专利名称：存储器装置的数据管理方法
技术领域：
本发明涉及使用不可逆写入存储器的存储器装置的数据管理方法。
背景技术：
在使用电可擦除存储器的系统中，针对逻辑信息和物理信息的对应处理，由于前提是可重写，所以必须有对应于全部逻辑信息的物理信息。另外一个前提是，采用电可擦除存储器特有的冗余部分的逻辑信息和物理信息的对应处理。还有，由于电可擦除存储器本身具有确认写入数据的校验功能，所以不需要在外部进行数据确认。
与电可擦除存储器不同的是，非可逆写入存储器只能写一次。这种存储器称为一次写入型存储器或者OTP(One Time ProgrammableROM)，只能写入一次数据。另外不可逆写入存储器通常是非易失性的。也即，一旦写入的数据是不可以删除的，即使关掉电源，存储的数据仍被保存。
所述不可逆写入存储器的数据管理方法，运用到电可擦除存储器的数据管理方法时，存在不能有效控制，或者是由于逻辑信息和物理信息的对照表，用户能使用的存储器容量减少的问题。
因此，本发明的目的是提供适用于不可逆写入存储器的合适有效的数据管理方法。
发明内容
为了解决所述问题，本发明的权利要求1是，在使用不可逆写入存储器的可装卸存储器装置的数据管理方法中，固定逻辑信息和物理信息的对应的数据管理方法。
权利要求2的使用不可逆写入存储器的可装卸存储器装置的数据管理方法，是通过计算获得逻辑信息和物理信息的对应的数据管理方法。
根据本发明，由于固定逻辑信息和物理信息的对应，或者通过运算获得对应，不需要保存对应于全部逻辑信息的物理信息，所以可以削减此部分所需的存储器容量。
图1是本发明的存储器装置的系统构成示例的方框图。
图2是本发明存储器装置的系统构成其它示例的方框图。
图3是说明不可使用块对照表示例的示意图。
图4是说明不可使用块对照表其它示例的示意图。
图5是表示不可使用块对照表的参考顺序流程图。
图6是表示不可使用块对照表的参考顺序其它示例的流程图。
图7是表示映射基准信息示例的线路图。
图8是表示映射基准信息其它示例的线路图。
图9是根据逻辑信息执行读出请求处理示例的流程图。
图10是根据逻辑信息执行读出请求处理的其它示例的流程图。
图11是根据物理信息的读出请求处理，在存储器装置中参考不可使用块对照表情况下处理示例的流程图。
图12是根据物理信息的读出请求处理，在主机系统中参考不可使用块对照表情况下处理示例的流程图。
图13是根据物理信息的读出请求处理，在存储器装置中执行单元号码的计算和参考不可使用块对照表情况下处理示例的流程图。
图14是根据物理信息的读出请求处理，在存储器中执行单元号码的计算，而在主机系统中参考不可使用块对照表情况下处理示例的流程图。
图15是根据物理信息的读出请求处理，在存储器装置中参考不可使用块对照表情况下处理示例的流程图。
图16是根据物理信息的读出请求处理，在主机系统参考不可使用块对照表情况下处理示例的流程图。
图17是判断写入错误的校验处理和追加不可使用块对照表的内容处理示例的流程图。
最佳实施例下面，针对本发明一个实施例参考图面进行说明。图1是本发明实施例的系统结构。主机系统40和存储器装置1是通过通信线路31以及41连接在一起。存储器装置1对于主机系统40是可自由装卸(可装卸)的卡状结构。
存储器装置1具备与主机系统40通信的通信部分30。存储器装置1还具备数据处理部分2以及存储器部分50。存储器部分50称为OTP，是只能写入一次的不可逆写入存储器，也是非易失性的半导体存储器。也即，写入到存储器部分50的数据是不可擦除的，即使切断源，存储的数据仍被保留。存储器50以设定数据量的单位来读写。在存储器部分50中，设有在存储器安装时通过主机系统最初被读取的区域，即引导区域。在引导区域中，预先记录了属性信息等各种信息。
数据处理部分20和通信部分30通过内部总线21以及32连接，数据处理部分20和存储器部分50通过内部总线22以及51连接。数据处理部分20通过内部总线13、23以及14，可以访问存储器管理信息10。存储器管理信息10包括不可使用块对照表11和映射基准信息12。
