINF的ID的編號，則其指示出映射MP的信息比管理信息CINF的信息更新，從而反映出管理信息CINF的最新狀態(tài)。
在初始狀態(tài)中，對于代表所有的管理信息CINF和映射MP，ID都為0x1，并且不存在具有指示出“寫入中”的數(shù)據(jù)的管理信息CINF。在這個狀態(tài)下，非易失性存儲器2中的所有管理信息CINF都反映出數(shù)據(jù)的最新狀態(tài)，并且映射MP也反映出所有管理信息CINF的最新狀態(tài)。還應(yīng)當(dāng)注意，沒有數(shù)據(jù)被展開在易失性存儲器31中。
圖30到圖34示出了這樣的狀態(tài)，其中，在啟動之后數(shù)據(jù)首先被寫入?yún)^(qū)域1，并且非易失性存儲器2中的管理信息CINF和映射MP被更新，從而反映最新狀態(tài)。
圖30示出了下述操作當(dāng)請求寫入?yún)^(qū)域AR1時，映射MP和代表性管理信息CINF被從非易失性存儲器2展開到易失性存儲器31中。
在啟動之后，映射MP從非易失性存儲器2到易失性存儲器31的展開可以僅進行一次。通過參考易失性存儲器31中的映射，區(qū)域AR1中的代表性管理信息被讀出到易失性存儲器31。
在這種狀態(tài)下，非易失性存儲器2中的管理信息CINF和映射MP仍然反映出用戶數(shù)據(jù)UD和管理信息CINF的最新狀態(tài)。
圖31示出了下述操作在實際改寫用戶數(shù)據(jù)UD之前，將數(shù)據(jù)寫入到代表區(qū)域AR1的管理信息CINF。
對于將利用數(shù)據(jù)來寫入的管理信息CINF，將大于映射MP的ID 0x1的編號0x2設(shè)置作為ID，并將指示“寫入中”的狀態(tài)設(shè)置作為指示“寫入中/非寫入中”的信息。
在僅已經(jīng)寫入代表性管理信息CINF的狀態(tài)下，管理信息CINF實際反映了用戶數(shù)據(jù)UD的最新狀態(tài)，但是，由于管理信息CINF的ID變得大于映射MP的ID，所以無法確保映射MP的信息反映出管理信息CINF的最新狀態(tài)，這又無法確保管理信息CINF反映出用戶數(shù)據(jù)的最新狀態(tài)，原因在于對代表性管理信息CINF設(shè)置了“寫入中”的狀態(tài)。
因此，如果隨后發(fā)生電源切斷，則在下一次啟動時必須重新配置管理信息CINF和映射MP。
圖32示出了正在實際改寫用戶數(shù)據(jù)UD期間的管理信息CINF的關(guān)系。
在改寫用戶數(shù)據(jù)UD的同時，在易失性存儲器31中對管理信息CINF和映射MP進行更新。因此，非易失性存儲器2中的管理信息CINF將并不反映最新的用戶數(shù)據(jù)UD。
對于除了代表性管理信息CINF之外的管理信息CINF，像用戶數(shù)據(jù)一樣，可以毫無限制地改寫非易失性存儲器2。
圖33示出了下述操作在寫入用戶數(shù)據(jù)UD之后，寫入代表區(qū)域AR1的管理信息CINF。
在改寫用戶數(shù)據(jù)UD以后，在將相同區(qū)域中的所有其它管理信息CINF保存到非易失性存儲器2中之后，代表性管理信息CINF被寫成“非寫入中”狀態(tài)。此時的ID與之前相同。
因此，非易失性存儲器2中的管理信息CINF變?yōu)榉从匙钚碌挠脩魯?shù)據(jù)UD。但是，非易失性存儲器2中的映射MP并不反映最新的管理信息CINF。
圖34示出了在已經(jīng)寫入管理信息CINF之后寫入映射MP的操作。
當(dāng)在寫入管理信息CINF之后、非易失性存儲器2中的管理信息CINF變?yōu)榉从匙钚掠脩魯?shù)據(jù)UD時，映射MP被寫入非易失性存儲器2。此時的ID為0x2，與代表性管理信息CINF的最大值(在本示例中為0x2)相同。
因此，非易失性存儲器2中的映射MP變?yōu)榉从匙钚碌墓芾硇畔INF。在這個狀態(tài)下，非易失性存儲器2中的映射MP的ID取比非易失性存儲器2中的所有代表性管理信息CINF的ID的最大值大的值(在本示例中為相同值)，因此，可以確保非易失性存儲器2中的映射MP反映出所有管理信息CINF的最新狀態(tài)。
此外，因為代表信息CINF是在改寫用戶數(shù)據(jù)UD之前寫入的，所以如果非易失性存儲器2中的映射MP反映出管理信息CINF的最新狀態(tài)，則可以確保管理信息CINF也反映出用戶數(shù)據(jù)的最新狀態(tài)，從而確保所有信息都反映最新狀態(tài)。
圖35示出了這樣一個示例，其中，非易失性存儲器具有足夠大用于展開兩個或更多個區(qū)域的管理信息的存儲空間。
如果易失性存儲器31具有足夠大用于展開兩個或更多個區(qū)域的管理信息CINF的存儲空間，則通過對管理信息CINF設(shè)置“寫入中”狀態(tài)并向其寫入數(shù)據(jù)來提供兩個或更多個處理成“寫入中”的區(qū)域是可行的。
