大容量存储中NAND Flash坏块的管理方法
NAND Flash的坏块管理设计
１ 坏 块 管理 层 次 结 构
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对于nandflash坏块的一些处理办法(2)
对于nandflash坏块的一些处理办法（2）2012年02月16日12:22:15
有时候系统启动发生问题，我们还疑nand有坏快，那我们就对nand来进行读写的操作，我们先在制定的内存地址给nand写入一些数据，然后再读出来。
如果写入和读出的数据一样，那么我们就能确定nand这一片区域是没有坏块的，具体操作如下：
首先启动开发板，按空格键进入uboot状态，输入md命令来显示内存c0008000处的数据，当然这个地址随便你选择，你想测试哪里你就选哪里。
然后我们把数据写入到nandflash，nand write c0008000 80000 500000
这里我解释一下，c0008000是内存的地址，80000是我们要写入的nandflash的地址，500000是我们要写入的数据的长度
然后呢，我们把这c0008000的数据修改一下，用mm命令,我这里把c0008000处的数据修改成了12121212，把c0008004的数据修改成了21212121.然后你若是不想再修改其他的，按一下空格键，再按一下enter键，退出修改。
下面我们看一下修改的结果
然后呢，我们再把nandflash上的内容读回来，nand read c0008000 80000 500000
和刚开始的时候是一样的，OK，那说明nand这里没有问题。
FLASH坏块管理说明
由于NAND FLASH擦除时，只能按按块擦除，因此在写扇区时，首先要擦除一个块。
在擦除块前，必须将块内其他数据复制出来，由于一个块比较大（128KB），无法在MCU内开辟如此大的缓冲区。
只好借助该NAND FLASH内的页复制命令，将原来的块暂时复制到一个交换用的交换块中。
但是如果仅用一个块作为交换的话，它就会被频繁擦写，因而寿命会大大降低。
所以在该系统中，保留了10个块用来作为交换区，轮流使用。
另外对扇区的连续写进行了优化，当连续写扇区时，就不必每次重复上面的操作，只有当地址跨块时，才需要重新擦除。
连续写扇区的实现原理如下：当检测到扇区地址跨块时，就把原来的整块数据复制到交换块中，然后将该块内当前所写地址的前面部分页面复制到原来的块中，接着就从交换块中取出当前扇区地址所在页（使用页复制-随机写入命令），再把一个扇区的数据写入，并接着写入其他扇区，当扇区地址跨页时，就把该页写入到原来的块中，直到扇区被写完（当然如果写的过程中跨块了，还需要重复前面的块擦除以及复制过程）。
接着把交换块中剩余的页再复制回原来的块中，这样一个连续写过程就完成了。
因为NAND FLASH在生产和使用过程中，会产生坏块，所以必须增加坏块管理。
在该系统中，保留了50个块用做坏块管理。
当上述的擦、写过程中，如果发现坏块，那么就把该块的地址重新影射到一个保留的块中。
以后每次对该坏块地址操作时，都被重新定位到新的块地址。
使用一个二维数组来保存该影射关系。
二维数组的前半部分为坏块地址，后半部分为重新影射过后的块地址。
每当发现坏块时，就需要重建这张表（主要是增加新的影射并排序，方便地址重新影射的二分查表法），并将其三份一样的写入到专门为此而保留的三个块中。
之所以使用三个备份保存，是考虑到这些数据的重要性，因为一旦这个影射关系被破坏，后果将会是灾难性的。
在保存这个表格时，做了特殊处理，首先标志他们准备擦除，然后才依次擦除并写入数据，这样即使在操作过程中突然断电，也至少有两个块的备份数据是可以用的，在系统开机初始化时，可以将这些数据恢复。
遇到Nand Flash坏块怎么处理？
遇到Nand Flash坏块怎么处理？
Nand Flash存储器是Flash存储器的一种，为固态大容量内存的实现提供了廉价有效的解决方案。
NAND存储器具有容量较大，改写速度快等优点，适用于大量数据的存储，如嵌入式产品中包括数码相机、记忆卡、体积小巧的U盘等。
1989年，东芝公司发表了Nand Flash结构，强调降低每比特的成本，更高的性能，并且像磁盘一样可以通过接口轻松升级。
