缩短具有闪存的数字设备的启动时间的方法
专利名称：缩短具有闪存的数字设备的启动时间的方法
技术领域：
本发明涉及数字设备，特别涉及缩短具有闪存的数字设备的启动时间的方法。
通常，数字设备使用具有小尺寸和低能耗的闪存。这种闪存具有RAM(随机存储器)和ROM(只读存储器)的优点，允许修改和存储数据，即使当电源关断时。闪存可以被密集地集成，以便能够做得小。此外，可以容易地在低能耗下和短暂的时间内对闪存中的数据进行访问，闪存重量轻并且耐冲击，以便作为在移动环境下的数据存储介质使用。闪存用于各种各样的包括数字照相机、电子笔记本、MP3(MPEG音频-3)播放器以及诸如蜂窝电话和PDA(个人数字处理)的移动通信终端的数字设备中。
下面，将参照用于移动通信终端的闪存来说明用在数字设备中的闪存的结构。
如
图1所示，移动通信终端具有两个闪存，包括32*32存储器110和16*16存储器150。32*32存储器110存储关于移动通信终端的操作(例如操作程序)的数据，并且16*16存储器150存储用户输入的用户数据(例如，电话号码和字符消息)。具体地，参照图1，32*32存储器包括引导扇区112，用于存储关于引导的数据、源二进制扇区114，用于存储关于操作程序的数据、检测块(check block)扇区116，用于检测源二进制区域114、响铃扇区(bell sector)118，用于存储响铃，以及字形扇区120，用于存储关于字符的字形的数据。此外，16*16存储器150包括用户数据区域(0扇区-23扇区)，用于存储用户输入的数据和保留区域(23扇区-38扇区)126，在用户数据区域122的大小不够用的时候使用。
下面将参照图2详细说明16*16存储器150。用户数据区域122包括安全硅扇区(0扇区-7扇区)128，用于存储ESN(电子序列号)、真实用户数据区域(8扇区-21扇区)、以及保留扇区(22扇区)130。每个扇区的大小是64K字节。如图2所示，每个扇区具有256个块132。此外，一个块的大小为256字节并且包括固定格式的块标题134、可变格式数据部分136和块效验和&数据完整性代码138。固定格式块标题134的大小为10字节并且表示自由块、在使用的块、和不用的块。可变格式数据部分136具有242字节的大小并且存储真实数据。块效验和&数据完整性代码138检测块和数据完整性的状态。
存储在闪存的用户数据区域的用户数据通过采用EFS(嵌入文件系统)来管理，该系统在文件单元中处理用户数据。EFS在移动通信系统启动时创建表示关于用户数据的文件信息的主文件目录和表示在RAM中的扇区的状态的扇区状态表。
主文件目录是在RAM中参照每个信息的标题来创建的。如图3所示，主文件目录包括各种文件信息。每个文件信息170包括文件ID(16位)152、保留扇区(8位)154、文件标题块地址(16位)156、总的文件的字节大小(32位)158、使用的文件块的总数量(16位)160、保存的文件块信息或远程文件的地址(32位)162、打印机到文件块列表(16位)164、以及打印机到垃圾块列表(16位)166。通过上述的文件信息来访问存储在用户数据区域122中的数据文件，用户可以在文件单元中创建、删除或修改用户数据。
此外，当用户数据，即数据文件更新时，对应的主文件目录中的文件信息被更新并且表示扇区的状态的扇区状态表也被更新。与主文件目录同时更新的扇区状态表表示在包括自由块、在使用块和不使用的块的状态在内的用户数据区域中的所有扇区的当前状态。具体地，参照图4，扇区状态表的数量有赖于用户数据区域122中的扇区的数量。一个扇区状态表190包括块易失性值172(32位)的和、易失性值的平均值(32位)174、在这一扇区的块的总数(16位)176、在这一扇区中当前分配的块的数量(16位)178、在这一扇区中的垃圾块的数量(16位)180、垃圾块位矩阵182、垃圾收集紧急比率(8位)184、和保留扇区(8位)186。如上所述构造的扇区状态表与主文件目录在数据文件更新时被同时更新。
当移动通信终端启动时，主文件目录和扇区状态表作为固定格式访问矩阵被创建于RAM中。
