CN103578566B - 存储器存储装置及其修复方法 - Google Patents

Abstract

一种存储器存储装置及其修复方法，存储器存储装置具有包括多个物理单元的可复写式非易失性存储器模块，上述物理单元包括至少一备份物理单元，备份物理单元设定成只能通过特殊指令集合来存取，并存储有至少一定制化数据。此方法包括在存储器存储装置处于可接收与处理来自主机***的指令的状态时，从主机***接收欲读取备份物理单元且属于特殊指令集合的特殊读取指令，并将其中的定制化数据传送至主机***。当从主机***接收到欲写入定制化数据的写入指令时，将定制化数据写入至对应的物理单元，以使存储器存储装置恢复至原厂状态。

Description

存储器存储装置及其修复方法

技术领域

本发明涉及一种存储器存储装置的修复方法，且特别涉及一种能在客户端将存储器存储装置恢复至原厂状态的方法与使用此方法的存储器存储装置。

背景技术

由于快闪存储器（Flash Memory）具有非易失性、省电、体积小以及内部无机械结构等特性，因此被广泛地应用于各种电子装置。有越来越多如存储卡或随身盘等便携式存储装置是以快闪存储器作为其中的存储介质。

然而，使用者在使用便携式存储装置的期间，往往可能因使用不当等人为因素或各种不可预期的原因而造成便携式存储装置发生异常。便携式存储装置发生异常轻则导致部分数据遗失，重则可能有无法开机存取的情形。对此，由于使用者大多无法自行进行修复，因此只能选择将便携式存储装置送回原制造商来处理。

由于制造商的维修单位必须处理来自各地送修的商品，且可能因为缺乏商品在生产时的相关制造信息，因此也难以快速地将其恢复至与客户需求相符的原厂状态。就使用者的角度而言，在将有问题的装置送修后，不仅需要花费修缮的费用，更经常必须等待相当长的维修时间。基此，实有必要研发一套能让使用者自行对存储装置进行修复的机制。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种存储器存储装置及其修复方法，能便利地将存储器存储装置恢复至原厂状态。

本发明提出一种存储器存储装置的修复方法，用于具有可复写式非易失性存储器模块的存储器存储装置，此可复写式非易失性存储器模块包括多个物理单元，这些物理单元包括至少一备份物理单元，而上述备份物理单元设定成只能通过特殊指令集合来存取，且上述备份物理单元存储有至少一定制化数据。此方法包括在存储器存储装置处于可接收与处理来自主机***的指令的状态时，从主机***接收欲读取上述备份物理单元的特殊读取指令，此特殊读取指令属于特殊指令集合。此方法还包括将上述备份物理单元中的定制化数据传送至主机***。此方法还包括当从主机***接收到欲写入定制化数据的写入指令时，将来自主机***的所有定制化数据写入至对应的物理单元，以使存储器存储装置恢复至原厂状态。

从另一观点来看，本发明提出一种存储器存储装置，包括可复写式非易失性存储器模块、连接器以及存储器控制器。存储器控制器电性连接至可复写式非易失性存储器模块与连接器。其中，可复写式非易失性存储器模块包括多个物理单元，上述物理单元包括至少一备份物理单元，且上述备份物理单元系设定成只能通过特殊指令集合来存取，并存储有至少一定制化数据。存储器控制器用以在存储器存储装置通过连接器电性连接主机***，并处于可接收与处理来自主机***的指令的状态时，存储器控制器从主机***接收欲读取上述备份物理单元的特殊读取指令，并将上述备份物理单元中的定制化数据传送至主机***，其中特殊读取指令属于特殊指令集合。存储器控制器用以在从主机***接收到欲写入定制化数据的写入指令时，将来自主机***的所有定制化数据写入至对应的物理单元，以使存储器存储装置恢复至原厂状态。

从又一观点来看，本发明提出一种存储器存储装置的修复方法，其中存储器存储装置具有可复写式非易失性存储器模块与开机只读存储器（BootROM），且可复写式非易失性存储器模块包括多个物理单元，上述物理单元包括至少一备份物理单元，且上述备份物理单元系设定成只能通过特殊指令集合来存取。此方法包括在存储器存储装置被电性连接至主机***而仅能执行开机只读存储器中的驱动代码段时，从主机***接收欲读取上述备份物理单元的特殊读取指令，其中特殊读取指令属于特殊指令集合。此方法还包括将上述备份物理单元中的定制化数据传送至主机***。此方法还包括当从主机***接收到欲写入定制化数据的写入指令时，将来自主机***的定制化数据写入至对应的物理单元，以使存储器存储装置恢复至原厂状态。

从再一观点来看，本发明提出一种存储器存储装置，包括可复写式非易失性存储器模块、连接器以及存储器控制器。存储器控制器电性连接至可复写式非易失性存储器模块与连接器。其中，可复写式非易失性存储器模块包括多个物理单元，上述物理单元包括至少一备份物理单元，且上述备份物理单元系设定成只能通过特殊指令集合来存取，其中特殊指令集合包括特殊读取指令。在存储器存储装置通过连接器被电性连接至主机***，而存储器控制器仅能执行开机只读存储器中的驱动代码段时，如果通过连接器接收到来自主机***并用以读取备份物理单元的特殊读取指令，存储器控制器用以传送备份物理单元中的定制化数据至主机***。存储器控制器用以在从主机***接收到属于欲写入定制化数据的写入指令时，将来自主机***的定制化数据写入至对应的物理单元，以使存储器存储装置恢复至原厂状态。

基于上述，本发明是将与生产信息及架构信息相关的定制化数据额外存储在受到高存取限制的备份物理单元。待存储器存储装置出厂后，倘若客户端主机***通过特殊指令集合存取上述备份物理单元，存储器存储装置则会将先前备份于备份物理单元的定制化数据回填到对应的存储地址。据此，将存储器存储装置恢复至符合其生产信息与架构信息的原厂状态。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A是根据本发明一范例实施例绘示的使用存储器存储装置的主机***的示意图。

