存储设备坏块处理方法、装置、设备及存储介质与流程

本申请计算机技术领域，尤其涉及一种存储设备坏块处理方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

针对智能卡嵌入式系统，文件的存储管理是最核心和复杂的功能之一。在实际应用中，智能卡的应用场景复杂多样，经常发生设备的电压不稳，或者突然失去供电电压的问题。出于经济性考虑，芯片设计时采用的非易失存储器(non-volatilememory，nvm)大多支持整页擦除然后按照字节写入，或者整页擦除整页写入的方式，这样所带来的问题是即便改写一个字节，也需要全页擦除的问题。然后，是某些产品要经常读写非易失存储器，从而造成非易失存储器中的个别热点也由于疲劳出现坏块，造成产品使用寿命提前结束。因此，需要一种能够更好的对坏nvm存储块进行管理从而提升nvm使用寿命的方案。

技术实现要素：

本申请的多个方面提供一种存储设备坏块处理方法、装置、设备及存储介质，用以减轻对非易失存储器造成的损害。

本申请实施例提供一种存储设备坏块处理方法，所述方法包括：

若nvm存储块损坏，则查询与损坏的所述nvm存储块具有映射关系的nvm备用块；

将所述nvm存储块中的数据写入所述nvm备用块；

更新至少两个映射表中所述nvm存储块与所述nvm备用块的映射关系。

可选地，根据产品序列号和映射表校验值，加载有效映射表到缓存区；

调用非易失存储器写入操作。

可选地，在存储区中包括至少两页映射表和对应的替换页；

所述更新至少两个映射表中所述nvm存储块与所述nvm备用块的映射关系，包括：

更新损坏的nvm存储块对应的映射表中的数据到新映射表中。

可选地，若检测到nvm存储块损坏，则确认是否存在空闲块；

若存在所述空闲块，则根据映射表确认与损坏的所述nvm存储块具有映射关系的所述nvm备用块；

确认所述nvm备用块是否损坏。

可选地，若所述nvm备用块损坏，则在所述映射表中增加所述nvm存储块的原地址与所述nvm备用块的目的地址的映射关系。

可选地，若所述nvm备用块没有损坏，针对所述nvm存储块将原nvm备用块的目的地址替换为新nvm备用块的目的地址。

可选地，所述映射表包括：第一字段，所述第一字段用于标识损坏的nvm存储块的替换生效或者不生效。

本申请实施例提供一种存储设备坏块处理装置，所述装置包括：

查询模块，用于若nvm存储块损坏，则查询与损坏的所述nvm存储块具有映射关系的nvm备用块；

写入模块，用于将所述nvm存储块中的数据写入所述nvm备用块；

更新模块，用于更新映射表中所述nvm存储块与所述nvm备用块的映射关系。

本申请实施例提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，致使所述一个或多个处理器执行包括以下的动作：

若nvm存储块损坏，则查询与损坏的所述nvm存储块具有映射关系的nvm备用块；

将所述nvm存储块中的数据写入所述nvm备用块；

更新映射表中所述nvm存储块与所述nvm备用块的映射关系。

本申请实施例提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器，以及一个或多个存储计算机程序的存储器，以及传感器；

所述一个或多个处理器执行所述计算机程序，以用于：

若nvm存储块损坏，则查询与损坏的所述nvm存储块具有映射关系的nvm备用块；

将所述nvm存储块中的数据写入所述nvm备用块；

更新映射表中所述nvm存储块与所述nvm备用块的映射关系。

在本申请的一些实施例中，对存储区中各nvm存储块进行检测，若检测到损坏的nvm存储块，则根据映射表中的映射关系，查找nvm备用块来替换损坏的nvm存储块。将nvm存储块中的数据写入到具有映射关系的nvm备用块中。在当前具有映射关系的nvm备用块被占用之后，进一步更新映射表中nvm存储块与nvm备用块的映射关系。在本方案中，非易失存储器的存储区中至少包含两页映射表，这两页映射表之间轮流替换工作。通过针对坏块管理，对擦写频繁的热点页，预留冗余页，采用循环使用的方式，来达到损耗均衡的目的，使非易失存储器的寿命延长。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种存储设备坏块处理方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种映射表的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种存储区示意图；

图4为本发明实施例提供的一种nvm备用块确定方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种nvm备用块检测方法的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的举例说明存储设备坏块处理的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的存储设备坏块处理的装置结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