此外，当移动通信终端启动时，通过扫描用户数据区域四次来在RAM中创建主文件目录和扇区状态表。具体地如图5所示，用于垃圾收集的扇区在第一扫描步骤在步骤2执行时被删除。即，当移动通信终端在垃圾收集过程中关机时，用于垃圾收集的扇区通过在移动通信终端启动时检测移动通信终端的关机状态来被删除。此外，在步骤4的第二次扫描过程中对无效块(invalid block)进行检测。即，通过检测包含在块中的数据和每个块的标题信息的完整性来检测无效块。此外，文件标题块在步骤6的第三次扫描步骤中被加入到主文件目录。然后，数据块在步骤8的第四次扫描步骤中被加入到主文件目录。此时，表示文件位置信息的文件块列表被创建并且不需要的块作为垃圾处理。当上述的扫描步骤结束时，主文件目录和扇区状态表在步骤10被创建于RAM中，并且在步骤12实现启动。
与移动通信终端类似，其他的具有闪存的数字设备以上述同样的方式启动。
但是，上述的启动方法需要较长的数字设备启动时间。具体地，在步骤8中的数据块被加入到主文件目录中、创建表示文件位置信息的文件块列表、并且将不需要的块作为垃圾处理的上述的扫描步骤在如果大量的用户数据存储在用户数据区域中的情况下需要较长的时间，从而延误了启动时间。
一方面，缩短具有被划分为用户数据区域和保留区域以及RAM的闪存的数字设备的启动时间的方法包括当数字设备接通电源时，参照存储在用户数据中的多个文件系统块的每个标题创建表示用户数据的文件信息的主文件目录和表示闪存的扇区状态的扇区状态表；根据用户数据的变化更新主文件目录和扇区状态表；当数字设备关机时，在保留区域中存储更新的主文件目录和扇区状态表；以及当数字设备再次接通电源时，将存储在保留区域中的主文件目录和扇区状态表加载到RAM。
图6示出了根据本发明的一个实施例的移动通信终端的块图。参照图6，移动通信终端包括闪存100、RAM200和控制部分300。
闪存100，如上所述，包括32*32存储器，用于存储关于移动通信终端的操作的数据，以及16*16存储器150，用于存储用户输入的用户数据。此外，当移动通信终端关机时，根据控制部分300的控制，闪存100在保留区域126中存储主文件目录和扇区状态表。
RAM200根据控制部分300的控制，当移动通信终端接通电源时，在其中加载主文件目录和扇区状态表。
控制部分300控制移动通信终端的操作，并且根据对于用户数据的修改更新主文件目录和扇区状态表，在移动通信终端关机时，控制器300在闪存100的保留区域126中存储主文件目录和扇区状态表。当移动通信终端再次接通电源的时候，控制器300将存储在保留区域126中的主文件目录和扇区状态表加载到RAM200。此外，当移动通信终端由于电池的分离在关机预定的时间后接通电源的时候，控制器300在RAM200中创建主文件目录和扇区状态表。
下面，将参照图7详细说明在具有上述结构的移动通信终端中缩短启动时间的方法。当移动通信终端在步骤22接通电源的时候，移动通信终端的控制部分300在步骤24参照存储在用户数据区域122中的多个文件系统块的每个标题在RAM200中创建主文件目录和扇区状态表。此时，如上所述，控制部分300扫描用户数据区域四次，以便在RAM200中创建主文件目录和扇区状态表。然后，在步骤26，控制部分300根据对于用户数据的修改，例如，如果用户在创建、删除或更改数据，则更新主文件目录和扇区状态表。当在步骤28，移动通信终端接通电源时，在步骤32，在闪存100的保留区域126中控制部分300存储主文件目录和扇区状态表。
然后，当移动通信终端在步骤34再次接通电源时，控制部分300将存储在保留区域126中的主文件目录和扇区状态表加载到RAM200。即，在步骤36，控制部分300不在扫描步骤中在RAM200中创建主文件目录和扇区状态表，而是将存储在保留区域126中的主文件目录和扇区状态表复制到RAM200中，从而启动移动通信终端。因此，可以容易地启动移动通信终端。
在步骤30，如果在移动通信终端由于电池的分离而关机一段预定的时间后再次接通电源时，控制部分30通过扫描用户数据区域四次来在RAM200中创建主文件目录和扇区状态表。原因在于，移动通信终端是在控制部分300在保留区域126中存储主文件目录和扇区状态表之前关机的。
通过上述的方法启动移动通信终端，启动时间可以如表1所示缩短。
表1