图1B是根据本发明范例实施例所绘示的计算机、输入/输出装置与存储器存储装置的示意图。

图1C是根据本发明另一范例实施例所绘示的主机***与存储器存储装置的示意图。

图2是绘示图1A所示的存储器存储装置的概要方块图。

图3是根据本发明一范例实施例绘示的存储器控制器的概要方块图。

图4是根据本发明的一范例实施例所绘示的管理物理单元的示意图。

图5是根据本发明的一范例实施例所绘示的还原结构表的示意图。

图6是根据本发明的第一范例实施例所绘示的存储器存储装置的修复方法的流程图。

图7是根据本发明的第一范例实施例所绘示的将定制化数据写入使用区以使存储器存储装置恢复至原厂状态的流程图。

图8是根据本发明的第二范例实施例所绘示的存储器存储装置的修复方法的流程图。

图9是根据本发明的第二范例实施例所绘示的将定制化数据写入使用区以使存储器存储装置恢复至原厂状态的流程图。

【主要元件符号说明】

1000：主机***

1100：计算机

1102：微处理器

1104：随机存取存储器

1106：输入/输出装置

1108：***总线

1110：数据传输接口

1112：主存储装置

1202：鼠标

1204：键盘

1206：显示器

1208：打印机

1212：随身盘

1214：存储卡

1216：固态硬盘

1310：数字相机

1312：SD卡

1314：MMC卡

1316：记忆棒

1318：CF卡

1320：嵌入式存储装置

100：存储器存储装置

102：连接器

104：存储器控制器

106：可复写式非易失性存储器模块

1041：主机***接口

1043：存储器管理电路

1045：存储器接口

1047：存储单元

1047-1：开机只读存储器

1047-3：随机存取存储器

3002：错误检查与校正电路

3006：电源管理电路

1061：备份区

1063：使用区

405(1)~405(B)：备份物理单元

410(0)~410(N)：物理单元

502：数据区

504：闲置区

506：***区

508：取代区

610(0)~610(L)：逻辑单元

50：还原结构表

53：定制化数据名称字段

55：逻辑地址字段

S610～S660：本发明的第一实施例所述的存储器存储装置的修复方法的各步骤

S710～S730：本发明的第一实施例所述的将定制化数据写入使用区以使存储器存储装置恢复至原厂状态的各步骤

S810～S860：本发明的第二实施例所述的存储器存储装置的修复方法的各步骤

S910～S960：本发明的第二实施例所述的将定制化数据写入使用区以使存储器存储装置恢复至原厂状态的各步骤

具体实施方式

[第一范例实施例]

一般而言，存储器存储装置（亦称，存储器存储***）包括可复写式非易失性存储器模块与控制器（亦称，控制电路）。通常存储器存储装置是与主机***一起使用，以使主机***可将数据写入至存储器存储装置或从存储器存储装置中读取数据。

图1A是根据本发明一范例实施例所绘示的使用存储器存储装置的主机***的示意图。

主机***1000包括计算机1100与输入/输出（Input/Output，I/O）装置1106。计算机1100包括微处理器1102、随机存取存储器（Random AccessMemory，RAM）1104、***总线1108、数据传输接口1110以及主存储装置1112。输入/输出装置1106包括如图1B所示的鼠标1202、键盘1204、显示器1206与打印机1208。必须了解的是，图1B所示的装置非限制输入/输出装置1106，输入/输出装置1106可还包括其他装置。

在本发明范例实施例中，存储器存储装置100是通过数据传输接口1110与主机***1000的其他元件电性连接。通过微处理器1102、随机存取存储器1104以及输入/输出装置1106的运作，主机***1000可将数据写入至存储器存储装置100，或从存储器存储装置100中读取数据。例如，存储器存储装置100可以是如图1B所示的存储卡1214、随身盘1212、或固态硬盘（SolidState Drive，SSD）1216。

一般而言，主机***1000为可存储数据的任意***。虽然在本范例实施例中主机***1000是以计算机***来作说明，然而，在本发明另一范例实施例中，主机***1000也可以是手机、数字相机、摄像机、通信装置、音频播放器或视频播放器等***。例如，在主机***为数字相机1310时，存储器存储装置则为其所使用的安全数字（Secure Digital，SD）卡1312、多媒体记忆（Multimedia Card，MMC）卡1314、记忆棒（Memory Stick）1316、小型快闪（Compact Flash，CF）卡1318或嵌入式存储装置1320（如图1C所示）。嵌入式存储装置1320包括嵌入式多媒体卡（Embedded MMC，eMMC）。值得一提的是，嵌入式多媒体卡是直接电性连接于主机***的基板上。

图2是绘示图1A所示的存储器存储装置100的方块图。请参照图2，存储器存储装置100包括连接器102、存储器控制器104与可复写式非易失性存储器模块106。

连接器102电性连接至存储器控制器104，并且用以电性连接主机***1000。在本范例实施例中，连接器102所支持的传输接口种类为通用序列总线（Universal Serial Bus，USB）接口。然而在其他范例实施例中，连接器102的传输接口种类也可以是序列先进附件（Serial Advanced TechnologyAttachment，SATA）接口、多媒体存储卡（Multimedia Card，MMC）接口、平行先进附件（Parallel Advanced Technology Attachment，PATA）接口、电气和电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronic Engineers，IEEE）1394接口、高速***组件连接接口（Peripheral Component InterconnectExpress，PCI Express）接口、安全数字（Secure Digital，SD）接口、记忆棒（Memory Stick，MS）接口、小型快闪（Compact Flash，CF）接口，或整合驱动电子（Integrated Drive Electronics，IDE）接口等任何适用的接口，在此并不加以限制。