经过十几年的发展，NAND应用越来越广泛，但是大多数工程师却仍然不知道关于NAND应用的一些难点：分区、ECC纠错、坏块管理等。
只有真正了解NAND特性的工程师，才能在应用上得心应手，不会被Nand Flash所绊倒。
分区。
一种基于NAND Flash固态硬盘的坏块管理方法
不 断下 降 ， 如 今 固 态 硬 盘 已使 用 在 一 般 的 Ｐ ｃ机 上 。
NANDFlash大容量存储器K9F1G08U的坏块管理方法
NANDFlash大容量存储器K9F1G08U的坏块管理方法NAND Flash大容量存储器K9F1G08U的坏块管理方法在进行数据存储的时候，我们需要保证数据的完整性，而NAND Flash大容量存储器K9F1G08U芯片由于工艺上问题，不可避免就会出现有的Block中就是某个位或某些位是块的，就是用块擦除命令也是无法擦除的，K9F1G08U数据手册也讲了坏块是存在的，对于K9F1G08U最多有20个坏块。
如果数据存储到这个坏块中，就无法保证该数据存储的完整性。
对于坏块的管理K9F1G08U数据手册也有它的方法去处理该坏块的方法，我根据实际经验总结出自己的一种方法。
首先我们要定义一个坏块管理表：unsigned char BadBlockTable[128]，此数组可以存储1024个Block状态，即每一个字节存储8个Block状态。
我们要存储一批数据到NAND Flash中去某个Block时，先执行Block擦除操作，然后分析该Block的1st Page和2st Page中的每个位是否全是FFH，如果全是FFH，则在BadBlockTable数组当前Block对应的字节位给置0，否则置1。
如果是1表示当前的块是不能存储数据的，这时需要更换下一个Block来存储这些数据，这样我们重复上面的动作分析再进行分析是否可以存储数据，该块能存储就存储到该块中去。
具体实现的算法程序如下：Flag=TRUE;while(TRUE==Flag){Erase_K9F1G08U_Block(K9F1G08U.HighAddress,K9F1G08U.L owAddress);Flag=Check_K9F1G08U_Block(K9F1G08U.HighAddress/64);if(TRUE==Flag)//is invalid block{BadBlockTable[K9F1G08U.HighAddress/512]|=(1<<(K9F1G08U.HighAddress%8));K9F1G08U.HighAddress+=64;//Point to Next Block}else// is valid block ,record to BadBlockTable{BadBlockTable[K9F1G08U.HighAddress/512]&=~(1<<(K9F1G08U.HighAddress%8));}}for(i=0;i<sizeof(BadBlockTable);i++)Write_RAM(RAM_BANK_0,K9F1G08U_BAD_BLOCK+i,BadBlo ckTable[i]);。
NAND Flash坏块管理算法及逻辑层驱动设计的开题报告
NAND Flash坏块管理算法及逻辑层驱动设计的开题报告一、选题背景随着科技的发展，存储设备成为了相对普遍的设备，特别是闪存设备，其便携、高速、寿命长等特点，让人们越来越少使用机械硬盘和光盘等传统存储设备。
在闪存存储中，NAND Flash逐渐成为主流的闪存存储设备，广泛用于各种领域。
在使用NAND Flash时会出现一些坏道，如硬盘的坏道，这样一旦出现坏道，就会影响设备的效率和健康程度，因此坏块管理技术就非常重要了。
坏块管理技术可以在坏道出现时，将其逻辑块地址映射到一个好的块上，而不让坏道影响设备。
NAND Flash的坏块管理算法也会影响设备的效率和数据持久性。
二、选题意义本次选题的意义主要体现在两个方面：1、为了更好地实现NAND Flash的坏块管理，提高其效率和数据持久性。
2、学习并研究嵌入式设备系统设计和NAND Flash存储器的相关知识，提高扩展能力和应用技能。
