Flash存储器的数据保护方法、装置、电子设备及存储介质
阅读说明：本技术 Flash存储器的数据保护方法、装置、电子设备及存储介质 (Data protection method and device of FLASH memory, electronic equipment and storage medium ) 是由 邓玉良 殷中云 杨彬 庄伟坚 朱晓锐 于 2021-05-17 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种FLASH存储器的数据保护方法,所述FLASH存储器包括多个FLASH存储单元,所述方法包括：对各FLASH存储单元进行循环擦写测试,并记录擦写次数和每次擦写的时长；根据循环擦写测试结果建立各FLASH存储单元的数据磨损函数；根据各数据磨损函数分别建立数据磨损查找表,并将各所述数据磨损查找表存进相应的FLASH存储单元中；在对各FLASH存储单元擦写时记录擦写次数,并与其自身的数据磨损查找表进行对照评估数据磨损程度,将数据从高磨损的FLASH存储单元转移到低磨损的FLASH存储单元。本发明通过预估FLASH存储单元的磨损程度,提前将数据转移到低磨损的FLASH存储单元,保证了数据的安全。(The invention provides a data protection method of a FLASH memory, wherein the FLASH memory comprises a plurality of FLASH storage units, and the method comprises the following steps: carrying out a cyclic erasing test on each FLASH storage unit, and recording the erasing times and the erasing duration of each time; establishing a data wear function of each FLASH storage unit according to the cyclic erasing test result; respectively establishing a data wear lookup table according to each data wear function, and storing each data wear lookup table into a corresponding FLASH storage unit; and recording the erasing times when each FLASH storage unit is erased, comparing with a data abrasion lookup table of the FLASH storage unit to evaluate the data abrasion degree, and transferring the data from the high-abrasion FLASH storage unit to the low-abrasion FLASH storage unit. The invention transfers the data to the FLASH memory unit with low abrasion in advance by estimating the abrasion degree of the FLASH memory unit, thereby ensuring the safety of the data.)
技术领域
本发明涉及存储技术领域，尤其是指一种FLASH存储器的数据保护方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
计算机的发展始终伴随着存储技术的不断更新，存储技术扮演着越来越重要的角色，逐渐成为制约计算机整体性能的瓶颈。特别是当今大数据、云存储兴起的时代，系统对存储器的性能要求越来越高。FLASH作为存储器中性能卓越的佼佼者，具备生产制造成本低、存储介质抗震抗磁、数据非易失等优点。
在系统级应用时，通常采用FLASH芯片组成主控芯片数据存储的介质。当 FLASH存储单元磨损次数达到寿命时，会有几率出现数据丢失的情况。这会导致FLASH芯片重新上电之后，芯片读取数据出错。
当前，业界主要是在板级系统按照线性区评估芯片存储单元磨损程度，但评估结果往往与实际不符，不能很好地对数据进行保护。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种FLASH存储器的数据保护方法、装置、电子设备及存储介质，旨在解决不能准确预估FLASH存储单元磨损程度导致存储数据丢失的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
第一方面，提供了一种FLASH存储器的数据保护方法，所述FLASH存储器包括多个FLASH存储单元，所述方法包括：
对各FLASH存储单元进行循环擦写测试，并记录擦写次数和每次擦写的时长；