存储器控制器104会执行以硬件形式或固件形式实作的多个逻辑门或控制指令，并根据主机***1000的指令在可复写式非易失性存储器模块106中进行数据的写入、读取与擦除等运作。其中，存储器控制器104更特别用以根据本范例实施例的修复方法，在存储器存储装置100出厂之前备份与生产及架构信息相关的重要数据，而后在接获主机***1000下达属于特殊指令集合的指令时，利用先前备份的数据将存储器存储装置100恢复至原厂状态。

可复写式非易失性存储器模块106电性连接至存储器控制器104。可复写式非易失性存储器模块106包括多个物理单元。在一范例实施例中，每一物理单元是由一个物理区块（一物理区块包括多个物理页面）所组成，然而本发明并不局限于此。在其他范例实施例中，每一物理单元也可由数个物理区块所组成，在此并不对物理单元的组成加以限制。举例来说，可复写式非易失性存储器模块106为多阶记忆胞（Multi Level Cell，MLC）NAND快闪存储器模块，但本发明不限于此，可复写式非易失性存储器模块106也可以是单阶记忆胞（Single Level Cell，SLC）NAND快闪存储器模块、其他快闪存储器模块或任何具有相同特性的存储器模块。

图3是根据本发明一范例实施例所绘示的存储器控制器的概要方块图。请参照图3，存储器控制器104包括主机***接口1041、存储器管理电路1043、存储器接口1045，以及存储单元1047。

主机***接口1041电性连接至存储器管理电路1043，并通过连接器102以电性连接主机***1000。主机***接口1041用以接收与识别主机***1000所传送的指令与数据。据此，主机***1000所传送的指令与数据会通过主机***接口1041而传送至存储器管理电路1043。在本范例实施例中，主机***接口1041对应连接器102而为USB接口，而在其他范例实施例中，主机***接口1041也可以是SATA接口、MMC接口、PATA接口、IEEE1394接口、PCI Express接口、SD接口、MS接口、CF接口、IDE接口或符合其他接口标准的接口。

存储单元1047电性连接至存储器管理电路1043。存储单元1047至少包括开机只读存储器（Boot ROM）1047-1与随机存取存储器1047-3。其中，开机只读存储器1047-1用以存储驱动代码段（Boot code）。随机存取存储器1047-3可以是静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）、或动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，DRAM）等，本发明并不加以限制。随机存取存储器1047-3用以暂存来自于主机***1000的指令与数据，或暂存来自于可复写式非易失性存储器模块106的数据。

存储器管理电路1043用以控制存储器控制器104的整体运作。具体来说，存储器管理电路1043具有多个控制指令，在存储器存储装置100被运转（power on）时，上述控制指令会被执行以对可复写式非易失性存储器模块106进行操作。

在本范例实施例中，存储器管理电路1043的控制指令是以程序代码形式（亦称，固件代码）存储于可复写式非易失性存储器模块106的特定区域（例如，可复写式非易失性存储器模块106中专用于存放***数据的***区）中。此外，存储器管理电路1043具有微处理器单元（未绘示）。当存储器控制器104被致能时，微处理器单元会先执行开机只读存储器1047-1中的驱动代码段来将存储于可复写式非易失性存储器模块106中的控制指令载入至随机存取存储器1047-3中。之后，微处理器单元会运转上述控制指令以响应主机***1000的指令来存取可复写式非易失性存储器模块106。

在本发明另一范例实施例中，存储器管理电路1043的控制指令也可以固件形式来实作。例如，存储器管理电路1043具有微处理器单元（未绘示）与只读存储器（未绘示），且上述控制指令是被烧录在只读存储器中。当存储器存储装置100运作时，上述控制指令会由微处理器单元来执行以响应主机***1000的指令来存取可复写式非易失性存储器模块106。

此外，在本发明另一范例实施例中，存储器管理电路1043的控制指令也可以一硬件形式来实作。举例来说，存储器管理电路1043包括微控制器、存储器管理单元、存储器写入单元、存储器读取单元、存储器擦除单元与数据处理单元。存储器管理单元、存储器写入单元、存储器读取单元、存储器擦除单元与数据处理单元是电性连接至微控制器。其中，存储器管理单元用以管理可复写式非易失性存储器模块106的物理单元。存储器写入单元用以对可复写式非易失性存储器模块106下达写入指令以将数据写入至可复写式非易失性存储器模块106中。存储器读取单元用以对可复写式非易失性存储器模块106下达读取指令以从可复写式非易失性存储器模块106中读取数据。存储器擦除单元用以对可复写式非易失性存储器模块106下达擦除指令以将数据从可复写式非易失性存储器模块106中擦除。而数据处理单元用以处理欲写入至可复写式非易失性存储器模块106的数据以及从可复写式非易失性存储器模块106中读取的数据。

存储器接口1045电性连接至存储器管理电路1043，以使存储器控制器104与可复写式非易失性存储器模块106相电性连接。据此，存储器控制器104可对可复写式非易失性存储器模块106进行相关运作。也就是说，欲写入至可复写式非易失性存储器模块106的数据会经由存储器接口1045转换为可复写式非易失性存储器模块106所能接受的格式。

在本发明的另一范例实施例中，存储器控制器104还包括错误检查与校正电路3002。错误检查与校正电路3002电性连接至存储器管理电路1043，用以执行错误检查与校正程序以确保数据的正确性。具体而言，当存储器管理电路1043接收到来自主机***1000的写入指令时，错误检查与校正电路3002会为对应此写入指令的数据产生对应的错误检查与校正码（ErrorChecking and Correcting Code，ECC Code），且存储器管理电路1043会将对应此写入指令的数据与对应的错误检查与校正码写入至可复写式非易失性存储器模块106。之后当存储器管理电路1043从可复写式非易失性存储器模块1 06中读取数据时，会同时读取此数据对应的错误检查与校正码，且错误检查与校正电路3002会依据此错误检查与校正码对所读取的数据执行错误检查与校正程序，以识别该笔数据是否存在错误位。

在本发明又一范例实施例中，存储器控制器104还包括电源管理电路3006。电源管理电路3006电性连接至存储器管理电路1043，用以控制存储器存储装置100的电源。