三、研究内容本次论文主要研究以下两个方面：1、分析NAND Flash的坏块管理算法2、设计嵌入式设备的NAND Flash驱动程序，包括其坏块管理算法和逻辑层驱动程序的实现。
四、实现步骤1、分析NAND Flash的坏块管理算法，研究其原理和实现方式，设计NAND Flash的坏块管理程序。
2、设计嵌入式系统的NAND Flash驱动程序，包括坏块管理算法和逻辑层驱动程序实现。
3、在硬件平台上进行测试和优化。
五、拟解决的问题本次研究拟解决以下问题：1、如何更好地实现NAND Flash的坏块管理，提高其效率和数据持久性。
2、如何设计嵌入式设备的NAND Flash驱动程序，包括坏块管理算法和逻辑层驱动程序实现，以提高系统的可移植性和扩展性。
六、预期成果本次研究预期达到以下成果：1、深入研究NAND Flash的坏块管理算法，设计出更高效的坏块管理程序，提高其数据持久性。
2、设计嵌入式设备的NAND Flash驱动程序，包括坏块管理算法和逻辑层驱动程序实现，达到高可移植性和高扩展性。
nand flash 的oob 及坏块管理
nand flash 的oob 及坏块管理0.NAND的操作管理方式NANDFLASH的管理方式：以三星FLASH为例，一片Nand flash 为一个设备(device)，1 (Device) = xxxx(Blocks)，1 (Block) = xxxx (Pages)，1(Page) =528 (Bytes) = 数据块大小(512Bytes)+ OOB 块大小(16Bytes，除OOB第六字节外，通常至少把OOB的前3个字节存放Nand Flash硬件ECC码)。
关于OOB区，是每个Page都有的。
Page大小是512字节的NAND每页分配16字节的OOB；如果NAND物理上是2K 的Page，则每个Page分配64字节的OOB。
如下图：以HYNIX为例，图中黑体的是实际探测到的NAND，是个2G bit（256M）的NAND。
PgSize是2K字节，PgsPBlk表示每个BLOCK包含64页，那么每个BLOCK占用的字节数是64X2K=128K字节；该NAND包好2048个BLOCK，那么可以算出NAND占用的字节数是2048X128K=256M，与实际相符。
需要注意的是SprSize就是OOB大小，也恰好是2K页所用的64字节。
1.为什么会出现坏块由于NAND Flash的工艺不能保证NAND的MemoryArray在其生命周期中保持性能的可靠，因此，在NAND的生产中及使用过程中会产生坏块。
坏块的特性是：当编程/擦除这个块时，会造成PageProgram和Block Erase操作时的错误，相应地反映到Status Register的相应位。
2.坏块的分类总体上，坏块可以分为两大类：（1）固有坏块：这是生产过程中产生的坏块，一般芯片原厂都会在出厂时都会将每个坏块第一个page的spare area的第6个byte标记为不等于0xff的值。
（2）使用坏块：这是在NAND Flash使用过程中，如果Block Erase或者Page Program错误，就可以简单地将这个块作为坏块来处理，这个时候需要把坏块标记起来。
nand flash 坏块管理方法
nand flash 坏块管理方法NAND flash 坏块管理方法是在 NAND flash 存储器中识别和处理坏块的方法。
由于使用NAND flash 存储器时坏块不可避免，正确的坏块管理方法对于保证 NAND flash 存储器的可靠性和可用性非常重要。
下面是一些常见的 NAND flash 坏块管理方法：1. 动态坏块管理（Dynamic bad block management）：在NAND flash 存储器中，使用一个特殊的块来记录所有坏块的位置。
这个特殊的块称为坏块表（Bad Block Table，BBT）。
当写入数据时，控制器会检查目标块是否在坏块表中，并在表中记录任何新的坏块。
2. 重映射坏块管理（Remapping bad block management）：这种方法中，控制器会将坏块从逻辑地址空间中移除，并将其映射到一个备用块。
所以，当应用程序访问一个逻辑块时，控制器会自动将其映射到可用的物理块。