在表1中，参考的启动时间设定为在屏幕上显示了初始图象后显示动画的时间。基础数据指没有存储在用户数据区域中的用户数据，并且用户数据50％指占据了50％用户数据区域的用户数据。正常是指当移动通信终端通过电源键关机的情形，而不正常是指当移动通信终端由于电池的分离而关机的情形。
通过在保留区域中存储主文件目录和扇区状态表并且将主文件目录和扇区状态表加载到RAM而不在RAM中创建它们，可以容易地实现启动。
尽管参照移动通信终端示出并说明了本发明，但是本领域中的普通技术人员可以理解，在不脱离所附的权利要求所限定的精神和范围内，本发明还可以用于具有闪存的诸如数字照相机、电子笔记本和MP3播放器的数字设备。
权利要求
1.一种用于缩短具有被划分为用户数据区域和保留区域以及RAM的闪存的数字设备的启动时间的方法，该方法包括当数字设备接通电源时，参照存储在用户数据区域中的多个文件系统块的每个标题创建表示用户数据的文件信息的主文件目录和表示闪存的扇区状态的扇区状态表；根据对用户数据的一个或多个修改来更新主文件目录和扇区状态表；当数字设备关机时，在保留区域中存储更新的主文件目录和扇区状态表；以及当数字设备接通电源时，将存储在保留区域中的主文件目录和扇区状态表加载到RAM。
2.根据权利要求1所述的方法，其中如果数字设备是在由于电池从数字设备分离而关机后被接通电源的，则执行创建步骤。
全文摘要
公开了一种缩短具有闪存的数字设备的启动时间的方法。当数字设备接通电源时，参照存储在用户数据中的多个文件系统块的每个标题创建表示用户数据的文件信息的主文件目录和表示闪存的扇区状态的扇区状态表。根据对用户数据的修改来更新主文件目录和扇区状态表。当数字设备关机时，在保留区域中存储更新的主文件目录和扇区状态表。然后，当数字设备接通电源时，将存储在保留区域中的主文件目录和扇区状态表加载到RAM。
文档编号G06F17/30GK1468018SQ03110190
公开日2004年1月14日 申请日期2003年4月15日 优先权日2002年7月10日
发明者李珉雄 申请人:三星电子株式会社
技术领域：
本发明涉及数字设备，特别涉及缩短具有闪存的数字设备的启动时间的方法。
通常，数字设备使用具有小尺寸和低能耗的闪存。这种闪存具有RAM(随机存储器)和ROM(只读存储器)的优点，允许修改和存储数据，即使当电源关断时。闪存可以被密集地集成，以便能够做得小。此外，可以容易地在低能耗下和短暂的时间内对闪存中的数据进行访问，闪存重量轻并且耐冲击，以便作为在移动环境下的数据存储介质使用。闪存用于各种各样的包括数字照相机、电子笔记本、MP3(MPEG音频-3)播放器以及诸如蜂窝电话和PDA(个人数字处理)的移动通信终端的数字设备中。
下面，将参照用于移动通信终端的闪存来说明用在数字设备中的闪存的结构。
如
图1所示，移动通信终端具有两个闪存，包括32*32存储器110和16*16存储器150。32*32存储器110存储关于移动通信终端的操作(例如操作程序)的数据，并且16*16存储器150存储用户输入的用户数据(例如，电话号码和字符消息)。具体地，参照图1，32*32存储器包括引导扇区112，用于存储关于引导的数据、源二进制扇区114，用于存储关于操作程序的数据、检测块(check block)扇区116，用于检测源二进制区域114、响铃扇区(bell sector)118，用于存储响铃，以及字形扇区120，用于存储关于字符的字形的数据。此外，16*16存储器150包括用户数据区域(0扇区-23扇区)，用于存储用户输入的数据和保留区域(23扇区-38扇区)126，在用户数据区域122的大小不够用的时候使用。
下面将参照图2详细说明16*16存储器150。用户数据区域122包括安全硅扇区(0扇区-7扇区)128，用于存储ESN(电子序列号)、真实用户数据区域(8扇区-21扇区)、以及保留扇区(22扇区)130。每个扇区的大小是64K字节。如图2所示，每个扇区具有256个块132。此外，一个块的大小为256字节并且包括固定格式的块标题134、可变格式数据部分136和块效验和&数据完整性代码138。固定格式块标题134的大小为10字节并且表示自由块、在使用的块、和不用的块。可变格式数据部分136具有242字节的大小并且存储真实数据。块效验和&数据完整性代码138检测块和数据完整性的状态。