图2所示存储器装置1’具备各自含有不可逆写入存储器，即多个存储单元的存储器部分56。在存储器部分56和数据处理部分20之间，设置有内部数据总线22以及51。另外，存储器管理信息10是存储在非易失性存储器上。在此情况下，可以将存储器管理信息10存储在和存储器部分50集成的存储器上，也可以存储在存储器部分50、56上。
主机系统40可以执行对存储器装置1’、1的存储器部分50、56的数据写入和从存储器部分读出数据。其中的一个示例是主机系统40为个人计算机。另一个示例是主机系统40为数字电子相机。所拍摄的图像写入到存储器装置1、1′，并且将图像从存储器装置1、1′读出。主机系统40的另一个示例是声音记录/重放装置、压缩声音数据被写入到存储器装置1、1′，并且将压缩声音数据从存储器装置1、1′读出。
图3是具有一个存储器部分50的存储器装置1中的不可使用块对照表11的一个示例。此表格11是k个不可使用块号码被按顺序分配到不可使用块号码部分60，和与各不可使用块号码相对应的代用块号码按顺序分配到代用块号码部分61的表格。图2所示存储器装置1′中的不可使用块的对照表11的结构如图4所示。虽然不可使用块号码按顺序分配到不可使用块部分62，代用块号码按顺序被分配到代用块号码部分63，但是为了区别多个存储单元，除块号码外，还使用单元号码。
不可使用块对照表11是通过数据处理部分20产生。在图1所示的存储器装置1中，数据处理部分20在识别出存储器部分50的任意物理块中有不可使用的物理块时，通过内部总线13，将此块号码设定到不可使用块号码部分60，确定替代使用的有效块号码，并将确定的块号码设定到代用块号码部分61。
在图2所示存储器装置1′中，数据处理部分20在识别出存储器部分56的任意单元、任意物理块中有不可使用的物理块时，通过内部总线13将此块号码以及单元号码设定到不可使用块号码部分62，确定替代使用的有效块号码以及单元号码，并将确定的块号码以及单元号码设定到代用块号码部分63。另外，在图2所示的存储器装置1′中，可以是每个各单元都有不可使用块对照表。在此情况下的表格结构如图3所示。
针对这样产生的不可使用块对照表的参考方法，参考图5进行说明。在步骤S1，处理对象的物理块号码设为Nphy。i在步骤S2进行初始化。在步骤S3中，确定第i个不可使用块和物理块号码Nphy是否一致。不一致的情况下，在步骤S4中，使i加一，在步骤S5中，确定i是否大于等于(k-1)。通过步骤S3、S4、S5，检查物理块号码Nphy是否是不可使用块号码。
在步骤S3中，如果确定物理块号码Nphy是和第i个不可使用块一致时，在步骤S6，使用第i个代用块来替代物理块号码Nphy。然后，处理结束。另外，在步骤S5，如果确定i是大于等于(k-1)，那么在步骤S7中，物理块号码Nphy不是不可使用块，而是可以使用。然后，处理结束。
通过将不可使用块对照表的物理块号码或者逻辑信息按升序或者降序排列，可以高速进行参考不可使用块对照表的处理。图6是通过物理块号码升序排列高速的参考处理的流程图。
在步骤S11中，物理块号码Nphy设为处理对象。在步骤S12中，i被初始化。在步骤S13中，确定第i个不可使用块和物理块号码Nphy是否一致。不一致的情况下，在步骤S14中，确定物理块号码Nphy是否小于等于第i个不可使用块。
在步骤S14中，如果确定物理块号码Nphy不是小于等于第i个不可使用块，那么在下一步骤S15中，使i加一，在步骤S16中，确定i是否大于等于(k-1)。通过步骤S13、S14、S15、S16，检查物理块号码Nphy是不是不可使用块号码。
在步骤S13中，如果确定物理块号码Nphy是和第i个不可使用块一致时，那么在步骤S17中，使用第i个代用块来替代物理块号码Nphy。然后，处理结束。另外，在步骤S14中，如果确定物理块号码Nphy是小于等于第i个不可使用块，那么在步骤S18中，物理块号码Nphy不是不可使用块，而是可以使用的。然后，处理结束。另外，在步骤S16中，如果确定i是大于等于(k-1)时，那么在步骤S18中，物理块号码Nphy是可以使用的。然后，处理结束。