图4是根据本发明的一范例实施例所绘示的管理可复写式非易失性存储器模块的物理单元的示意图。在以下描述可复写式非易失性存储器模块106的物理单元的运作时，以“提取”、“交换”、“分组”、“轮替”等词来操作物理单元是逻辑上的概念。也就是说，可复写式非易失性存储器模块106的物理单元的实际位置并未更动，而是逻辑上对可复写式非易失性存储器模块106的物理单元进行上述操作。

请参照图4，存储器控制器104在存储器存储装置100的生产期间（即，出厂之前）便将可复写式非易失性存储器模块106的所有物理单元至少划分为备份区1061与使用区1063。其中，备份区1061包括备份物理单元405(1)~405(B)，B为正整数。备份物理单元405(1)~405(B)设定成只能通过特殊指令集合来存取。特殊指令集合包括数种制造商指令（vendor command），例如特殊读取指令、特殊写入指令以及特殊擦除指令。除非接获属于特殊指令集合的指令，否则存储器控制器104将不会对备份区1061进行数据的写入、读取与擦除等运作。

使用区1063包括物理单元410(0)~410(N)。存储器控制器104中的存储器管理电路1043会将物理单元410(0)~410(N)逻辑地分组为数据区502、闲置区504、***区506与取代区508。其中，图4所标示的F、S、R与N为正整数，代表各区配置的物理单元数量，其可由存储器存储装置100的制造商依据所使用的可复写式非易失性存储器模块106的容量来设定。

逻辑上属于数据区502与闲置区504的物理单元是用以存储来自于主机***1000的数据。具体来说，数据区502的物理单元是被视为已存储数据的物理单元，而闲置区504的物理单元是用以写入新数据的物理单元。换句话说，闲置区504的物理单元为空或可使用的物理单元（无记录数据或标记为已没用的无效数据）。当从主机***1000接收到写入指令与欲写入的数据时，存储器管理电路1043会从闲置区504中提取物理单元，并且将数据写入至所提取的物理单元中，以替换数据区502的物理单元。或者，当需要对一逻辑单元执行数据合并程序时，存储器管理电路1043会从闲置区504提取物理单元并将数据写入其中，以替换原先映射此逻辑单元的物理单元。

逻辑上属于***区506的物理单元是用以记录***数据。举例来说，***数据包括关于可复写式非易失性存储器模块106的固件代码、制造商与型号、可复写式非易失性存储器模块106的物理区块数、每一物理区块的物理页面数等信息。必须特别说明的是，在图4中虽然是将备份区1061独立绘制在使用区1063之外，然而实际上，备份区1061中的备份物理单元405(1)~405(B)是属于***区506的物理单元。图4的绘示方式仅是为了便于清楚说明。

逻辑上属于取代区508的物理单元是用以在数据区502、闲置区504或***区506中的物理单元损毁时，取代损坏的物理单元。具体而言，在存储器存储装置100运作期间，倘若取代区508中仍存有正常的物理单元且数据区502的物理单元损坏时，存储器管理电路1043会从取代区508中提取正常的物理单元来更换数据区502中损坏的物理单元。也因此，在存储器存储装置100的运作过程中，数据区502、闲置区504、***区506与取代区508的物理单元会动态地变动。例如，用以轮替存储数据的物理单元会变动地属于数据区502或闲置区504。

为了让主机***1000能对可复写式非易失性存储器模块106进行存取，存储器管理电路1043会配置数个逻辑单元610(0)~610(L)以映射数据区502中的物理单元410(0)~410(F-1)。具体来说，存储器管理电路1043将所配置的逻辑单元610(0)~610(L)提供给主机***1000，并维护逻辑单元-物理单元映射表（logical unit-physical unit mapping table）以记录逻辑单元610(0)~610(L)与物理单元410(0)~410(F-1)的映射关系。因此，当主机***1000欲存取一逻辑地址时，存储器管理电路1043会根据逻辑单元-物理单元映射表找到逻辑地址所映射的物理单元来进行存取。

在本范例实施例中，在存储器存储装置100出厂之前，制造商会对可复写式非易失性存储器模块106执行开卡程序。具体来说，制造商使用量产工具（Mass Production tool，MP tool）来命令存储器控制器104对使用区1063中的物理单元410(0)~410(N)进行初始化动作。例如，存储器控制器104会将物理单元410(0)~410(N)中每一页面地址的数据擦除为0×FF数据，并进行磁盘扫描（例如，做读写测试）以识别出正常的物理单元与损毁的物理单元，并且将与存储器存储装置100的生产信息及架构信息相关的定制化数据写入使用区1063（例如，写入专用于存放***数据的***区506）。其中，定制化数据包括主开机记录（Master Boot Record，MBR）、开机磁区（Boot Sector）、文件配置表（File Allocation Table）、根目录（root directory）、装置规格信息（例如，存储器存储装置100的速度、容量、模式、产品名称等）、定制化应用程序、烧录软件（burner）以及固件代码至少其中之一。进一步来说，部分定制化数据是在存储器存储装置100被使用的过程中，会响应使用者的读写操作而被间接存取的数据。例如，当使用者要将数据写入存储器存储装置100，或要删除、修改存储器存储装置100中的数据时，使用者虽不是直接对文件配置表进行修改，然而文件配置表的内容也会随之被对应更动。另一部分的定制化数据则是与维系存储器存储装置100的主要运作有关的数据，好比像是烧录软件及固件代码，此类型的定制化数据则无法被使用者直接或间接地修改其内容。而尚有一部分的定制化数据是关于存储器存储装置100的附加功能（例如定制化应用程序），而这类型的定制化数据则可通过特殊的指令或工具来新增或删除。