這種配置的優(yōu)勢在于，如果通過例如在兩個或更多個區(qū)域之間進行存取從而執(zhí)行寫入，則不需要每次都執(zhí)行管理信息CINF的展開和保存。
兩個或更多個區(qū)域的管理信息CINF的展開需要在寫入映射MP時使所有區(qū)域中的處于“非寫入中”的管理信息都進入已寫狀態(tài)，然后寫入ID等于或大于所有管理信息的ID的最大值的映射。
因此，在管理信息CINF的ID低于映射MP的ID的區(qū)域中，非易失性存儲器2中的映射MP也反映管理信息CINF的最新狀態(tài)。
圖36示出了各個區(qū)域進一步被分割為子區(qū)域的示例。
各個區(qū)域被分割成包括管理信息CINF的子區(qū)域，但是，賦予管理信息CINF的指示出ID和“寫入中/非寫入中”的字段IDFLD和WRFLD是一一地賦予分割前的各個區(qū)域的。應(yīng)當(dāng)注意，指示出“寫入中/非寫入中”的字段WRFLD必須采取表明哪個子區(qū)域在寫入中的形式。
在圖36中，四個子區(qū)域中僅一個子區(qū)域被處理成“寫入中”，并且該子區(qū)域的編號被用于指示該子區(qū)域正在寫入中。還可行的是，準(zhǔn)備與子區(qū)域的數(shù)目相對應(yīng)的標(biāo)記來單獨地指示各個子區(qū)域是否在寫入中。分割成子區(qū)域的操作使得可以針對各個子區(qū)域來判斷管理信息CINF是否反映用戶數(shù)據(jù)UD的最新狀態(tài)，從而縮小重新配置管理信息CINF的目標(biāo)范圍。
因此，可以縮短重新配置管理信息CINF所需要的時間，而無需投入精力去基于ID比較來判斷映射和管理信息CINF之間的整體性(integrity)。如果這樣來配置，即，指示出各個子區(qū)域的“寫入中”的標(biāo)記示出了各個子區(qū)域的這個狀態(tài)，則可提供將兩個或更多個子區(qū)域處理成“寫入中”的優(yōu)點，代價是增加了將要重新配置的子區(qū)域的數(shù)目。
圖37到圖40示出了將ID復(fù)位成較小值的過程。
圖37示出了在特定階段的管理信息CINF和映射MP的狀態(tài)。在這個示例中，映射MP的ID為0xFE，區(qū)域AR1的ID為0xFE，區(qū)域AR2的ID為0xF0，并且區(qū)域ARm的ID為0x58。隨著對管理信息CINF和映射MP進行寫入，ID取越來越大的值，但是，僅僅在有限范圍內(nèi)的值才可以記錄到非易失性存儲器2中。因此，當(dāng)該值變得相當(dāng)大時，需要將其復(fù)位成較小值。
圖38示出了對賦予了特殊的最小值0x0的ID的映射進行寫入的狀態(tài)。此時，非易失性存儲器2中的映射MP的內(nèi)容反映管理信息CINF的最新狀態(tài)，但是，ID卻處于無法確保映射MP的內(nèi)容的狀態(tài)中，因此，如果例如在這個階段發(fā)生斷電，則必須針對所有區(qū)域來重新配置映射MP。
圖39示出了將0x1賦給所有區(qū)域的管理信息CINF以作為ID的狀態(tài)。
因為管理信息CINF被寫入，所以可能需要對映射MP進行更新，因此非易失性存儲器2中的映射MP并不總是反映管理信息CINF的最新狀態(tài)。但是，因為映射MP寫有0x0的ID，所以沒有發(fā)生“反映了最新狀態(tài)”這樣的錯誤認(rèn)識。
圖40示出了將與管理信息CINF的ID的最大值相同的值0x1賦予映射MP并將數(shù)據(jù)寫入該映射MP的狀態(tài)。非易失性存儲器2中的映射反映出管理信息的最新狀態(tài)。因此，將ID復(fù)位成較小值的操作已經(jīng)完成。
圖41到圖44示出了在圖37到圖40中的各個圖中的區(qū)域AR2中的映射和管理信息被更新的方式。
圖41示出了圖37所示的、非易失性存儲器2中的映射MP和區(qū)域AR2中的管理信息CINF的狀態(tài)。映射MP和管理信息CINF被寫入分立塊的中間的頁中，作為有效數(shù)據(jù)。
圖42示出了圖38所示的、非易失性存儲器2中的映射和區(qū)域AR2中的管理信息CINF的狀態(tài)。針對圖41所示的狀態(tài)，利用ID＝0x0來更新映射；在非易失性存儲器2中，例如，針對區(qū)域AR2、將映射寫入到非易失性存儲器2中的ID＝0xFE的頁的下一頁(ID＝0x0)中。
圖43示出了圖39所示的、非易失性存儲器2中的映射和區(qū)域AR2中的管理信息CINF的狀態(tài)。
針對圖42所示的狀態(tài)，利用ID＝0x1來更新各個管理信息CINF；在非易失性存儲器2中，例如，針對區(qū)域AR2、將映射寫入到非易失性存儲器2中的ID＝0xF0的頁的下一頁(ID＝0x1)中。
圖44示出了圖40所示的、非易失性存儲器2中的映射和區(qū)域AR2中的管理信息CINF的狀態(tài)。針對圖43所示的狀態(tài)，利用ID＝0x1來更新映射；在非易失性存儲器2中，將映射寫入到非易失性存儲器2中的ID＝0x0的頁的下一頁(ID＝0x1)中。
