一种存储装置及其数据处理方法与流程

1.本发明涉及静态存储技术领域，特别涉及一种存储装置及其数据处理方法。


背景技术：

2.emmc（embedded multi media card，嵌入式多媒体控制器）和ufs（univeral flash storage，通用闪存存储器）等存储设备由主控和nand闪存组成。主控是一个可编程的核心部件，在主控上运行的程序称之为固件。随着主控固件越来越复杂，主控固件对应的指令代码占据的存储空间也越来越大。现有存储设备中的ram（random access memory，随机存储器）的存储空间有限，仅能满足基本指令需求，严重影响固件的功能扩展。因此，存在待改进之处。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种存储装置及其数据处理方法，用于解决现有技术中存在的存储设备中的随机存储器的存储空间有限，仅能满足基本指令需求的问题。
4.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：本发明提供了一种存储装置，用以与主机进行数据交互，所述存储装置包括：闪存模块，用以存储固件；读取模块，用以读取所述闪存模块中的固件；随机存储模块，用以通过所述读取模块获取所述闪存模块中的固件；以及中央处理模块，用以划分所述闪存模块中的固件为模块化数据，并划分所述随机存储模块的存储空间为永驻区域和动态区域；所述中央处理模块还用以保持所述永驻区域上的应用程序不变，并通过运行所述应用程序，以在所述动态区域的空闲区域上，加载所述模块化数据，执行所述模块化数据。
5.在本发明的一个实施例中，所述中央处理模块用以设定所述随机存储模块的前端区域和后端区域为所述永驻区域，并设定所述随机存储模块的中间区域为动态区域。
6.在本发明的一个实施例中，在所述随机存储模块中，前端区域的所述永驻区域用以响应所述主机发送的输入数据，后端区域的所述永驻区域用以控制所述闪存模块进行工作。
7.在本发明的一个实施例中，所述中央处理模块用以在所述动态区域中的一个空闲状态区域上，加载调试模块数据，执行所述调试模块数据，恢复至初始模块数据；其中，执行所述调试模块数据包括在另一个空闲状态区域上，加载应用模块数据，执行所述应用模块数据，恢复至初始模块数据。
8.在本发明的一个实施例中，所述闪存模块的存储空间大于所述随机存储模块的存储空间，所述动态区域中的一个空闲状态区域在同一时刻加载一个所述模块化数据。
9.本发明还提出一种存储装置的数据处理方法，包括：通过闪存模块，存储固件；
通过读取模块，读取所述闪存模块中的固件；通过随机存储模块，获取所述读取模块中对所述闪存模块读取的固件；以及通过中央处理模块，划分所述闪存模块中的固件为模块化数据，并划分所述随机存储模块的存储空间为永驻区域和动态区域；通过所述中央处理模块，保持所述永驻区域上的应用程序不变，并通过运行所述应用程序，以在所述动态区域的空闲区域上，加载所述模块化数据、执行所述模块化数据。
10.在本发明的一个实施例中，在所述通过中央处理模块，划分所述随机存储模块的存储空间为永驻区域和动态区域的步骤中：通过所述中央处理模块，设定所述随机存储模块的前端区域和后端区域为所述永驻区域，并设定所述随机存储模块的中间区域为动态区域。
11.在本发明的一个实施例中，所述通过所述中央处理模块，设定所述随机存储模块的前端区域和后端区域为所述永驻区域，并设定所述随机存储模块的中间区域为动态区域的步骤之后，包括：在所述随机存储模块中，通过前端区域的所述永驻区域响应主机发送的输入数据，通过后端区域的所述永驻区域控制所述闪存模块的工作。
12.在本发明的一个实施例中，所述通过中央处理模块，划分所述随机存储模块的存储空间为永驻区域和动态区域的步骤之后，包括：通过所述中央处理模块，在所述动态区域中的一个空闲状态区域上，加载调试模块数据，执行所述调试模块数据，恢复至初始模块数据。