在本申请中，以非易失存储器为例进行说明。在实际应用中，由于

如图1所示为本发明实施例提供的一种存储设备坏块处理方法的流程示意图。该方法包括如下步骤：

101：若nvm存储块损坏，则查询与损坏的所述nvm存储块具有映射关系的nvm备用块。

102：将所述nvm存储块中的数据写入所述nvm备用块。

103：更新至少两个映射表中所述nvm存储块与所述nvm备用块的映射关系。

在接收到写操作指令后，需要确认一下当前的nvm存储块是否是可用的，换言之，在对nvm存储块保护单元进行初始化后，检测nvm存储块是否损坏。因为当nvm存储块损坏后，需要对损坏的nvm存储块进行替换，若没有损坏，则执行写入操作。容易理解的是，在对nvm存储块进行损坏检查时，如果时间充足可以对存储区中所有nvm存储块都进行检查；如果需要进行针对性的快速检查，也可以根据写操作指令，针对待写入nvm存储块进行检查，这样可以提高检查效率。

需要说明的是，这里所说的将损坏的nvm存储块中的数据写入到nvm备用块中，可以理解为若nvm存储块中的数据还能够被读取，则将对应的数据写入到nvm备用块中；若nvm存储块因为损坏导致数据不能被读取，则可以将备份数据写入到nvm备用块中。

在实际应用中，在存储区中包括至少两页映射表和对应的替换页；所述更新至少两个映射表中所述nvm存储块与所述nvm备用块的映射关系，包括：更新损坏的nvm存储块对应的至少两个映射表中的数据。

为了便于理解，下面具体举例说明。假设两个映射表分别为map0和map1。如图2为本发明实施例提供的一种映射表的示意图。从图中可以看到，map0包括多个字段，其中，第一字段(cflag)用于标识损坏的nvm存储块的替换生效或者不生效，当cflag＝0xa5时生效，其他则不生效。第二字段cindex表示下一有效空闲块位置偏移。第三字段ssn用于表示映射(map)表顺序号，每次变更映射表，则将ssn的数值增加1。第四字段cnum用于表示新旧page页映射个数，比如，map0的映射个数为1，map1的映射个数为2。第五字段data用于表示损坏的nvm存储块地址saddr和替换的nvm备用块地址daddr之间的映射关系，映射关系个数与cnum是对应的。第六字段用于表示损坏的nvm存储块map表中前面所有数据的校验和。

如图3为本发明实施例提供的一种存储区示意图。在该存储区中可以看到，包含两页映射表和对应的替换页。也就是，在存储区中分配有2+n的预留空间，这里的2页用来存储管理损坏的nvm存储块的映射表，剩下的n页作为替换页。具体n的多少，需要根据存储区剩余空间的大小来确定。容易理解的是，用户还可以根据实际使用情况调整映射表的页数，比如，可以将映射表的页数增加到3页或者4页，并且将这些映射表交替使用。从而有利于延长非易失存储器的使用寿命。

下面针对步骤101具体展开说明。如图4为本发明实施例提供的一种nvm备用块确定方法的流程示意图。包括以下步骤：

401：若检测到nvm存储块损坏，则确认是否存在空闲块。

402：若存在所述空闲块，则根据映射表确认与损坏的所述nvm存储块具有映射关系的所述nvm备用块。

403：确认所述nvm备用块是否损坏。

如上文所述可知，在针对nvm存储区执行写入操作的时候，发现nvm存储块损坏之后，需要对该nvm存储块中的数据进行备份，也就需要相应的预留备份页存储待备份数据。若没有空闲块则无法进行备份。在确认有空闲块之后，进一步通过任一映射表(比如，map0或者map1)确认与损坏的nvm存储块对应的nvm备用块。

在实际应用中，为了避免重要数据备份失败，在对损坏的nvm存储块的数据进行备份之前，还需要进一步确认与损坏的nvm存储块对应的nvm备用块是否损坏。通过对nvm备用块的检测，能够很好地保证数据的成功备份。