根据循环擦写测试结果建立各FLASH存储单元的数据磨损函数；
根据各数据磨损函数分别建立数据磨损查找表，并将各所述数据磨损查找表存进相应的FLASH存储单元中；
在对各FLASH存储单元擦写时记录擦写次数，并与其自身的数据磨损查找表进行对照评估数据磨损程度，将数据从高磨损的FLASH存储单元转移到低磨损的FLASH存储单元。
其中，所述对各FLASH存储单元进行循环擦写测试，并记录擦写次数和每次擦写的时长具体包括：
选择FLASH存储单元的多个扇区作为擦除测试区，并分别对各FLASH存储单元的擦除测试区进行循环擦写测试，记录擦写次数和每次擦写的时长。
其中，各所述FLASH存储单元的数据磨损函数为：
P(t)＝EXP(-Ct)(0<t<T1)；
P(t)＝EXP(-Ct2)(T1<t<T2)；
其中，P为擦写的总时长，t为擦写次数，T1为函数曲线从线性变化区到非线性变化区的转折点，T2为函数曲线在非线性变化区中的一点。
其中，所述在对各FLASH存储单元擦写时记录擦写次数，并与其自身的数据磨损查找表进行对照评估数据磨损程度，将数据从高磨损的FLASH存储单元转移到低磨损的FLASH存储单元具体包括：
在对各FLASH存储单元的DATA存储区擦写时分别记录擦写次数，并与各 FLASH存储单元对应的数据磨损查找表进行对照评估DATA存储区的数据磨损程度，将处于非线性变化区的FLASH存储单元的数据转移到处于线性变化区的 FLASH存储单元中。
第二方面，提供了一种FLASH存储器的数据保护装置，所述FLASH存储器包括多个FLASH存储单元，所述装置包括：
擦写测试模块，用于对各FLASH存储单元进行循环擦写测试，并记录擦写次数和每次擦写的时长；
磨损函数模块，用于根据循环擦写测试结果建立各FLASH存储单元的数据磨损函数；
磨损表格模块，用于根据各数据磨损函数分别建立数据磨损查找表，并将各所述数据磨损查找表存进相应的FLASH存储单元中；
评估及转移模块，用于在对各FLASH存储单元擦写时记录擦写次数，并与其自身的数据磨损查找表进行对照评估数据磨损程度，将数据从高磨损的 FLASH存储单元转移到低磨损的FLASH存储单元。
其中，所述擦写测试模块具体用于：
选择FLASH存储单元的多个扇区作为擦除测试区，并分别对各FLASH存储单元的擦除测试区进行循环擦写测试，记录擦写次数和每次擦写的时长。
其中，各所述FLASH存储单元的数据磨损函数为：
P(t)＝EXP(-Ct)(0<t<T1)；
P(t)＝EXP(-Ct2)(T1<t<T2)；
其中，P为擦写的总时长，t为擦写次数，T1为函数曲线从线性变化区到非线性变化区的转折点，T2为函数曲线在非线性变化区中的一点。
其中，所述评估及转移模块具体用于：
在对各FLASH存储单元的DATA存储区擦写时分别记录擦写次数，并与各 FLASH存储单元对应的数据磨损查找表进行对照评估DATA存储区的数据磨损程度，将处于非线性变化区的FLASH存储单元的数据转移到处于线性变化区的 FLASH存储单元中。
第三方面，提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如第一方面任意一项所述方法中的步骤。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任意一项所述方法中的步骤。
本发明的有益效果在于：
本发明通过对各FLASH存储单元进行循环擦写测试，并记录擦写次数和每次擦写的时长，根据循环擦写测试结果建立各FLASH存储单元的数据磨损函数，根据各数据磨损函数分别建立数据磨损查找表，并将各所述数据磨损查找表存进相应的FLASH存储单元中，在对各FLASH存储单元擦写时记录擦写次数，并与其自身的数据磨损查找表进行对照评估数据磨损程度，可以提前预估 FLASH存储单元的寿命，将数据从高磨损的FLASH存储单元转移到低磨损的 FLASH存储单元，保证了数据的安全，平衡了各FLASH存储单元的损耗，延长使用寿命。
附图说明
下面结合附图详述本发明的具体结构
图1为本发明实施例提供的FLASH存储器的数据保护方法的流程框图；
图2为本发明实施例提供的FLASH存储单元的数据磨损函数图；
图3为本发明实施例提供的FLASH存储器的数据保护装置的模块连接图；
图4为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参考图1，图1为本发明实施例提供的FLASH存储器的数据保护方法的流程框图。如图1所示，一种FLASH存储器的数据保护方法，所述FLASH存储器包括多个FLASH存储单元，所述方法包括：
步骤S101，对各FLASH存储单元进行循环擦写测试，并记录擦写次数和每次擦写的时长。
步骤S102，根据循环擦写测试结果建立各FLASH存储单元的数据磨损函数。
具体地，以擦写次数为横坐标，每次擦写的时长之和，即擦写的总时长为纵坐标进行拟合建立数据磨损函数。
步骤S103，根据各数据磨损函数分别建立数据磨损查找表，并将各所述数据磨损查找表存进相应的FLASH存储单元中。
具体地，数据磨损查找表是对应的数据磨损函数上横坐标为自然数的点的集合，通过读取数据磨损查找表可以快速地查到与擦写次数对应的擦写的总时长，从而评估FLASH存储单元的数据磨损程度。