13.在本发明的一个实施例中，所述进行执行所述调试模块数据的处理的步骤，包括：在所述动态区域中的另一个空闲状态区域上，加载应用模块数据，执行所述应用模块数据，恢复至所述初始模块数据。
14.如上所述，本发明提供了一种存储装置及其数据处理方法，在不影响固件执行效率的情况下，节省了随机存储模块的空间，降低了芯片的硬件成本。
15.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明一种存储设备的结构示意图。
18.图2为本发明一种存储设备中一动态区域相互加载调用的示意图。
19.图3为本发明图2的流程示意图。
20.图4为本发明一种存储设备中随机存储模块和闪存模块的初始位置图。
21.图5为本发明一种存储设备中随机存储模块加载一动态区域的示意图。
22.图6为本发明一种存储设备中随机存储模块加载又一动态区域的示意图。
23.图7为本发明一种存储设备中随机存储模块执行一动态区域的示意图。
24.图8为本发明一种存储设备中随机存储模块恢复至初始位置的示意图。
25.图9为本发明图4至图8的流程示意图。
26.图10为本发明一种存储设备的数据处理方法的步骤示意图。
27.图11为本发明图10中步骤s40的步骤示意图。
28.图12为本发明图10中步骤s50的步骤示意图。
29.图中：10、主机；20、存储装置；21、闪存模块；22、随机存储模块；220、前端永驻区域；221、动态区域；222、后端永驻区域；23、读取模块；24、中央处理模块。
具体实施方式
30.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
31.须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
32.请参阅图1至图12所示，本发明可提出一种存储装置及其数据处理方法，可应用在emmc（embedded multi media card，嵌入式多媒体控制器）和ufs（univeral flash storage，通用闪存存储器）等存储设备中。本发明在ram（random access memory，随机存储器）内存资源有限的情况下，能够较好的适应固件需求空间较大的场合，节省了随机存储器内存的硬件成本，提高了随机存储器的空间利用效率。下面通过具体的实施例进行详细的描述。
33.请参阅图1、图2和图3所示，在本发明的一个实施例中，本发明可提出一种存储装置，可包括主机（host）10和存储装置20。主机10可为计算机（pc，personal computer）、平板电脑（pad）和手机（cell phone）等终端设备。主机10可用于向存储装置20写入输入数据和输入指令，是指主机10向存储装置20发送输入数据和输入指令，以使得存储装置20完成特定的响应。存储装置20可为emmc（embedded multi media card，嵌入式多媒体控制器）、ufs（univeral flash storage，通用闪存存储器）和/或ssd（solid state disk，固态硬盘）等存储设备。存储装置20包括闪存模块21、随机存储模块22、读取模块23和中央处理模块24。读取模块23与闪存模块21、随机存储模块22电连接，用以将读取闪存模块21上的固件传输至随机存储模块22上。中央处理模块24是一个可编程的核心部件，在中央处理模块24上运行的程序称之为固件。随机存储模块（ram）22又称内存或者主存，作为存储设备内部最主要的存储器，用以从闪存模块（磁盘）21中加载固件。中央处理模块24将闪存模块21中的固件
划分为模块化数据，并将随机存储模块22划分为永驻区域和动态区域221。中央处理模块24可保持永驻区域上的应用程序维持不变。中央处理模块24通过运行永驻区域上的应用程序，以在动态区域221的空闲区域上，进行加载模块化数据、执行模块化数据的处理。根据固件在运行时间上的先后顺序，将固件分模块化设计、编译和加载，以在不同时刻对随机存储模块22的同一内存地址进行重复使用。