如上所述并根據(jù)本發(fā)明，通過改進在非易失性存儲系統(tǒng)1(其中，管理信息CINF存儲在非易失性存儲器2中)中表示管理信息CINF的狀態(tài)的方法，可以顯著地減少用于配置管理信息CINF所需的處理和時間，而沒有顯著地增加在啟動時所需的用于檢查管理信息CINF的整體性的精力，并且沒有顯著地增加寫入管理信息CINF的頻率。
這種新穎配置可以縮短啟動時所需的處理時間，即使在具有顯著增加的總存儲容量的非易失性存儲系統(tǒng)1中也是如此，從而實現(xiàn)在非易失性存儲系統(tǒng)中的更加顯著的存儲容量的增加。
雖然已經(jīng)使用具體項來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是這種描述僅用于說明性的目的，并且應(yīng)當(dāng)了解，在不脫離以下的權(quán)利要求的精神或范圍的情況下，可以進行改變和變更。
相關(guān)申請的交叉引用
本發(fā)明包含與2007年2月5日向日本專利局提交的日本專利申請JP2007-025736相關(guān)的主題，該申請的全部內(nèi)容通過引用而結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備，包括
非易失性存儲器，該非易失性存儲器被配置成電可改寫的；以及
控制器，該控制器被配置用于基于與所述非易失性存儲器的管理相關(guān)聯(lián)的信息來控制所述非易失性存儲器的存取區(qū)域，
其中，所述控制器對所述非易失性存儲器的區(qū)域進行分割以用于管理，并按整體方式、對用于管理各個區(qū)域的數(shù)據(jù)的管理信息以及所述管理信息的映射進行編號，以將編號后的管理信息和映射寫入所述非易失性存儲器，從而基于所述編號來判斷所述管理信息和所述映射是否正常。
2.如權(quán)利要求1所述的非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備，其中，當(dāng)寫入所述管理信息時，所述控制器向所述管理信息賦予比所述映射的編號大的編號，并且當(dāng)寫入所述映射時，向所述映射賦予比所述管理信息的編號的最大值還大的編號，從而判定所述管理信息的編號低于所述映射的編號的區(qū)域為所述映射的正確區(qū)域。
3.如權(quán)利要求2所述的非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備，其中，所述控制器在寫入數(shù)據(jù)之前寫入編號大于所述映射的編號的所述管理信息，從而判定所述管理信息的編號低于所述映射的編號的區(qū)域在所述管理信息和所述映射方面都正確。
4.如權(quán)利要求2所述的非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備，其中，所述控制器用特殊的最小值來改寫所述映射的編號，用大于所述特殊的最小值的值來改寫所有管理信息的編號，并再次用所述值來改寫所述映射的編號，從而將所述較大編號復(fù)位為較小值。
5.如權(quán)利要求1所述的非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備，其中，所述控制器在寫入數(shù)據(jù)之前將指示出“寫入中”的信息賦給所述管理信息，并在寫入所述數(shù)據(jù)之后、在所述管理信息已經(jīng)更新完時去除所述指示出“寫入中”的信息，從而基于所述指示出“寫入中”的信息是否存在來判斷所述管理信息是否正確。
6.如權(quán)利要求5所述的非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備，其中，如果所述管理信息的編號大于所述映射的編號，并且如果所述管理信息不具有指示出“寫入中”的信息，則所述控制器判定所述管理信息正確并且僅僅所述映射的該區(qū)域不正確。
7.如權(quán)利要求1所述的非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備，其中，所述控制器在啟動時針對各個區(qū)域來判斷所述管理信息和所述映射是否正確，從而在發(fā)現(xiàn)所述管理信息和所述映射不正確的情況下，對重新配置的范圍進行限制。
8.如權(quán)利要求1所述的非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備，其中，如果一個區(qū)域具有多條管理信息，則所述控制器對最后寫入的管理信息進行編號，從而使所述管理信息表示該區(qū)域。