3. 静态坏块管理（Static bad block management）：在静态坏块管理中，存储器厂商在生产时会将 NAND flash 存储器中已知的坏块标记出来，并在芯片上的特殊区域存储这些坏块的位置信息。
这些坏块在用户使用时会被直接屏蔽，不可使用。
4. 坏块扫描和标记（Bad block scanning and marking）：这种方法中，用户在首次使用 NAND flash 存储器时会进行一次坏块扫描，以识别和标记坏块。
之后，控制器会在每次使用时检查这些被标记的坏块，并在读写过程中避免使用它们。
需要注意的是，不同的 NAND flash 坏块管理方法在处理坏块时有所区别，并且不同的 NAND flash 设备可能支持不同的管理方法。
选择适合的坏块管理方法可以提高 NAND flash 存储器的可靠性和寿命。
nand flash坏块管理实例
nand flash坏块管理实例
NAND Flash坏块管理是存储系统中的重要环节，其目的是确保数据的可靠性和存储系统的稳定性。
以下是一个NAND Flash坏块管理的实例：
1. 坏块检测：在NAND Flash的初始化阶段，需要进行坏块检测。
通过执行一系列的读、写和擦除操作，可以检测出哪些块是坏的。
例如，如果某个块在执行擦除操作后无法正常写入数据，则该块会被标记为坏块。
2. 坏块标记：一旦检测到坏块，会在相应的块中写入特定的标记。
这些标记可以通过特定的算法生成，以确保标记的唯一性和可靠性。
3. 坏块处理：一旦检测到坏块，需要采取相应的处理措施。
常见的处理方式包括：
替换：将坏块替换为备用块。
备用块会在初始化阶段预先分配好。
跳过：在写入数据时跳过坏块，继续写入其他块的数据。
映射：将坏块映射到其他可用块，以确保数据的连续性。
4. 数据恢复：如果数据因坏块而丢失，需要进行数据恢复。
数据恢复的方法取决于具体的存储系统。
常见的恢复方法包括：
校验和恢复：通过比较数据的校验和来判断数据是否损坏，并从备用块中恢复数据。
冗余恢复：利用存储系统中的冗余数据来恢复丢失的数据。
5. 监控和维护：为了确保NAND Flash的稳定性和可靠性，需要定期监控和维护存储系统。
例如，定期检查坏块的数目和位置，以及采取相应的处理措施。
以上是一个NAND Flash坏块管理的实例，具体的实现方式可能会因不同的存储系统和应用场景而有所差异。
NANDFLASH坏块管理（参考仅供）
NANDFLASH坏块管理（参考仅供）NANDFLASH坏块管理【Nand Flash中的坏块(Bad Block)】Nand Flash中，一个块中含有1个或多个位是坏的，就称其为坏块。
坏块的稳定性是无法保证的，也就是说，不能保证你写入的数据是对的，或者写入对了，读出来也不一定对的。
而正常的块，肯定是写入读出都是正常的。
坏块有两种：（1）一种是出厂的时候，也就是，你买到的新的，还没用过的Nand Flash，就可以包含了坏块。
此类出厂时就有的坏块，被称作factory (masked)bad block或initial bad/invalid block，在出厂之前，就会做对应的标记，标为坏块。
具体标记的地方是，对于现在常见的页大小为2K的Nand Flash，是块中第一个页的oob起始位置（关于什么是页和oob，下面会有详细解释）的第1个字节（旧的小页面，pagesize是512B甚至256B 的nand flash，坏块标记是第6个字节），如果不是0xFF，就说明是坏块。
相对应的是，所有正常的块，好的块，里面所有数据都是0xFF 的。
（2）第二类叫做在使用过程中产生的，由于使用过程时间长了，在擦块除的时候，出错了，说明此块坏了，也要在程序运行过程中，发现，并且标记成坏块的。
具体标记的位置，和上面一样。
这类块叫做worn-out bad block。
对于坏块的管理，在Linux系统中，叫做坏块管理（BBM，Bad Block Managment），对应的会有一个表去记录好块，坏块的信息，以及坏块是出厂就有的，还是后来使用产生的，这个表叫做坏块表（BBT，Bad Block Table）。
在Linux内核MTD架构下的Nand Flash驱动，和Uboot中Nand Flash驱动中，在加载完驱动之后，如果你没有加入参数主动要求跳过坏块扫描的话，那么都会去主动扫描坏块，建立必要的BBT的，以备后面坏块管理所使用。