除此之外，量产工具会通过特殊指令集合命令存储器控制器104将执行开卡程序期间所建立并写入使用区1063的所有定制化数据额外写入备份区1061中的备份物理单元405(1)~405(B)。举例来说，量产工具先下达特殊指令集合中的特殊擦除指令，以由存储器控制器104将备份物理单元405(1)~405(B)中的数据擦除。接着，量产工具再下达特殊写入指令，以由存储器控制器104将上述定制化数据写入备份物理单元405(1)~405(B)。必须说明的是，某些种类的定制化数据在使用区1063利用一个完整的物理单元来存储，然而其实际的数据量却小于一个物理单元的设计容量。而在本范例实施例中，存储器控制器104在将各种定制化数据写入备份区1061时，则会依各定制化数据的大小将其整并至备份物理单元405(1)~405(B)。也就是说，使用区1063中用以存储所有定制化数据的物理单元总数可能会大于备份物理单元405(1)~405(B)的数量。举例来说，假设每一物理单元为一个物理区块，在本范例实施例中，装置规格信息虽仅占用两个物理页面，但存储器控制器104会在使用区1063中使用一整个物理区块来作为装置规格信息的存储空间，然而在将装置规格信息写入备份区1061时，存储器控制器104则例如是将装置规格信息与文件配置表等其他定制化数据写入同一备份物理区块，亦即，装置规格信息不会独自占用一个备份物理单元。

除此之外，在开卡程序的执行期间，量产工具还会下达特殊写入指令以命令存储器控制器104在各备份物理单元405(1)~405(B)建立一还原结构表，并在此还原结构表中记录所属的备份物理单元所记录的各定制化数据与一逻辑地址的对应关系。其中，各逻辑地址是个别映射各定制化数据所对应的物理单元，亦即各定制化数据被写入至使用区1063的物理单元。图5是根据本发明的一范例实施例所绘示的还原结构表的示意图。请参阅图5，还原结构表50包括定制化数据名称字段53以及逻辑地址字段55。其中，主开机记录对应的逻辑地址为LBA(10)、开机磁区对应的逻辑地址为LBA(20)、文件配置表对应的逻辑地址为LBA(30)、根目录对应的逻辑地址为LBA(40)、装置规格信息对应的逻辑地址为LBA(50)，而定制化应用程序对应的逻辑地址为LBA(100)。

在另一范例实施例中，存储器控制器104还会在还原结构表中记录各定制化数据所对应的校验和（checksum），例如，在图5所示的还原结构表50中新增一个字段以记录各定制化数据的校验和。此外，假设备份物理单元405(1)~405(B)的数量大于1，则各还原结构表还会记录下一个备份物理单元的物理地址，例如，在图5所示的还原结构表50的最后新增一列数据以记录下一个备份物理单元的物理地址。

如上所述，在存储器存储装置100尚未出厂之前，存储器控制器104会在可复写式非易失性存储器模块106的所有物理单元中特别划分出仅能由特殊指令集合来进行存取的备份区1061，并将在开卡程序的执行期间所产生的各种定制化数据额外备份至备份区1061中的备份物理单元405(1)~405(B)。

在存储器存储装置100出厂并被贩售给使用者后，倘若使用者在使用时发现存储器存储装置100有异常状况，则可通过主机***1000连接制造商提供的服务网站以将一修复应用程序下载至主存储装置1112。或者，倘若修复应用程序是存储在光盘并随存储器存储装置100一并贩售给使用者，使用者也可将光盘中的修复应用程序安装于主存储装置1112。在将存储器存储装置100连接至主机***1000后，使用者只要在主机***1000执行修复应用程序，存储器存储装置100中的存储器控制器104便会依照修复应用程序的指令来将存储器存储装置100恢复至原厂状态。也就是说，使用者能利用修复应用程序以在使用者端自行完成存储器存储装置100的复原程序。

具体来说，当存储器存储装置100连接主机***1000，倘若存储器存储装置100处于可接收与处理来自主机***1000的指令的状态，表示存储器控制器104能依照主机***1000下达的指令对可复写式非易失性存储器模块106进行存取。此时，一旦使用者在主机***1000启动修复应用程序，修复应用程序便会对存储器存储装置100下达欲读取备份物理单元405(1)~405(B)的特殊读取指令。而存储器控制器104在接获上述特殊读取指令时，则会将备份物理单元405(1)~405(B)中的所有定制化数据以及还原结构表一并回传至主机***1000。举例来说，针对每一定制化数据，存储器控制器104可先自还原结构表取得其校验和，并利用例如循环冗余校验（Cyclic RedundancyCheck，CRC）程序来确认此定制化数据的正确性，并且待检查无误后再将其传送至主机***1000。

在主机***1000收到存储器存储装置100回传的还原结构表与定制化数据之后，修复应用程序会参照还原结构表的内容来发出数个写入指令，以将各定制化数据写入可复写式非易失性存储器模块106的使用区1063。其中，各写入指令欲写入的逻辑地址为记录在还原结构表中对应于欲写入的定制化数据的逻辑地址。在本范例实施例中，修复应用程序会依照一特定顺序（例如，数据的重要性）将各个定制化数据写入可复写式非易失性存储器模块106的使用区1063。

当存储器控制器104接收到由主机***1000下达且欲写入定制化数据的写入指令时，存储器控制器104便会针对各写入指令，将写入指令欲写入的定制化数据回填至使用区1063中映射于写入指令欲写入的逻辑地址的物理单元。在将所有定制化数据写入使用区1063后，便能使存储器存储装置100恢复至符合生产信息及架构信息的原厂状态。