在图6的处理中，步骤S14确定物理块号码Nphy是否小于等于第i个不可使用块。由于不可使用块是升序排列，如果此关系成立时，不需要检查表格的剩下的范围，就可直接确定物理块号码Nphy是可以使用的。因此，可以高速处理。
下面，针对存储器装置1以及1′的映射基准信息12进行说明。映射基准信息12被设定为从逻辑信息变换到物理信息所必需的信息。图7是表示存储器装置1的映射基准信息12。映射基准信息12是由逻辑物理变换基准15和逻辑物理变换乘数16构成。逻辑物理变换基准15具体是0、+2等。逻辑物理变换乘数16具体是4、1/2等。
图8表示存储器装置1′的映射基准信息12。与存储器装置1的映射基准信息同样地具有逻辑物理变换基准15和逻辑物理变换乘数16，还具有存储器部分的每个单元的物理块数量17。物理块数量具体是512、1024等。
映射基准信息12的内容是在构成存储器装置1、1′时被设定。例如，在存储器装置1中，当逻辑信息单位和物理信息单位相同，逻辑地址0对应于物理块号码0时，映射基准信息12的逻辑物理变换基准15设定为「0」，逻辑物理变换乘数16设定为「1」。另外，在存储器装置1中，当逻辑信息单位是物理信息单位的2倍，逻辑地址0对应于物理块号码4、5时，映射基准信息12的逻辑物理变换基准15设定为「4」，逻辑物理变换乘数16设定为「2」。而且，在存储器装置1中，当逻辑信息单位是物理信息单位的1/4，逻辑地址0、1、2、3对应于物理块号码3时，映射基准信息12的逻辑物理变换基准15设定为「3」，逻辑物理变换乘数16设定为「1/4」。
另外，在存储器装置1′中，当逻辑信息单位和物理信息单位相同，存储器部分每个单元的物理块数是1024个，逻辑地址0对应于物理块号码2时，映射基准信息12的逻辑物理变换基准15设定为「2」，逻辑物理变换乘数16设定为「1」，每个单元的物理块数17设定为「1024」。
使用所述映射基准信息12，执行从逻辑信息到物理信息的变换处理。在使用图1所示存储器装置1的系统中，从逻辑地址Nlog计算物理块号码Nphy的公式，当设逻辑物理变换基准15的设定值为NBASE，逻辑物理变换乘数16的设定值为NMUL时，可表示为下式。
Nphy＝Nlog×NMUL+NBASE在使用图2所示存储器装置1′的系统中，从逻辑地址Nlog计算物理块号码Nphy以及存储单元号码NCELL的公式，当逻辑物理变换基准15的设定值设为NBASE，逻辑物理变换乘数16的设定值设为NMUL，每个单元的设定值设为NBLKNUM时，可表示为下式。
Nphy＝(Nlog×NMUL+NBASE)％NBLKNUM(上式中的％表示求余数的运算)Ncell＝(Nlog×NMUL+NBASE)÷NBLKNUM所述从逻辑信息到物理信息的变换处理是在数据处理部分20中执行。变换处理也可以在主机系统40中执行。在此情况下，作为初始化处理，主机系统40从存储器装置1、1′读出存储器管理信息10的内容，主机系统40有必要保留此信息。
图9是在图1所示系统中，数据处理部分20在执行将逻辑信息变换到物理信息处理的情况下，根据逻辑信息Nlog执行数据读出处理的流程图。在步骤S21中，从主机系统40将逻辑地址Nlog的数据读出请求传送到存储器装置1。通过通信部分30，数据处理部20接收此读出请求(步骤S22)。
在步骤S23中，数据处理部分20以逻辑地址Nlog和映射基准信息12中的设定值NBASE、NMUL为基础，计算出物理块号码Nphy。接着，在步骤S24中，参考不可使用块对照表11，确认物理块号码Nphy不是不可使用块。此处理是所述图5或图6所示的处理。在步骤S25中，确定是否是不可使用块。如果是不可使用块的情况下，在步骤S26中，使用代用块号码替代物理块号码Nphy。
在步骤S27中，从存储器部分50读出物理块号码Nphy。读出的数据记为DATA(Nphy)。DATA(Nphy)被传送到数据处理部分20(步骤S28)。DATA(Nphy)从数据处理部分20被传送到通信部分30(步骤S29)。通过通信部分30将读出的数据DATA(Nphy)传送到主机系统40(步骤S30)。