为了便于理解，下面针对步骤403nvm备用块对应不同的检测结果进行展开举例说明。如图5为本发明实施例提供的一种nvm备用块检测方法的流程示意图。

在一种情况下，501：若nvm备用块损坏，则在所述映射表中增加所述nvm存储块的原地址与所述nvm备用块的目的地址的映射关系。

若nvm备用块损坏，则表示该nvm备用块不可用，需要为nvm存储块重新分配可用的nvm备用块，换言之，为nvm存储块与新nvm备用块重新建立映射关系。需要说明的是，若在本存储区中有两个映射表，则需要在两个映射表中分别重新建立映射关系。在建立映射关系的时候，保持原存储地址不变，替换为新的nvm备用块的地址，并在下一个空闲块对应的指针加1。

在另一种情况下，502：若所述nvm备用块没有损坏，针对所述nvm存储块将原nvm备用块的目的地址替换为新nvm备用块的目的地址。

具体来说，需要增加新的原地址与nvm备用块的目的地址之间的映射关系，并在下一个空闲块的指针加1，映射的nvm备用块个数加1。

在实际应用中，查询与损坏的所述nvm存储块具有映射关系的nvm备用块之前，还包括：在接收到写操作指令之后，根据产品序列号和映射表校验值，加载有效映射表到缓存区；调用非易失存储器写入操作。

为了更好的理解本申请的技术方案，下面具体举例说明如何进行坏块处理。如图6为本发明实施例提供的举例说明存储设备坏块处理的流程示意图。

如图6所示，对nvm损坏块进行初始化，然后根据sn号和map表校验值，加载当前有效map表到缓存区中。cos系统调用nvm写入操作，检测是否产生了损坏的nvm存储块，若没有，则不需要进行坏块(损坏nvm存储块)处理，若发现有nvm存储块损坏，则进一步检查是否有空闲的nvm存储块。如果有空闲nvm存储块，查询已有映射关系当中的备用块是否损坏，如果没有损坏，则增加新的原地址与备用页目的地址映射。下一空闲块指针加1，映射块个数加1。如果备用损坏，保持原地址不变，替换新的备用块，并将下一空闲指针加1。之后，将损坏的存储块中的数据写入到备用块。在写入完成后，更新损坏块的map表到新map表。成功写完之后，使得map指针指向新map。

基于同样的思路，本发明实施例还提供一种存储设备坏块处理装置，如图7为本发明实施例提供的存储设备坏块处理的装置结构示意图。该装置包括：

查询模块71，用于若nvm存储块损坏，则查询与损坏的所述nvm存储块具有映射关系的nvm备用块。

写入模块72，用于将所述nvm存储块中的数据写入所述nvm备用块。

更新模块73，用于更新映射表中所述nvm存储块与所述nvm备用块的映射关系。

可选地，接收到写操作指令后，根据产品序列号和映射表校验值，加载有效映射表到缓存区；调用非易失存储器写入操作。

可选地，在存储区中包括至少两页映射表和对应的替换页；

所述更新模块73，用于更新损坏的nvm存储块对应的至少两个映射表中的数据。

可选地，查询模块71，还用于若检测到nvm存储块损坏，则确认是否存在空闲块；若存在所述空闲块，则根据映射表确认与损坏的所述nvm存储块具有映射关系的所述nvm备用块；确认所述nvm备用块是否损坏。

可选地，查询模块71用于若所述nvm备用块损坏，则在所述映射表中增加所述nvm存储块的原地址与所述nvm备用块的目的地址的映射关系。

可选地，查询模块71用于若所述nvm备用块没有损坏，针对所述nvm存储块将原nvm备用块的目的地址替换为新nvm备用块的目的地址。

可选地，所述映射表包括：第一字段，所述第一字段用于标识损坏的nvm存储块的替换生效或者不生效。

基于同样的思路，本发明实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，致使所述一个或多个处理器执行包括以下的动作：

若nvm存储块损坏，则查询与损坏的所述nvm存储块具有映射关系的nvm备用块；

将所述nvm存储块中的数据写入所述nvm备用块；

更新至少两个映射表中所述nvm存储块与所述nvm备用块的映射关系。

基于同样的思路，本发明实施例还提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器，以及一个或多个存储计算机程序的存储器，以及传感器；

所述一个或多个处理器执行所述计算机程序，以用于：

若nvm存储块损坏，则查询与损坏的所述nvm存储块具有映射关系的nvm备用块；

将所述nvm存储块中的数据写入所述nvm备用块；

更新映射表中所述nvm存储块与所述nvm备用块的映射关系。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flashram)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪存储体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。