nand 坏块管理例程
nand 坏块管理例程NAND坏块管理例程引言：NAND闪存是一种主要应用于移动设备和嵌入式系统的非易失性存储介质。
然而，由于长时间使用、制造缺陷或其他原因，NAND闪存中的某些块可能会变得不可用或损坏。
为了保证闪存的可靠性和持久性，需要对坏块进行管理。
本文将介绍一种常用的NAND坏块管理例程，以帮助读者更好地理解和应用该技术。
一、NAND闪存概述NAND闪存是一种基于非易失性存储器的芯片，它由多个块组成，每个块由多个页构成。
每个页的大小通常为2KB或4KB，而每个块的大小则通常为128KB或256KB。
NAND闪存的读取速度较快，但写入速度较慢。
同时，闪存的耐用性有限，每个块的可擦写次数通常为几千次或几万次。
二、NAND坏块的定义NAND坏块是指在闪存中存在无法正常读取或写入的块。
坏块的出现可能是由于制造过程中的缺陷，也可能是由于长时间使用导致的损坏。
无论是什么原因，坏块都会降低闪存的可靠性和性能。
三、NAND坏块管理的必要性由于NAND闪存中的坏块对数据的可靠性和持久性有较大影响，因此需要对其进行管理。
坏块管理的主要目标是将坏块从闪存中排除，使其不再对正常数据的读取和写入造成影响。
通过坏块管理，可以提高闪存的可靠性和使用寿命。
四、NAND坏块管理例程1. 坏块检测：通过读取NAND闪存中的每个块，检测其中是否存在坏块。
常用的检测方法是利用闪存中的ECC（纠错码）来判断块的可靠性。
如果某个块的ECC校验失败，则可以确定该块为坏块。
2. 坏块标记：对于检测到的坏块，需要在块的元数据中进行标记，以便后续的坏块管理操作。
常用的标记方法是在块的第一个页中设置特殊的标志位，表示该块为坏块。
3. 坏块替换：当检测到一个坏块时，需要将其从闪存中排除，并选择一个可用的块进行替换。
替换操作包括将原有块中的数据复制到新的块中，并更新相关的元数据信息。
4. 坏块映射：由于坏块的替换操作，闪存中的物理块与逻辑块之间的映射关系可能会发生改变。
nand flash 坏块管理方法
nand flash 坏块管理方法NAND Flash坏块管理方法引言：NAND Flash是一种常见的非易失性存储器，广泛应用于各类电子设备中。
然而，由于使用寿命的限制，NAND Flash芯片在长时间使用过程中会出现坏块。
坏块的产生会对设备的性能和可靠性产生影响，因此，坏块管理成为了NAND Flash设计中的重要一环。
本文将介绍NAND Flash坏块的概念、产生原因以及常见的坏块管理方法。
一、NAND Flash坏块的概念和产生原因1. 坏块的概念NAND Flash芯片由许多个块组成，每个块又由多个页构成。
坏块是指其中的某个块无法正常读取或写入数据的现象。
坏块的产生主要是由于NAND Flash的使用寿命限制，长时间的擦写操作会导致块中的存储单元出现损坏，从而无法正常工作。
2. 坏块的产生原因- 累积擦写次数过多：NAND Flash芯片的每个块都有一定的擦写次数限制，当某个块的擦写次数达到上限时，该块会被标记为坏块。
- 动态擦除次数不均衡：由于NAND Flash芯片中每个块的擦除次数限制是有限的，而实际应用中某些块可能会被频繁擦除，而其他块则较少被擦除。
这种不均衡的擦除次数会导致部分块先达到擦写次数限制而成为坏块。
- 电压和温度变化：NAND Flash芯片的读写操作对电压和温度的要求比较高，如果环境中存在电压和温度的变化，可能导致某些块无法正常读写而成为坏块。
二、NAND Flash坏块管理方法1. 坏块的检测和标记在NAND Flash芯片制造过程中，会进行坏块的检测和标记。
检测坏块通常使用的方法是在芯片生产过程中的测试阶段进行，通过对每个块进行读写测试，发现有问题的块标记为坏块，并记录在芯片的坏块表中。
在芯片出厂后，该坏块表会被存储在芯片内部，供后续的坏块管理使用。
2. 坏块的映射和替换为了保证NAND Flash芯片的可靠性和性能，需要对坏块进行映射和替换。
映射是指将逻辑块地址映射到物理块地址的过程，通过映射表的维护，可以将逻辑块地址与物理块地址进行对应。
大容量存储中NAND Flash坏块的管理方法