34.请参阅图2和图3所示，在本发明的一个实施例中，随机存储模块22上的永驻区域可分为前端永驻区域220和后端永驻区域222。前端永驻区域220位于随机存储模块22的前端，后端永驻区域222位于随机存储模块22的后端。动态区域221位于随机存储模块22的中间区域，即动态区域221位于前端永驻区域220和后端永驻区域222之间。前端永驻区域220可用于响应主机10发送的输入数据和输入指令，后端永驻区域222可用于控制闪存模块21的读、写和擦除处理。动态区域221可用于响应闪存模块21的读、写、垃圾回收、韧性算法、调试程序等固件，动态区域221响应的固件在同一时刻不会并发执行，因此可将固件进行模块化分类设计、编译和分时加载处理。闪存模块21的存储空间大于随机存储模块22的存储空间，动态区域221中的一个空闲状态区域在同一时刻加载一个模块化数据。
35.请参阅图2和图3所示，在本发明的一个实施例中，在固件的使用过程中，例如在读、写操作完成后，可能会触发垃圾回收、韧性算法处理，或者在调试程序操作完成后，可能会触发读、写闪存模块22的处理，或者在读、写操作完成后，需要进行垃圾回收处理，并且在垃圾回收处理完成后，需要再次进行读、写操作。在随机存储模块22的一个空闲工作状态的动态区域b上，进行加载动态区域e、执行动态区域e、恢复至动态区域b的处理。在随机存储模块22的其他动态区域221、前端永驻区域220和后端永驻区域222上的指令程序保持不变。在不影响固件实际执行效率的情况下，借助固件模块化设计、编译、加载后，有效的在随机存储模块22有限空间上运行复杂化程序，节省了芯片成本，并提高了固件扩展性能。
36.请参阅图4、图5、图6、图7、图8和图9所示，在本发明的一个实施例中，在固件的实际应用中，需要开发大量的模块化数据，模块化数据可包括调试模块数据和应用模块数据。中央处理模块24将闪存模块21上的存储区域划分为七个模块化区域，分别为永驻区域a、动态区域b、动态区域f、动态区域d、动态区域e、动态区域f和永驻区域g，每个模块化区域存储对应的模块化数据。随机存储模块22上的永驻区域上的应用程序可为转义函数，转义函数的作用是使得在动态区域221的空闲区域上，进行加载模块化数据、执行模块化数据的处理。例如，当在一个动态区域221上涉及固件的相互调用时，可采取图2中的处理过程。当在不同动态区域221之间涉及固件的调用时，可采取图4至图9的处理过程。在图4至图8中，在随机存储模块22的一个空闲工作状态的动态区域c上，进行加载动态区域f的模块化数据、执行动态区域f的模块化数据、恢复至动态区域c的模块化数据的处理。在执行动态区域f的模块化数据时，动态区域f对应的固件调用动态区域e对应的固件。即执行动态区域f的模块化数据过程时，涉及在随机存储模块22的一个空闲工作状态的动态区域b上，进行加载动态区域e的模块化数据、执行动态区域e的模块化数据、恢复至动态区域b的模块化数据的处理。在随机存储模块22上的内存空间变化如图4至图8所示，永驻区域a、动态区域b、动态区域c、动态区域d、永驻区域g
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》永驻区域a、动态区域b、动态区域f、动态区域d、永驻区域g
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》永驻区域a、动态区域e、动态区域f、动态区域d、永驻区域g
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》永驻区域a、动态区域b、动态区域f、动态区域d、永驻区域g
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》永驻区域a、动态区域b、动态区域c、动态区域d、永驻区域
g，随机存储模块22的动态区域b表示加载闪存模块21的动态区域b上的模块化数据，闪存模块21的动态区域b上的模块化数据为固件的一部分。