存储在闪存的用户数据区域的用户数据通过采用EFS(嵌入文件系统)来管理，该系统在文件单元中处理用户数据。EFS在移动通信系统启动时创建表示关于用户数据的文件信息的主文件目录和表示在RAM中的扇区的状态的扇区状态表。
主文件目录是在RAM中参照每个信息的标题来创建的。如图3所示，主文件目录包括各种文件信息。每个文件信息170包括文件ID(16位)152、保留扇区(8位)154、文件标题块地址(16位)156、总的文件的字节大小(32位)158、使用的文件块的总数量(16位)160、保存的文件块信息或远程文件的地址(32位)162、打印机到文件块列表(16位)164、以及打印机到垃圾块列表(16位)166。通过上述的文件信息来访问存储在用户数据区域122中的数据文件，用户可以在文件单元中创建、删除或修改用户数据。
此外，当用户数据，即数据文件更新时，对应的主文件目录中的文件信息被更新并且表示扇区的状态的扇区状态表也被更新。与主文件目录同时更新的扇区状态表表示在包括自由块、在使用块和不使用的块的状态在内的用户数据区域中的所有扇区的当前状态。具体地，参照图4，扇区状态表的数量有赖于用户数据区域122中的扇区的数量。一个扇区状态表190包括块易失性值172(32位)的和、易失性值的平均值(32位)174、在这一扇区的块的总数(16位)176、在这一扇区中当前分配的块的数量(16位)178、在这一扇区中的垃圾块的数量(16位)180、垃圾块位矩阵182、垃圾收集紧急比率(8位)184、和保留扇区(8位)186。如上所述构造的扇区状态表与主文件目录在数据文件更新时被同时更新。
当移动通信终端启动时，主文件目录和扇区状态表作为固定格式访问矩阵被创建于RAM中。
此外，当移动通信终端启动时，通过扫描用户数据区域四次来在RAM中创建主文件目录和扇区状态表。具体地如图5所示，用于垃圾收集的扇区在第一扫描步骤在步骤2执行时被删除。即，当移动通信终端在垃圾收集过程中关机时，用于垃圾收集的扇区通过在移动通信终端启动时检测移动通信终端的关机状态来被删除。此外，在步骤4的第二次扫描过程中对无效块(invalid block)进行检测。即，通过检测包含在块中的数据和每个块的标题信息的完整性来检测无效块。此外，文件标题块在步骤6的第三次扫描步骤中被加入到主文件目录。然后，数据块在步骤8的第四次扫描步骤中被加入到主文件目录。此时，表示文件位置信息的文件块列表被创建并且不需要的块作为垃圾处理。当上述的扫描步骤结束时，主文件目录和扇区状态表在步骤10被创建于RAM中，并且在步骤12实现启动。
与移动通信终端类似，其他的具有闪存的数字设备以上述同样的方式启动。
但是，上述的启动方法需要较长的数字设备启动时间。具体地，在步骤8中的数据块被加入到主文件目录中、创建表示文件位置信息的文件块列表、并且将不需要的块作为垃圾处理的上述的扫描步骤在如果大量的用户数据存储在用户数据区域中的情况下需要较长的时间，从而延误了启动时间。
一方面，缩短具有被划分为用户数据区域和保留区域以及RAM的闪存的数字设备的启动时间的方法包括当数字设备接通电源时，参照存储在用户数据中的多个文件系统块的每个标题创建表示用户数据的文件信息的主文件目录和表示闪存的扇区状态的扇区状态表；根据用户数据的变化更新主文件目录和扇区状态表；当数字设备关机时，在保留区域中存储更新的主文件目录和扇区状态表；以及当数字设备再次接通电源时，将存储在保留区域中的主文件目录和扇区状态表加载到RAM。
图6示出了根据本发明的一个实施例的移动通信终端的块图。参照图6，移动通信终端包括闪存100、RAM200和控制部分300。
闪存100，如上所述，包括32*32存储器，用于存储关于移动通信终端的操作的数据，以及16*16存储器150，用于存储用户输入的用户数据。此外，当移动通信终端关机时，根据控制部分300的控制，闪存100在保留区域126中存储主文件目录和扇区状态表。
RAM200根据控制部分300的控制，当移动通信终端接通电源时，在其中加载主文件目录和扇区状态表。