本文抓住夏天热烈、紧张、急促，收
获已有而希望未尽的特点，描绘夏天金黄 色的大地上暑气蒸腾、麦浪翻滚、万物蓬 勃生长的景象，表达了对夏天的喜爱之情， 深情赞美了辛勤劳作的农民。
如果你来写城市之夏，你将 选取哪些景物？准备写出景物的 哪些特点？请用你灵动的文字展 现我们的城市之夏吧！
要求：1.富有真情实感 2.不少于300字
课文表达了作者怎样的感情？
(热爱、赞美）
你觉得文章的行文思路是怎样的？
第一段概述夏季总体特点；中间三段具体描述夏 季的自然风光和夏季里农民劳作的景象；最后一段表 达作者对夏季的热爱和赞美。
1.文章首段和末段在文章是金黄的？
3.作者为什么不歌颂春花秋月，而要赞美这充 满紧张、急促旋律的夏天呢？ 4.文章以“夏”为题，为什么只写自然之夏和 农人之夏？
春之色为冷的绿，如碧波，如嫩竹，贮满希望之情； 秋之色为热的赤，如夕阳，如红叶，标志着事物的终极。
夏之色为暖的黄，如金桔，如麦浪，孕育着蓬勃的希冀。 冬之色为冷的白，如冰雪，如天云，孕育着新的生命力。 冬之色为死的灰，如草木，如泥土，宣告旧生命的终结。
文章最后写道： “遗憾的是，历代 文人不知写了多少 春花秋月，却极少 有夏的影子。” 那么，据你所知， 有关夏天的古诗句 有哪些？
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46．凡事不要说＂我不会＂或＂不可能＂，因为你根本还没有去做！ 47．成功不是靠梦想和希望，而是靠努力和实践． 48．只有在天空最暗的时候，才可以看到天上的星星． 49．上帝说：你要什么便取什么，但是要付出相当的代价． 50．现在站在什么地方不重要，重要的是你往什么方向移动。 51．宁可辛苦一阵子，不要苦一辈子． 52．为成功找方法，不为失败找借口． 53．不断反思自己的弱点，是让自己获得更好成功的优良习惯。 54．垃圾桶哲学：别人不要做的事，我拣来做！ 55．不一定要做最大的，但要做最好的． 56．死的方式由上帝决定，活的方式由自己决定！ 57．成功是动词，不是名词！ 28、年轻是我们拼搏的筹码，不是供我们挥霍的资本。 59、世界上最不能等待的事情就是孝敬父母。 60、身体发肤，受之父母，不敢毁伤，孝之始也； 立身行道，扬名於后世，以显父母，孝之终也。——《孝经》 61、不积跬步，无以致千里；不积小流，无以成江海。——荀子《劝学篇》 62、孩子：请高看自己一眼，你是最棒的！ 63、路虽远行则将至，事虽难做则必成！ 64、活鱼会逆水而上，死鱼才会随波逐流。 65、怕苦的人苦一辈子，不怕苦的人苦一阵子。 66、有价值的人不是看你能摆平多少人，而是看你能帮助多少人。 67、不可能的事是想出来的，可能的事是做出来的。 68、找不到路不是没有路，路在脚下。 69、幸福源自积德，福报来自行善。 70、盲目的恋爱以微笑开始，以泪滴告终。 71、真正值钱的是分文不用的甜甜的微笑。 72、前面是堵墙，用微笑面对，就变成一座桥。 73、自尊，伟大的人格力量；自爱，维护名誉的金盾。 74、今天学习不努力，明天努力找工作。 75、懂得回报爱，是迈向成熟的第一步。 76、读懂责任，读懂使命，读懂感恩方为懂事。 77、不要只会吃奶，要学会吃干粮，尤其是粗茶淡饭。 78、技艺创造价值，本领改变命运。 79、凭本领潇洒就业，靠技艺稳拿高薪。 80、为寻找出路走进校门，为创造生活奔向社会。 81、我不是来龙飞享福的，但，我是为幸福而来龙飞的！ 82、校兴我荣，校衰我耻。 83、今天我以学校为荣，明天学校以我为荣。 84、不想当老板的学生不是好学生。 85、志存高远虽励志，脚踏实地才是金。 86、时刻牢记父母的血汗钱来自不易，永远不忘父母的养育之恩需要报答。 87、讲孝道读经典培养好人，传知识授技艺打造能人。 88、知技并重，德行为先。 89、生活的理想，就是为了理想的生活。 —— 张闻天 90、贫不足羞，可羞是贫而无志。 —— 吕坤
NAND Flash的坏块管理设计
NAND Flash的坏块管理设计时间：2010-11-15 10:36:55 来源：电子设计工程作者：周军湖南机电职业技术学院摘要：主要介绍了基于嵌入式Linux的NAND Flash坏块管理设计和实现方案，详细阐述了坏块映射表的建立、维护及其相关算法，同时分析了此坏块算法在Linux内核及Bootloader中的具体应用。