步骤S104，在对各FLASH存储单元擦写时记录擦写次数，并与其自身的数据磨损查找表进行对照评估数据磨损程度，将数据从高磨损的FLASH存储单元转移到低磨损的FLASH存储单元。
本发明的有益效果在于：
本发明通过对各FLASH存储单元进行循环擦写测试，并记录擦写次数和每次擦写的时长，根据循环擦写测试结果建立各FLASH存储单元的数据磨损函数，根据各数据磨损函数分别建立数据磨损查找表，并将各所述数据磨损查找表存进相应的FLASH存储单元中，在对各FLASH存储单元擦写时记录擦写次数，并与其自身的数据磨损查找表进行对照评估数据磨损程度，可以提前预估 FLASH存储单元的寿命，将数据从高磨损的FLASH存储单元转移到低磨损的 FLASH存储单元，保证了数据的安全，平衡了各FLASH存储单元的损耗，延长使用寿命。
进一步地，所述步骤S101具体包括：
步骤S1011，选择FLASH存储单元的多个扇区作为擦除测试区，并分别对各FLASH存储单元的擦除测试区进行循环擦写测试，记录擦写次数和每次擦写的时长。
具体地，FLASH存储单元包括BOOT存储区、DATA存储区、擦除测试区和数据磨损查找表区。
进一步地，并参考图2，图2为本发明实施例提供的FLASH存储单元的数据磨损函数图。如图2所示，各所述FLASH存储单元的数据磨损函数为：
P(t)＝EXP(-Ct)(0<t<T1)；
P(t)＝EXP(-Ct2)(T1<t<T2)；
其中，P为擦写的总时长，t为擦写次数，T1为函数曲线从线性变化区到非线性变化区的转折点，T2为函数曲线在非线性变化区中的一点。在图2中，函数t＝T2与数据磨损函数的实际交点为P2，而P1则为函数t＝T2与目前业界按照线性变化评估的磨损函数的交点。FLASH存储单元在非线性变化区内性能衰退变化加剧，数据擦写时间逐渐增加，FLASH存储单元的寿命大大缩短。
进一步地，所述步骤S104具体包括：
步骤S1041，在对各FLASH存储单元的DATA存储区擦写时分别记录擦写次数，并与各FLASH存储单元对应的数据磨损查找表进行对照评估DATA存储区的数据磨损程度，将处于非线性变化区的FLASH存储单元的数据转移到处于线性变化区的FLASH存储单元中。
请参考图3，图3为本发明实施例提供的FLASH存储器的数据保护装置。如图3所示，一种FLASH存储器的数据保护装置，所述FLASH存储器包括多个FLASH存储单元，所述装置包括：
擦写测试模块10，用于对各FLASH存储单元进行循环擦写测试，并记录擦写次数和每次擦写的时长。
磨损函数模块20，用于根据循环擦写测试结果建立各FLASH存储单元的数据磨损函数。
磨损表格模块30，用于根据各数据磨损函数分别建立数据磨损查找表，并将各所述数据磨损查找表存进相应的FLASH存储单元中。
评估及转移模块40，用于在对各FLASH存储单元擦写时记录擦写次数，并与其自身的数据磨损查找表进行对照评估数据磨损程度，将数据从高磨损的 FLASH存储单元转移到低磨损的FLASH存储单元。
进一步地，所述擦写测试模块10具体用于：
选择FLASH存储单元的多个扇区作为擦除测试区，并分别对各FLASH存储单元的擦除测试区进行循环擦写测试，记录擦写次数和每次擦写的时长。
进一步地，各所述FLASH存储单元的数据磨损函数为：
P(t)＝EXP(-Ct)(0<t<T1)；
P(t)＝EXP(-Ct2)(T1<t<T2)；
其中，P为擦写的总时长，t为擦写次数，T1为函数曲线从线性变化区到非线性变化区的转折点，T2为函数曲线在非线性变化区中的一点。
进一步地，所述评估及转移模块40具体用于：
在对各FLASH存储单元的DATA存储区擦写时分别记录擦写次数，并与各 FLASH存储单元对应的数据磨损查找表进行对照评估DATA存储区的数据磨损程度，将处于非线性变化区的FLASH存储单元的数据转移到处于线性变化区的FLASH存储单元中。
请参考图4，图4为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。如图4所示，一种电子设备，包括：
存储器301、处理器302、总线303及存储在存储器301上并可在处理器302 上运行的计算机程序，存储器301和处理器302通过总线303连接。处理器302 执行该计算机程序时，实现前述实施例中的FLASH存储器的数据保护方法。其中，处理器的数量可以是一个或多个。
存储器301可以是高速随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory) 存储器，也可为非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器301用于存储可执行程序代码，处理器302与存储器301耦合。
进一步地，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是设置于上述各实施例中的FLASH存储器的数据保护装置中，该计算机可读存储介质可以是前述图4所示实施例中的存储器。
该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述实施例中的FLASH存储器的数据保护方法。进一步的，该计算机可存储介质还可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。