37.请参阅图10所示，在本发明的一个实施例中，本发明可提出一种存储装置的数据处理方法，可包括如下的步骤。
38.步骤s10、通过闪存模块，存储固件。
39.步骤s20、通过读取模块，读取闪存模块中的固件。
40.步骤s30、通过随机存储模块，获取读取模块中对闪存模块读取的固件。
41.步骤s40、通过中央处理模块，划分闪存模块中的固件为模块化数据，并划分随机存储模块的存储空间为永驻区域和动态区域。
42.步骤s50、通过中央处理模块，保持永驻区域上的应用程序不变，并通过运行应用程序，以在动态区域的空闲区域上，加载模块化数据、执行模块化数据。
43.步骤s10、通过闪存模块，存储固件。
44.在本发明的一个实施例中，闪存模块21可为nand快闪存储器，允许在操作中被多次擦或写的存储器，可用于对固件进行存储。
45.步骤s20、通过读取模块，读取闪存模块中的固件。
46.在本发明的一个实施例中，读取模块23与闪存模块21、随机存储模块22电连接，用以将读取闪存模块21上的固件传输至随机存储模块22上。
47.步骤s30、通过随机存储模块，获取读取模块中对闪存模块读取的固件。
48.在本发明的一个实施例中，随机存储模块（ram）22又称内存或者主存，作为存储设备内部最主要的存储器，用以从闪存模块（磁盘）21中加载固件。中央处理模块24将随机存储模块22划分为永驻区域和动态区域221。
49.步骤s40、通过中央处理模块，划分闪存模块中的固件为模块化数据，并划分随机存储模块的存储空间为永驻区域和动态区域。
50.在本发明的一个实施例中，中央处理模块24将闪存模块21中的固件划分为模块化数据，并将随机存储模块22划分为永驻区域和动态区域221。随机存储模块22上的永驻区域上设置有转义函数，转义函数的运行使得在动态区域221的空闲区域上，进行加载模块化数据、执行模块化数据的处理。
51.步骤s50、通过中央处理模块，保持永驻区域上的应用程序不变，并通过运行应用程序，以在动态区域的空闲区域上，加载模块化数据、执行模块化数据。
52.在本发明的一个实施例中，中央处理模块24可保持永驻区域上的应用程序维持不变。在动态区域221中一个空闲状态区域上，中央处理模块24通过运行永驻区域上的应用程序，以进行加载模块化数据、执行模块化数据的处理。根据固件在运行时间上的先后顺序，将固件分模块化设计、编译和加载，以在不同时刻对随机存储模块22的同一内存地址进行重复使用。
53.请参阅图11所示，在本发明的一个实施例中，步骤s40还可包括步骤s401和步骤s402，步骤s401可表示为通过中央处理模块24，设定随机存储模块22的前端区域和后端区域为永驻区域，并设定随机存储模块22的中间区域为动态区域221。步骤s402可表示为在随机存储模块22中，通过前端区域的永驻区域响应主机10发送的输入数据，通过后端区域的永驻区域控制闪存模块21的工作。
54.请参阅图12所示，在本发明的一个实施例中，步骤s50可包括步骤s501和步骤s502，步骤s501可表示为通过中央处理器模块24，在动态区域中的一个空闲状态区域上，加载调试模块数据，执行所述调试模块数据，恢复至初始模块数据。调试模块数据可为动态区域f的模块化数据，初始模块数据可为动态区域c的模块化数据。步骤s502可表示为在动态区域中的另一个空闲状态区域上，加载应用模块数据，执行应用模块数据，恢复至初始模块数据。应用模块数据可为动态区域e的模块化数据，初始模块数据可为动态区域b的模块化数据。
55.综上所述，本发明提出一种存储装置及其数据处理方法，可在随机存储模块有限空间上运行复杂化程序，节省了芯片成本，并提高了固件扩展性能。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