测试结果表明该算法能够处理NANDFlash的相关坏块问题，具有较高的稳定性。
关键词：NAND Flash；嵌入式IAnux；映射表；坏块管理在拥有诸多优点的同时，NAND Flash由于生产工艺的问题，其在出厂时可能存在一定的坏块。
这些固有坏块不能用于存储数据，已被产家标识好。
另外，使用过程中由于读写次数增多，好块也会变得不稳定或失效，成为坏块，这就是出厂后产生的坏块。
NAND Flash在生产及使用过程中都有可能产生坏块，这将使得系统变得不稳定。
应用中一般采用跳块策略来管理坏块，但它不能解决系统运行中产生的坏块情况。
针对此情形，本文提出基于嵌入式Linux系统平台下的一种基于坏块映射的NAND Flash坏块管理的方案，并详细介绍其相关映射算法和整套系统的相关坏块管理流程。
1 坏块管理层次结构Linux下的MTD(Memory Technology Device)是用于管理ROM、Flash等内存设备的一层子系统，它使编写管理内存设备驱动变得更加简单。
MTD子系统将Flash设备或其分区抽象为MTD设备，使底层驱动只需实现MTD设备，而向上层文件系统提供标准的接口，如MTD字符设备、MTD块设备。
如图1所示，本方案设计中，将坏块管理层(BBMlayer)紧靠在驱动层之上MTD层之下，从而使得MTD层对坏块不可见，并使坏块的管理是基于整个芯片而不是某个分区，便于上层文件系统实现损耗平衡。
BBM层基于驱动层提供的读、写、擦除相关操作实现接口read()、write()、erase()、read_oob()、write_oob()、isbad()、mark_bad()。
数据记录器中 NAND Flash 的坏块管理方法磁
数据记录器中 NAND Flash 的坏块管理方法磁章节一：引言- 数据记录器中的坏块管理- NAND Flash 的坏块问题- 本文主要内容章节二：NAND Flash 坏块的类型- 设备坏块- 使用坏块章节三：NAND Flash 坏块管理的算法- 算法1：基于引用计数的坏块管理- 算法2：基于磨损平衡的坏块管理- 算法3：动态坏块管理章节四：NAND Flash 坏块管理方法的实现- 测试坏块- 搜索和分配可用块- 擦除操作- 批处理操作- 惯用坏块章节五：总结与展望- 本文工作的贡献和局限性- 对未来NAND Flash 坏块管理的展望在当前信息爆炸的时代，大量的数据掌握在我们的手中。
无论是智能手机、笔记本电脑，还是各种存储设备，如SSD、USB、SD卡等，均采用了NAND Flash 存储芯片。
NAND Flash 作为目前存储领域主流的存储方式，其大容量、高速度、低成本等优点，被广泛应用于个人电脑、自动驾驶汽车、边缘计算、人工智能等领域中。
然而，由于 NAND Flash 存储芯片的某些物理特性，如寿命限制和噪点等，使得 NAND Flash 存在一个重大问题，即坏块问题。
坏块指的是存储单元失效，不能正常写入或读出数据的物理存储块。
当 NAND Flash 中一些块出现坏块，会直接导致数据可用性的降低。
因此，研究 NAND Flash 坏块管理方法是非常必要的。
该领域的研究主要围绕如何合理利用 NAND Flash 的可用资源，并最小化坏块对存储系统的影响。
在数据记录器中，坏块管理更加重要，因为数据记录器需要长时间保存大量的数据，并要求数据的可靠性和完整性。
数据丢失或损坏将不仅影响个人隐私和商业机密，更可能导致损失和法律纠纷等问题。
因此，本篇论文主要研究 NAND Flash 的坏块管理方法，综述现有的算法，阐述其优缺点，并通过实现来验证这些算法的有效性。
本文的创新点在于，提出了动态坏块管理算法，该算法能够在 NAND Flash 中动态监测坏块，并将其标记为惯用坏块，避免其影响到数据的可靠性和完整性。
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页 ， － ０ ７ 字节为主存储 区即通常所说的用户可 ０２４ 个 设定地址 区 ， 用来存储 数据 ； ０ ８ ２ １ 共 ６ ２４～ １１ ４个字