在一范例实施例中，当存储器存储装置100通过连接器102电性连接至主机***1000，如果主机***1000向存储器存储装置100询问其装置特征，却收到存储器存储装置100发出一存储介质不存在（no media）讯息，则修复应用程序则会先下达预格式化指令来通知存储器控制器104对存储器存储装置100进行预格式化（pre-format）程序。具体来说，存储器控制器104在接获预格式化指令后，将擦除使用区1063中所有物理单元410(0)~410(N)中的数据，并对使用区1063中的所有物理单元410(0)~410(N)进行磁盘扫描，据此能从中识别出正常的物理单元与损毁的物理单元。而倘若正常的物理单元所对应的可用容量不符合存储器存储装置100的装置容量（例如，可用容量未达装置容量），存储器控制器104则会将此讯息回报给主机***1000，而修复应用程序在接获上述讯息后，会将装置容量更新为可用容量（例如，更新文件配置表中的容量字段），并控制存储器存储装置100再次进行检查。此时，由于装置容量已与可用容量相符，待存储器存储装置100响应主机***1000的询问而恢复其装置特征后，修复应用程序便可接续下达写入指令以将先前接收到的定制化数据写回使用区1063中的部分物理单元。亦即，在此范例实施例中，在将来自主机***1000的定制化数据回填至对应的物理单元之前，存储器控制器104有能力接收及识别预格式化指令，并可根据有无收到预格式化指令来判断是否需要对存储器存储装置100进行预格式化程序。在有需要执行预格式化程序的情况下，则先执行预格式化程序，而后再通过回填定制化数据的方式而将存储器存储装置100恢复至原厂状态。

图6是根据本发明的第一范例实施例所绘示的存储器存储装置的修复方法的流程图。

请参阅图6，首先如步骤S610所示，在存储器存储装置100出厂之前，存储器控制器104将可复写式非易失性存储器模块106中所有的物理单元划分为备份区1061与使用区1063，其中备份区1061包括一个以上的备份物理单元405(1)~405(B)，且备份物理单元405(1)~405(B)只能通过特殊指令集合来存取。

接着在步骤S620中，制造商使用量产工具对存储器存储装置100执行开卡程序。并如步骤S630所示，存储器控制器104通过特殊指令集合，将执行开卡程序期间所建立并写入使用区1063的各种定制化数据额外写入备份物理单元405(1)~405(B)。

待存储器存储装置100出厂之后，如步骤S640所示，在存储器存储装置100连接主机***1000并处于可接收与处理来自主机***1000的指令的状态时，存储器控制器104从主机***1000接收到欲读取备份物理单元405(1)~405(B)的特殊读取指令，此特殊读取指令属于特殊指令集合。

在步骤S650中，存储器控制器104将备份物理单元405(1)~405(B)中的定制化数据传送至主机***1000。

如步骤S660所示，存储器控制器104在从主机***1000接收到欲写入定制化数据的写入指令时，将来自主机***1000的定制化数据写入至对应的物理单元，据以使存储器存储装置100恢复至原厂状态。

以下将以图7说明图6的步骤S660的详细流程。

请参阅图7，首先在步骤S710中，存储器控制器104判断是否需要对存储器存储装置100进行预格式化程序。亦即，判断是否接获主机***1000下达的预格式化指令。

如果是，则如步骤S720所示，存储器控制器104擦除使用区1063中的所有物理单元410(0)~410(N)，并对使用区1063中的所有物理单元410(0)~410(N)进行磁盘扫描。

待步骤S720执行完毕，或步骤S710的判断结果为否，则如步骤S730所示，针对主机***1000后续下达的各写入指令，存储器控制器104将各写入指令欲写入的定制化数据回填至使用区1063中映射于欲写入的逻辑地址的物理单元。

[第二范例实施例]

在本范例实施例中，在存储器存储装置100尚未出厂之前，存储器控制器104亦会在可复写式非易失性存储器模块106中划分出仅能由特殊指令集合来进行存取的备份区1061，并且将在开卡程序的执行期间所产生的所有定制化数据额外备份至备份区1061中的备份物理单元405(1)~405(B)。然而，第二范例实施例与第一范例实施例的差异之处在于，存储器存储装置100在出厂而被贩售给使用者后，倘若因固件代码损毁或遗失而造成存储器控制器104仅能执行开机只读存储器1047-1中的驱动代码段，使用者依旧可通过在主机***1000执行修复应用程序以将存储器存储装置100恢复至原厂状态。

图8是根据本发明的第二范例实施例所绘示的存储器存储装置的修复方法的流程图。

请参阅图8，由于图8的步骤S810至S830与图6的步骤S610至S630相同或相似，故在此不再赘述。

待存储器存储装置100出厂后，如步骤S840所示，在存储器存储装置100被电性连接至主机***1000，而存储器控制器104仅能执行开机只读存储器1047-1中的驱动代码段时，使用者可在主机***1000执行修复应用程序。修复应用程序在被执行后将发出欲读取备份物理单元405(1)~405(B)的特殊读取指令。基此，存储器控制器104将通过连接器102接收到来自主机***1000且读取备份物理单元405(1)~405(B)的特殊读取指令。

接着在步骤S850中，虽然存储器控制器104目前仅能执行开机只读存储器1047-1中的驱动代码段，然而因驱动代码段增设了直接读取可复写式非易失性存储器模块106的功能，因此存储器控制器104仍可以响应特殊读取指令去读取备份物理单元405(1)~405(B)，并且将备份物理单元405(1)~405(B)中的定制化数据以及还原结构表回传至主机***1000。

在主机***1000收到各定制化数据与还原结构表后，修复应用程序便会发出欲将定制化数据写入可复写式非易失性存储器模块106的使用区1063的写入指令。而如步骤S860所示，当存储器控制器104从主机***1000接收到欲写入定制化数据的写入指令时，存储器控制器104依照写入指令中的逻辑地址将定制化数据写入至对应的物理单元，以使存储器存储装置100恢复至原厂状态。

也就是说，在本发明的第二范例实施例中，即便因存储器存储装置100的固件代码损毁或遗失导致存储器控制器104仅能执行到开机只读存储器1047-1中的驱动代码段，亦能响应来自主机***1000的特殊读取指令对可复写式非易失性存储器模块106中的备份物理单元405(1)~405(B)进行读取，并利用备份在其中的定制化数据来将存储器存储装置100恢复至原厂状态。