图10是表示在图2所示系统中，在数据处理部分20执行将逻辑信息变换为物理信息处理的情况下，根据逻辑信息Nlog执行数据读出处理的流程图。图9中的步骤S21、S22、S23和步骤S31、S32、S33一一对应。在步骤S33中，数据处理部分20以逻辑地址Nlog和映射基准信息12中的设定值NBASE、NMUL、NBLKNUM为基础，计算物理块号码Nphy以及单元号码Ncell。
第9图中的步骤S24、S25、S26、S27、S28、S29，S30分别对应于步骤S34、S35、S36、S37、S38，S39、S40。在图10中，由于存储器部分56由多个存储单元构成，除了物理块号码Nphy外，还使用了指用于指定单元的单元号码Ncell。
图11是在图1所示系统中，主机系统40执行将逻辑信息转换到物理信息处理的情况下，根据逻辑信息Nlog执行数据读出处理的流程图。作为初始化处理，从主机系统40将映射基准信息12的读出请求传送到存储器装置1，存储器装置1将映射基准信息12传送到主机系统40。在主机系统40中，由于以映射基准信息19为基础，将逻辑地址变换成物理块号码Nphy，所以在步骤S41中，主机系统40将物理块号码Nphy的数据读出请求传送到存储器装置1。通过通信部分30，数据处理部分20接收此读出请求(步骤S42)。
在步骤S43中，数据处理部分20参考不可使用块对照表11，确认物理块号码Nphy不是不可使用块。在步骤S44中，确定是否是不可使用块。如果是不可使用块的情况下，在步骤S45中，使用代用块号码来替代物理块号码Nphy。
在步骤S46中，从存储器部分50读出物理块号码Nphy。将读出的数据记为DATA(Nphy)。DATA(Nphy)被传送到数据处理部分20(步骤S47)。并将DATA(Nphy)从数据处理部分20传送到通信部分30(步骤S48)。通过通信部分30将读出数据DATA(Nphy)传送到主机系统40(步骤S49)。
图12是在图1所示系统中，在主机系统40执行将逻辑信息变换到物理信息处理的情况下，根据逻辑信息Nlog执行数据读出处理的流程图。图12的处理中，在主机系统40中，逻辑地址被变换到物理块号码Nphy，另外，在主机系统40中，执行参考预先从存储器装置1读取的不可使用块对照表的处理。因此，图11中的可使用块对照表的参考处理(步骤S43、S44及S45)在第12图中不需要。由于其它处理和图11相同，并且针对相对应的步骤，以相同的参考符号表示，所以说明省略。
图13是在图2所示系统中，根据主机系统40传送来的物理信息NGlobalphy执行数据读出处理的流程图。NGlobalphy是指将物理信息Nphy以及Ncell相加后连续的数值。在步骤S51中，从主机系统40将物理信息NGlobalphy的数据的读出请求传送到存储器装置1。通过通信部分30，数据处理部分20接收此读出请求(步骤S52)。
在步骤S53中，数据处理部分20以NGlobalphy和映射基准信息12中的设定值NBASE、NMUL、NBLKNUM为基础，计算出物理信息Nphy以及Ncell。接着，在步骤S54中，参考不可使用块对照表11，确认物理信息Nphy以及Ncell不是不可使用块。在步骤S55中，确定是否是不可使用块。如果是不可使用块的情况下，在步骤S56中使用代用块号码来替代Nphy以及Ncell。
在步骤S57，从存储器部分56读出物理信息Nphy以及Ncell。读出的数据记为DATA(Ncell、Nphy)。DATA(Ncell、Nphy)被传送到数据处理部分20(步骤S58)。再将DATA(Ncell、Nphy)从数据处理部分20传送到通信部分30(步骤S59)。通过通信部分30将读出数据DATA(Ncell、Nphy)传送到主机系统40(步骤S60)。
图14是在图2所示系统中，根据主机系统40传送来的物理信息NGlobalphy执行数据读出处理的流程图。图14的处理中，在主机系统40中执行参考不可使用块对照表的处理。因此，在图13中不可使用块对照表的参考处理(步骤S54、S55以及S56)在图14中不需要。由于其它处理和图13相同，并且针对相对应的步骤，使用了相同的参考符号表示，所以说明省略。