节 为扩 展存储 区 （ ｐｒＡ ｅ） 用 来存储 页的信 息 。 Ｓ ａ ｒａ ， ｅ 扩 展 区的第一个 ｌ ６字节用于描 述主存储 区的一个
２ 坏 块 出现 的原 因
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Ｆａｈ的 存 储 区 域 里 每 个 块 都 是 好 块 ， 此 ， ｌｓ 因 在
更 好地使用 Ｎ Ｎ ｌｓ ，本文针对 坏块 出现 的原 Ａ Ｄ Ｆａｈ 因，对 其进 行 分类 讨 论 ，以便 以后能 更好 地 使用
据采集 系统 的重要组成部分 ，也得到 了较快 的发展 。 ５２个字节 ， １ 第二个 １ ６字节 用于描述第二个 ５ ２个 １ 随着各种应 用对 存储容量的要求不 断增 加 ，ＮＡ Ｄ Ｎ 字节 ， 以此 类 推 ， ６ 字 节 ， 于 描述 前 面 的 共 ４个 用
２４ ０ ８个字节 。
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Ａｂｓ ｒ ｃ ： Ａ Ｎ Ｄ ａｈ ｈａ ｄｅ ａ ｌｃ ｔｏｎ ｉ ｇ ｃ ｐａ ｉｙ ｔ ａ ｎ ｔ ｅ ｅ ｉ ｉａ ｒ ｏｒｉｓｎｏｎ—ｖｏ ａｉｔ ｔ ａ ｔＮ Ｆｌｓ ｓａ ｗｉ ｐｐｉ ａｉ ｎ ｈｉｈ ａ ｃｔ ｓｏｒｇｅ ｉ ｈｅ ｒ ｃ ｎｔｄ ｇｔｌｅ ａ ｆ ｔ — ｌｔｌ ｙ ｉ ａ ａｔｒ ａ ｎｄ ｆｓ ｅ ｄ—ｗ ｒｔ ｐｅ ｄ．Ｈ ｏ ｅ ｒｔ ｎｅ ｉａ ｌ ｄ ｏｃ ｓｏ ａｈ ｆｅ ｔｔ ｐｅ ｄ ａ ｄ ａ ｃ ｒｔ ｆｔ ａｓｓｏｒｇ ｉｅｓ ｅ ｗ ｖｅ，ｈｅ ｉ ｖ ｔｂ ｅｂａ ｂｌ ｋ ｆｆ ｓ ａ ｃ ｈｅ ｓ ｅ ｎ ｃ ｕ ｉ ｏ ｈｅ ｍ ｓ ｔ ａ ｅ ｌ ｙ
Ｆａｈ以高密度 、大 容量 、高数ห้องสมุดไป่ตู้ 存储速 率 以及更 ｌｓ
多的擦除次数等特 点 ，逐渐成为大容量存储的主要 存储介质 。但 由于 工艺和使 用环 境 中 Ｎ ＮＤ Ｆａｈ Ａ ｌ ｓ 存储器经常进行读 写和擦 除的操 作 ，不 可避免 地会
出现无效块 ，由此 引发数 据丢失 、对 一些扇区过分 磨 损而导致 ＮＡ Ｄ Ｆａ Ｎ ｌ ｈ寿命 缩短等问题 。为 了能 ｓ
２１ ｏ ｏ年 １ ２丹 第 １ ２期
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Ｄｅｃ２口， ． Ｄ Ｎｏ １ ． ２
大容量存储 中ＮＡ ＮＤ ｌｓ坏块 的管理 方法 ★ Ｆａｈ
宁 飞
（ 中北大学 电子测试技术 国家重点实验室， 山西 太原 ００５） ３０ １
摘 要： 当今数 字时代 ，ＮＡ 在 ＮＤ ｌｈ Ｆａ ￣于其非 易失性 和读写速度快等原 因而在大容量存 储中的应 用越 来越 ｓ 广 。但 由于Ｆａ 中不可避 免的会 出现坏 块 ，对 大容量存储 的速度 与精 度都造 成了影 响 ，针对 大容量存 储中 ｌｈ ｓ ＮＡ ＮＤ ｌ ｈ Ｆａ 存在坏块对其造成的影响 ，我们主要研究 ＴＮＡ ｓ ＮＤ ｌｈ Ｆ ｓ中坏块 出现的原因 ，对坏块进行 的分 类 ， ａ 并提 出了相应 的管理方案 。实践证 明 ，经过对坏块的管理 ，Ｆａ 存储数据 的安 全性和存储速度都有 了很大 的 ｌｈ ｓ 提升 ，提 高了系统 的整体性能 。
ｉ ｐ ｏｖ ｄ ｍ ｒ ｅ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ＮＡＮＤ ｌｓ ； ａ ｌ ｃ ； ａ ｌ ｃ ａ ａ ｅ ｎ ． ｙ ｒｓ Ｆ ａｈ ｂ ｄｂ ｏ ｋ ｂ ｄ ｂｏ ｋ ｍ ｎ ｇ ｍｅ ｔ
★基金项 目 ： 国家 自然科学基金 （ ０ ７０ １ ６８ ７ １ ）资助
０ 引言
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关键词：ＮＡ ＮＤ ｌ ｈ； 无效块 ； 无效块管理 Ｆｓ ａ
中 图分 类 号 ：Ｔ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ Ｐ
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