以下将以图9说明步骤S860的详细流程。

请参阅图9，在本范例实施例中，修复应用程序会先下达欲写入烧录软件与固件代码的写入指令，故如步骤S910所示，存储器控制器104自主机***1000接收欲写入烧录软件与固件代码的写入指令。

接着在步骤S920中，存储器控制器104将来自主机***1000的烧录软件载入随机存取存储器1047-3。并如步骤S930所示，存储器控制器104运转烧录软件以将来自主机***1000的固件代码回填至使用区1063中映射于写入指令所欲写入的逻辑地址的物理单元。从另一角度来看，修复应用程序具有以***内烧录（In System Programming，ISP）方式来修正或更新存储器存储装置100的固件代码的功能。修复应用程序在下达写入指令以将固件代码存入使用区1063中的物理单元后，存储器管理电路1043中的微处理器单元便可执行开机只读存储器1047-1中的驱动代码段来将使用区1063中的固件代码载入至随机存取存储器1047-3，以完成固件代码的修正或更新。

而后在步骤S940中，存储器控制器104判断是否需要对存储器存储装置100进行预格式化程序（亦即，判断是否有收到主机***1000下达的预格式化指令）。

如果是，则在步骤S950中，存储器控制器104擦除使用区1063中的所有物理单元410(0)~410(N)，并对使用区1063中的所有物理单元410(0)~410(N)进行磁盘扫描。

接着在步骤S960中，针对后续接收到的各写入指令，存储器控制器104将欲写入的定制化数据回填至使用区1063中映射于欲写入的逻辑地址的物理单元。

综上所述，本发明所述的存储器存储装置及其修复方法在存储器存储装置出厂之前，将进行开卡程序时所产生的定制化数据额外写入备份物理单元。由于备份物理单元仅能通过特殊指令集合来存取，因此即便在存储器存储装置售出后，使用者对存储器存储装置进行的一般存取操作并不会更动到备份物理单元的内容。一旦存储器存储装置发生故障或异常，使用者能在用户端主机***执行制造商提供的修复应用程序，而存储器存储装置中的存储器控制器会根据修复应用程序的指示将备份在备份物理单元的定制化数据传送至主机***，并依修复应用程序下达的写入指令将各定制化数据写回使用区的物理单元，据此将存储器存储装置恢复到客户需求的原厂状态。对使用者来说，当发现存储器存储装置异常时，不再需要将其送回原厂，只要在用户端便能自行将其复原至原厂状态，相当便利省时。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

Claims (24)

1.一种存储器存储装置的修复方法，用于具有一可复写式非易失性存储器模块的一存储器存储装置，该可复写式非易失性存储器模块包括多个物理单元，其中这些物理单元包括至少一备份物理单元，且该至少一备份物理单元系设定成只能通过一特殊指令集合来存取，其中该至少一备份物理单元存储有至少一定制化数据，该方法包括：

在该存储器存储装置处于可接收与处理来自一主机***的指令的状态时，从该主机***接收欲读取该至少一备份物理单元的一特殊读取指令，其中该特殊读取指令属于该特殊指令集合；

传送该至少一备份物理单元中的该至少一定制化数据至该主机***；以及

当从该主机***接收到欲写入该至少一定制化数据的至少一写入指令时，将来自该主机***的该至少一定制化数据写入至对应的物理单元，以使该存储器存储装置恢复至一原厂状态，

其中该至少一备份物理单元更存储有一还原结构表，该还原结构表记录该至少一定制化数据与一逻辑地址的对应关系，其中该逻辑地址个别映射该至少一定制化数据所对应的物理单元。

2.如权利要求1所述的存储器存储装置的修复方法，其中传送该至少一备份物理单元中的该至少一定制化数据至该主机***的步骤还包括：

将该还原结构表与该至少一备份物理单元中的该至少一定制化数据一并传送至该主机***。

3.如权利要求2所述的存储器存储装置的修复方法，其中在将该还原结构表与该至少一备份物理单元中的该至少一定制化数据一并传送至该主机***的步骤之后，该方法还包括：

由该主机***根据该还原结构表发出欲写入该至少一定制化数据的该至少一写入指令，其中该至少一写入指令欲写入的逻辑地址为记录在该还原结构表中对应于欲写入的定制化数据的该逻辑地址。

4.如权利要求3所述的存储器存储装置的修复方法，其中该至少一定制化数据包括一主开机记录、一开机磁区、一文件配置表、一根目录、一装置规格信息、一定制化应用程序、一烧录软件以及一固件代码至少其中之一，而当从该主机***接收到欲写入该至少一定制化数据的该至少一写入指令时，将该至少一定制化数据写入至对应的物理单元，以使该存储器存储装置恢复至该原厂状态的步骤包括：

针对该至少一写入指令，将该至少一写入指令欲写入的定制化数据回填至该至少一写入指令欲写入的逻辑地址所映射的物理单元，以使来自该主机***的该至少一定制化数据写入至对应的物理单元。

5.如权利要求4所述的存储器存储装置的修复方法，其中在将该至少一定制化数据写入至对应的物理单元，以使该存储器存储装置恢复至该原厂状态的步骤之前，还包括：

判断是否需要对该存储器存储装置进行一预格式化程序；以及

如果是，则擦除一使用区中的所有物理单元，并对该使用区中的所有物理单元进行磁盘扫描。

6.如权利要求1所述的存储器存储装置的修复方法，其中该至少一定制化数据与该存储器存储装置的一生产信息及一架构信息相关。

7.一种存储器存储装置，包括：

一可复写式非易失性存储器模块，包括多个物理单元，其中这些物理单元包括至少一备份物理单元，且该至少一备份物理单元系设定成只能通过一特殊指令集合来存取，其中该至少一备份物理单元存储有至少一定制化数据；

一连接器；以及

一存储器控制器，电性连接至该可复写式非易失性存储器模块与该连接器，

其中在该存储器存储装置通过该连接器电性连接一主机***，并处于可接收与处理来自该主机***的指令的状态时，该存储器控制器用以从该主机***接收欲读取该至少一备份物理单元的一特殊读取指令，并传送该至少一备份物理单元中的该至少一定制化数据至该主机***，其中该特殊读取指令属于该特殊指令集合，