56.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种存储装置，其特征在于，用以与主机进行数据交互，所述存储装置包括：闪存模块，用以存储固件；读取模块，用以读取所述闪存模块中的固件；随机存储模块，用以通过所述读取模块获取所述闪存模块中的固件；以及中央处理模块，用以划分所述闪存模块中的固件为模块化数据，并划分所述随机存储模块的存储空间为永驻区域和动态区域；所述中央处理模块还用以保持所述永驻区域上的应用程序不变，并通过运行所述应用程序，以在所述动态区域的空闲区域上，加载所述模块化数据，执行所述模块化数据。2.根据权利要求1所述的存储装置，其特征在于，所述中央处理模块用以设定所述随机存储模块的前端区域和后端区域为所述永驻区域，并设定所述随机存储模块的中间区域为所述动态区域。3.根据权利要求2所述的存储装置，其特征在于，在所述随机存储模块中，前端区域的所述永驻区域用以响应所述主机发送的输入数据，后端区域的所述永驻区域用以控制所述闪存模块进行工作。4.根据权利要求1所述的存储装置，其特征在于，所述中央处理模块用以在所述动态区域中的一个空闲状态区域上，加载调试模块数据，执行所述调试模块数据，恢复至初始模块数据；其中，执行所述调试模块数据包括在另一个空闲状态区域上，加载应用模块数据，执行所述应用模块数据，恢复至初始模块数据。5.根据权利要求1所述的存储装置，其特征在于，所述闪存模块的存储空间大于所述随机存储模块的存储空间，所述动态区域中的一个空闲状态区域在同一时刻加载一个所述模块化数据。6.一种存储装置的数据处理方法，其特征在于，包括：通过闪存模块，存储固件；通过读取模块，读取所述闪存模块中的固件；通过随机存储模块，获取所述读取模块中对所述闪存模块读取的固件；以及通过中央处理模块，划分所述闪存模块中的固件为模块化数据，并划分所述随机存储模块的存储空间为永驻区域和动态区域；通过所述中央处理模块，保持所述永驻区域上的应用程序不变，并通过运行所述应用程序，以在所述动态区域的空闲区域上，加载所述模块化数据、执行所述模块化数据。7.根据权利要求6所述的存储装置的数据处理方法，其特征在于，在所述通过中央处理模块，划分所述随机存储模块的存储空间为永驻区域和动态区域的步骤中：通过所述中央处理模块，设定所述随机存储模块的前端区域和后端区域为所述永驻区域，并设定所述随机存储模块的中间区域为所述动态区域。8.根据权利要求7所述的存储装置的数据处理方法，其特征在于，所述通过所述中央处理模块，设定所述随机存储模块的前端区域和后端区域为所述永驻区域，并设定所述随机存储模块的中间区域为动态区域的步骤之后，包括：在所述随机存储模块中，通过前端区域的所述永驻区域响应主机发送的输入数据，通过后端区域的所述永驻区域控制所述闪存模块的工作。
9.根据权利要求6所述的存储装置的数据处理方法，其特征在于，所述通过中央处理模块，划分所述随机存储模块的存储空间为永驻区域和动态区域的步骤之后，包括：通过所述中央处理模块，在所述动态区域中的一个空闲状态区域上，加载调试模块数据，执行所述调试模块数据，恢复至初始模块数据。10.根据权利要求9所述的存储装置的数据处理方法，其特征在于，所述进行执行所述调试模块数据的处理的步骤，包括：在所述动态区域中的另一个空闲状态区域上，加载应用模块数据，执行所述应用模块数据，恢复至所述初始模块数据。

技术总结
本发明涉及静态存储器技术领域，特别涉及一种存储装置及其数据处理方法。存储装置，用以与主机进行数据交互，存储装置包括：闪存模块，用以存储固件；读取模块，用以读取闪存模块中的固件；随机存储模块，用以通过读取模块获取闪存模块中的固件；以及中央处理模块，用以划分闪存模块中的固件为模块化数据，并划分随机存储模块的存储空间为永驻区域和动态区域；中央处理模块还用以保持永驻区域上的应用程序不变，并通过运行应用程序，以在动态区域的空闲区域上，加载模块化数据，执行模块化数据。本发明在不影响固件执行效率的情况下，节省了随机存储模块的空间，降低了芯片的硬件成本。降低了芯片的硬件成本。降低了芯片的硬件成本。


技术研发人员：袁学涛
受保护的技术使用者：合肥康芯威存储技术有限公司
技术研发日：2023.08.15
技术公布日：2023/9/13