控制部分300控制移动通信终端的操作，并且根据对于用户数据的修改更新主文件目录和扇区状态表，在移动通信终端关机时，控制器300在闪存100的保留区域126中存储主文件目录和扇区状态表。当移动通信终端再次接通电源的时候，控制器300将存储在保留区域126中的主文件目录和扇区状态表加载到RAM200。此外，当移动通信终端由于电池的分离在关机预定的时间后接通电源的时候，控制器300在RAM200中创建主文件目录和扇区状态表。
下面，将参照图7详细说明在具有上述结构的移动通信终端中缩短启动时间的方法。当移动通信终端在步骤22接通电源的时候，移动通信终端的控制部分300在步骤24参照存储在用户数据区域122中的多个文件系统块的每个标题在RAM200中创建主文件目录和扇区状态表。此时，如上所述，控制部分300扫描用户数据区域四次，以便在RAM200中创建主文件目录和扇区状态表。然后，在步骤26，控制部分300根据对于用户数据的修改，例如，如果用户在创建、删除或更改数据，则更新主文件目录和扇区状态表。当在步骤28，移动通信终端接通电源时，在步骤32，在闪存100的保留区域126中控制部分300存储主文件目录和扇区状态表。
然后，当移动通信终端在步骤34再次接通电源时，控制部分300将存储在保留区域126中的主文件目录和扇区状态表加载到RAM200。即，在步骤36，控制部分300不在扫描步骤中在RAM200中创建主文件目录和扇区状态表，而是将存储在保留区域126中的主文件目录和扇区状态表复制到RAM200中，从而启动移动通信终端。因此，可以容易地启动移动通信终端。
在步骤30，如果在移动通信终端由于电池的分离而关机一段预定的时间后再次接通电源时，控制部分30通过扫描用户数据区域四次来在RAM200中创建主文件目录和扇区状态表。原因在于，移动通信终端是在控制部分300在保留区域126中存储主文件目录和扇区状态表之前关机的。
通过上述的方法启动移动通信终端，启动时间可以如表1所示缩短。
表1
在表1中，参考的启动时间设定为在屏幕上显示了初始图象后显示动画的时间。基础数据指没有存储在用户数据区域中的用户数据，并且用户数据50％指占据了50％用户数据区域的用户数据。正常是指当移动通信终端通过电源键关机的情形，而不正常是指当移动通信终端由于电池的分离而关机的情形。
通过在保留区域中存储主文件目录和扇区状态表并且将主文件目录和扇区状态表加载到RAM而不在RAM中创建它们，可以容易地实现启动。
尽管参照移动通信终端示出并说明了本发明，但是本领域中的普通技术人员可以理解，在不脱离所附的权利要求所限定的精神和范围内，本发明还可以用于具有闪存的诸如数字照相机、电子笔记本和MP3播放器的数字设备。
权利要求
1.一种用于缩短具有被划分为用户数据区域和保留区域以及RAM的闪存的数字设备的启动时间的方法，该方法包括当数字设备接通电源时，参照存储在用户数据区域中的多个文件系统块的每个标题创建表示用户数据的文件信息的主文件目录和表示闪存的扇区状态的扇区状态表；根据对用户数据的一个或多个修改来更新主文件目录和扇区状态表；当数字设备关机时，在保留区域中存储更新的主文件目录和扇区状态表；以及当数字设备接通电源时，将存储在保留区域中的主文件目录和扇区状态表加载到RAM。
2.根据权利要求1所述的方法，其中如果数字设备是在由于电池从数字设备分离而关机后被接通电源的，则执行创建步骤。
全文摘要
公开了一种缩短具有闪存的数字设备的启动时间的方法。当数字设备接通电源时，参照存储在用户数据中的多个文件系统块的每个标题创建表示用户数据的文件信息的主文件目录和表示闪存的扇区状态的扇区状态表。根据对用户数据的修改来更新主文件目录和扇区状态表。当数字设备关机时，在保留区域中存储更新的主文件目录和扇区状态表。然后，当数字设备接通电源时，将存储在保留区域中的主文件目录和扇区状态表加载到RAM。
文档编号G06F17/30GK1468018SQ03110190
公开日2004年1月14日 申请日期2003年4月15日 优先权日2002年7月10日
发明者李珉雄 申请人:三星电子株式会社
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