图15是在图2所示系统中，根据主机系统40传送来的物理信息Ncell、Nphy执行数据读出处理的流程图。在步骤S61中，从主机系统40将物理信息Ncell、Nphy的数据读出请求传送到存储器装置1。针对所述图13的处理中，使用了物理信息NGlobalphy，而在图15中，在主机系统40中计算出指定单元号码以及块号码的物理信息Ncell、Nphy，并将此物理信息提供给存储器装置1。因此，不需要在图13中的计算Ncell、Nphy的步骤S53。由于其它的处理和图13相同，并且针对相对应的步骤，以相同的参考符号表示，所以说明省略。
图16是图2所示系统中，根据主机系统40传送来的物理信息Ncell、Nphy，执行数据读出处理的流程图。图16的处理中，在主机系统40中执行参考不可使用块对照表的处理。因此，图15中的不可使用块对照表的参考处理(步骤S54、S55以及S56)在图16中不需要。由于其它的处理和图15是相同的，并且针对相对应的步骤，以相同的参考符号表示，所以说明省略。
图17是说明在如图1的系统中，以主机系统40的请求为基础执行写入处理时，通过校验处理确认是否正常结束写入的功能的流程图。在步骤S71中，通过数据处理部分20将物理块号码Nphy写入存储器部分50。写入处理与所述读出处理相同。在步骤S72中，写入处理开始，在步骤S73中，等待写入处理结束。
写入结束后，立刻执行物理块号码Nphy的读出处理(步骤S74)。读出的数据表示为DATAR(Nphy)。在步骤S75中，比较DATAR(Nphy)和DATAW(Nphy)(写入数据)。如果两者一致，就认为写入正常结束，然后结束处理(步骤S76)。
在步骤S75中，确定读出数据和写入数据为不一致时，判断为没有正常写入。接着，在步骤S77中，将物理块号码Nphy追加到不可使用块对照表中。数据处理部分20在步骤S78中，确定对应于物理块号码Nphy的代用块。在步骤S79中，将代用块设定在不可使用块对照表的内容中。在步骤S80中，物理块号码Nphy被设定的代用块号码置换，返回步骤S71的处理。
本发明并不局限于所述本发明的实施例，只要是不脱离本发明的主旨范围内的各种变化及应用都是可以的。例如，在不可使用块对照表是升序排列的情况下，也可判断处理对象的块物理块号码是比最大物理块号码的1/2的值大还是小，并根据此结果，选择判断是不是不可使用块的顺序。即，选择了从小开始检查或者是从大开始检查。
根据本发明，由于不保存与全部块数量对应的逻辑信息和物理信息的对照表，可以增加对不可逆写入存储器的用户开放的容量。另外，在本发明中，由于根据计算也可执行逻辑信息和物理信息之间的变换，即使在映射信息丢失时也可进行一定程度的数据访问。
权利要求
1.一种使用不可逆写入存储器的可装卸存储器装置的数据管理方法，其特征在于它是将逻辑信息和物理信息的对应固定的数据管理方法。
2.一种使用不可逆写入存储器的可装卸存储器装置的数据管理方法，其特征在于它是通过计算而获得逻辑信息和物理信息的对应的数据管理方法。
3.如权利要求2中所述的数据管理方法，其特征在于将在计算中使用的信息作为映射基准信息保存在可装卸存储装置内。
4.如权利要求2中所述的数据管理方法，其特征在于在所述存储器装置中执行所述计算。
5.如权利要求2中所述的数据管理方法，其特征在于在与所述存储器装置连接的主机系统中执行所述计算。
6.如权利要求1或2中所述的数据管理方法，其特征在于在所述不可逆写入存储器内存在不可使用块的情况下，将不可使用块号码和它的替代用块号码作为不可使用块对照表保存。
7.如权利要求7中所述的数据管理方法，其特征在于所述不可使用块对照表的物理块号码或者逻辑信息按升序或者降序排列。
8.如权利要求1或2中所述的数据管理方法，其特征在于具有在执行写入处理时，通过写入处理后立刻执行校验处理以确认是否正常写入的功能。
全文摘要
从主机系统将逻辑地址N
文档编号G06F12/08GK1479894SQ01820285
公开日2004年3月3日 申请日期2001年10月12日 优先权日2000年10月13日
发明者佐佐木淳子 申请人:索尼公司