NAND Flash嵌入式存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

　　2.2 各分區(qū)宏定義

　　#define FLASH_BLOCK_SIZE 0x40000 //16 KB/Block

　　#define FLASH_PAGE_SIZE 0x200 //512 B/Page

　　#define FLASH_SECTOR_SIZE 0x200

　　//1Page=1Sector（only K9F2808U0C）

　　#define FLASH_BLOCKS_TABLE 3//壞塊映射表存放塊數(shù)

　　#define FLASH_SWAP_BLOCKS 5 //交換區(qū)的塊數(shù)

　　#define FLASH_BAD_BLOCKS_REMAP 50

　　//壞簇重映區(qū)的塊數(shù)

　　#define FLASH_MAX_ADDR 0xFFFFFF

　　//Flash最大字節(jié)地址

　　各分區(qū)首地址計(jì)算公式：

　　FLASH_BLOCK_TABLE_ADDR=FLASH_MAX_ADDR+

　　1-3*FLASH_BLOCK_SIZE）；

　　FLASH_SWAP_BLOCK_ADDR=（FLASH_BLOCK_

　　TABLE_ADDR-5*FLASH_BLOCK_SIZE）;

　　FLASH_BAD_BLOCK_REMAP_ADDR=（FLASH_SWAP_

　　BLOCK_ADDR-50*FLASH_BLOCK_SIZE）;

　　FLASH_MAX_SECTOR_ADDR=（FLASH_MAX_ADDR-

　　3*FLASH_BLOCK_TABLE_ADDR-5*FLASH_SWAP_

　　BLOCK_ADDR-50*FLASH_BAD_BLOCK_REMAP_ADDR）；

　　文件系統(tǒng)管理的最大字節(jié)地址。

　　任意地址Addr：

　　所在塊地址：Addr（~（FLASH_BLOCK_SIZE-1））;

　　塊內(nèi)偏移地址：Addr（FLASH_BLOCK_SIZE-1）;

　　塊中的頁(yè)：（Addr（FLASH_BLOCK_SIZE-1））/FLASH_

　　PAGE_SIZE；

　　2.3 分區(qū)功能設(shè)計(jì)

　　壞塊映射區(qū)存放復(fù)制3份的壞塊信息BBI（Bad Block Information）表。復(fù)制3份是預(yù)防系統(tǒng)突然斷電，造成BBI表數(shù)據(jù)丟失。選擇最后3個(gè)塊，主要是出于固件設(shè)計(jì)。當(dāng)Flash首次上電，固件程序通過(guò)讀取Flash ID，獲得設(shè)備的容量等信息，然后從Flash的最后一塊中尋找BBI表，如果最后一塊沒(méi)有發(fā)現(xiàn)BBI表，則認(rèn)為此塊為壞塊，繼續(xù)前移尋找，依此類推，直到在預(yù)留的3個(gè)塊中找到，并將其數(shù)據(jù)讀入到在主控芯片為其開(kāi)設(shè)的RAM中。如果還找不到，則固件認(rèn)為該片F(xiàn)lash沒(méi)有BBI表。

　　交換塊區(qū)是對(duì)NAND Flash進(jìn)行擦除或?qū)懖僮鲿r(shí)用來(lái)臨時(shí)存放數(shù)據(jù)，共分配5個(gè)塊。選取5塊是出于可靠性設(shè)計(jì)。用一個(gè)數(shù)組FlashSwapBlockStatus［FLASH_SWAP_BLOCKS］記錄交換塊狀態(tài)：有效還是已經(jīng)損壞。初始化時(shí)，固件認(rèn)為所有的交換塊都是有效塊，在隨后對(duì)其進(jìn)行擦除或?qū)懖僮鲿r(shí)，通過(guò)讀Flash狀態(tài)寄存器判斷該交換塊的真實(shí)狀態(tài)，并記錄在數(shù)組中。交換塊的管理圍繞固件請(qǐng)求返回當(dāng)前可用交換塊地址或當(dāng)前正在使用的交換塊地址，并判斷標(biāo)記當(dāng)前使用的交換塊狀態(tài)為壞。

　　壞塊映射區(qū)是當(dāng)主機(jī)向數(shù)據(jù)區(qū)寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，檢測(cè)到當(dāng)前塊（數(shù)據(jù)區(qū)）為壞塊時(shí)，將數(shù)據(jù)寫(xiě)到壞塊映射區(qū)中的相應(yīng)好塊中，并且將這兩個(gè)塊的塊地址記錄到BBI表中，以后主機(jī)若要對(duì)當(dāng)前塊（數(shù)據(jù)區(qū)）訪問(wèn)時(shí)，只需讀BBI表就可以找到相應(yīng)映射塊，從而代替壞塊的訪問(wèn)。這樣就使文件系統(tǒng)所見(jiàn)邏輯塊地址LBA（Logical Block Address）變成連續(xù)的，但實(shí)際上物理塊地址PBA（Physical Block Address）可能并不連續(xù)。上述方法就是壞塊管理的精髓。出于保守設(shè)計(jì)本文共選50塊作為重映塊。用數(shù)組FlashRemapBlockStatus［FLASH_BAD_BLOCKS_REMAP］標(biāo)識(shí)壞塊映射區(qū)的狀態(tài)：未使用、已使用還是已經(jīng)損壞。初始化時(shí)認(rèn)為壞塊映射區(qū)中所有塊都是好塊。