9.如權(quán)利要求1所述的非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備，其中，如果進一步分割將由所述管理信息管理的區(qū)域，則所述控制器通過用所述指示出“寫入中”的信息來指示分割得到的區(qū)域之一，從而判定僅僅所述管理信息中的該區(qū)域不正確。
10.如權(quán)利要求1所述的非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備，其中，如果進一步分割將由所述管理信息管理的區(qū)域，則所述控制器針對各個分割得到的區(qū)域來指示指示出“寫入中”的信息，從而判定僅僅所述管理信息中的該區(qū)域不正確。
11.如權(quán)利要求1所述的非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備，其中，在寫入更新后的管理信息時，如果所述映射不需要更新，則所述控制器賦予所述管理信息的原始編號，從而返回到下述狀態(tài)，即，在沒有寫入所述映射的情況下判定為正確的狀態(tài)。
12.一種非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備，包括
非易失性存儲器，該非易失性存儲器被配置成電可改寫的；以及
控制器，該控制器被配置用于基于與所述非易失性存儲器的管理相關(guān)聯(lián)的信息來控制所述非易失性存儲器的存取區(qū)域，
其中，所述控制器利用分層配置來管理所述非易失性存儲器，向低層管理信息中寫入指示出所述低層管理信息的狀態(tài)的標(biāo)記，并賦予指示出“舊/新”的信息，用于對高層管理信息和所述低層管理信息進行比較。
13.如權(quán)利要求12所述的非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備，其中，為了確認(rèn)所述低層管理信息反映出最新狀態(tài)，所述控制器檢查所述管理信息自身而不檢查所有數(shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求12所述的非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備，其中，為了確認(rèn)所述高層管理信息反映出最新狀態(tài)，所述控制器使用將在更新所述高層管理信息和所述低層管理信息時寫入的所述指示出“舊/新”比較的信息，從而單獨地確認(rèn)是否反映出所述各條低層管理信息的最新狀態(tài)。
15.一種管理非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備的方法，該非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備具有非易失性存儲器，所述方法包括以下步驟
對所述非易失性存儲器的區(qū)域進行分割，以對其進行管理；
對用于管理各個區(qū)域的數(shù)據(jù)的管理信息和用于控制所述管理信息的映射進行整體編號，并將所述編號后的管理信息和映射寫入所述非易失性存儲器；以及
基于所述編號來判斷所述管理信息和所述映射是否正常。
16.一種管理非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備的方法，該非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備具有非易失性存儲器，所述方法包括以下步驟
使所述非易失性存儲器具有分層結(jié)構(gòu)，以用于管理；
向低層管理信息賦予標(biāo)記，以反映該低層管理信息的狀態(tài)，并將所述低層管理信息寫入所述非易失性存儲器；以及
賦予其關(guān)于高層管理信息和所述低層管理信息之間的舊/新比較的信息，并將所述高層管理信息和所述低層管理信息寫入所述非易失性存儲器。
全文摘要
本發(fā)明提供了非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備和管理該設(shè)備的方法。一種非易失性半導(dǎo)體存儲設(shè)備包括配置成電可改寫的非易失性存儲器；以及控制器，該控制器被配置用于基于與非易失性存儲器的管理相關(guān)聯(lián)的信息來控制該非易失性存儲器的存取區(qū)域?？刂破鲗Ψ且资源鎯ζ鞯膮^(qū)域進行分割，以用于管理，并按整體方式、對用于管理各個區(qū)域的數(shù)據(jù)的管理信息以及該管理信息的映射進行編號，以將編號后的管理信息和映射寫入非易失性存儲器，從而基于所述編號來判斷所述管理信息和映射是否正常。
文檔編號G11C29/04GK101241767SQ200810006229
公開日2008年8月13日 申請日期2008年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月5日
發(fā)明者石本剛, 吉岡大助, 河野邊宏, 內(nèi)山克史 申請人:索尼株式會社