该存储器控制器还用以在从该主机***接收到欲写入该至少一定制化数据的至少一写入指令时，将来自该主机***的该至少一定制化数据写入至对应的物理单元，以使该存储器存储装置恢复至一原厂状态，

其中该至少一备份物理单元更存储有一还原结构表，该还原结构表记录该至少一定制化数据与一逻辑地址的对应关系，其中该逻辑地址个别映射该至少一定制化数据所对应的物理单元。

8.如权利要求7所述的存储器存储装置，其中该存储器控制器是将该还原结构表与该至少一备份物理单元中的该至少一定制化数据一并传送至该主机***。

9.如权利要求8所述的存储器存储装置，其中该主机***发出的该至少一写入指令系欲写入该至少一定制化数据，且该至少一写入指令欲写入的逻辑地址为记录在该还原结构表中对应于欲写入的定制化数据的该逻辑地址。

10.如权利要求9所述的存储器存储装置，其中该至少一定制化数据包括一主开机记录、一开机磁区、一文件配置表、一根目录、一装置规格信息、一定制化应用程序、一烧录软件以及一固件代码至少其中之一，而该存储器控制器用以针对该至少一写入指令，将该至少一写入指令欲写入的定制化数据回填至该至少一写入指令欲写入的逻辑地址所映射的物理单元，以使来自该主机***的该至少一定制化数据写入至对应的物理单元。

11.如权利要求10所述的存储器存储装置，其中该存储器控制器用以在将该至少一定制化数据写入至对应的物理单元之前，判断是否需要对该存储器存储装置进行一预格式化程序，

如果是，该存储器控制器擦除一使用区中的所有物理单元，并对该使用区中的所有物理单元进行磁盘扫描。

12.如权利要求7所述的存储器存储装置，其中该至少一定制化数据与该存储器存储装置的一生产信息及一架构信息相关。

13.一种存储器存储装置的修复方法，其中该存储器存储装置具有一可复写式非易失性存储器模块与一开机只读存储器，且该可复写式非易失性存储器模块包括多个物理单元，其中这些物理单元包括至少一备份物理单元，且该至少一备份物理单元系设定成只能通过一特殊指令集合来存取，该方法包括：

在该存储器存储装置被电性连接至一主机***而仅能执行该开机只读存储器中的一驱动代码段时，从该主机***接收欲读取该至少一备份物理单元的一特殊读取指令，其中该特殊读取指令属于该特殊指令集合；

传送该至少一备份物理单元中的至少一定制化数据至该主机***；以及

当从该主机***接收到欲写入该至少一定制化数据的至少一写入指令时，将来自该主机***的该至少一定制化数据写入至对应的物理单元，以使该存储器存储装置恢复至一原厂状态。

14.如权利要求13所述的存储器存储装置的修复方法，其中该至少一定制化数据与该存储器存储装置的一生产信息及一架构信息相关。

15.如权利要求13所述的存储器存储装置的修复方法，其中该至少一备份物理单元更存储有一还原结构表，该还原结构表记录该至少一定制化数据与一逻辑地址的对应关系，其中该逻辑地址个别映射该至少一定制化数据所对应的物理单元，而传送该至少一备份物理单元中的至少一定制化数据至该主机***的步骤还包括：

将该还原结构表与该至少一备份物理单元中的该至少一定制化数据一并传送至该主机***。

16.如权利要求15所述的存储器存储装置的修复方法，其中在将该还原结构表与该至少一备份物理单元中的该至少一定制化数据一并传送至该主机***的步骤之后，该方法还包括：

由该主机***根据该还原结构表发出欲写入该至少一定制化数据的该至少一写入指令，其中该至少一写入指令欲写入的逻辑地址为记录在该还原结构表中对应于欲写入的定制化数据的该逻辑地址。

17.如权利要求16所述的存储器存储装置的修复方法，其中该至少一定制化数据包括一主开机记录、一开机磁区、一文件配置表、一根目录、一装置规格信息、一定制化应用程序、一烧录软件以及一固件代码至少其中之一，而当从该主机***接收到欲写入该至少一定制化数据的该至少一写入指令时，将该至少一定制化数据写入至对应的物理单元，以使该存储器存储装置恢复至该原厂状态的步骤包括：

自该主机***接收欲写入该烧录软件与该固件代码的写入指令；

将来自该主机***的该烧录软件载入该存储器存储装置的一随机存取存储器；

运转该烧录软件以将来自该主机***的该固件代码回填至一使用区中映射于写入指令所欲写入的逻辑地址的物理单元；以及

针对后续接收到的该至少一写入指令，将该至少一写入指令欲写入的定制化数据回填至该至少一写入指令欲写入的逻辑地址所映射的物理单元，以使来自该主机***的该至少一定制化数据写入至对应的物理单元。

18.如权利要求17所述的存储器存储装置的修复方法，其中在运转该烧录软件以将来自该主机***的该固件代码回填至该使用区中映射于写入指令所欲写入的逻辑地址的物理单元的步骤之后，还包括：

在回填该至少一写入指令欲写入的定制化数据之前，判断是否需要对该存储器存储装置进行一预格式化程序；以及

如果是，则擦除该使用区中的所有物理单元，并对该使用区中的所有物理单元进行磁盘扫描。

19.一种存储器存储装置，包括：

一可复写式非易失性存储器模块，包括多个物理单元，其中这些物理单元包括至少一备份物理单元，且该至少一备份物理单元系设定成只能通过一特殊指令集合来存取；

一连接器；以及

一存储器控制器，电性连接至该可复写式非易失性存储器模块与该连接器，该存储器控制器包括一开机只读存储器，

其中在该存储器存储装置通过该连接器被电性连接至一主机***，而该存储器控制器仅能执行该开机只读存储器中的一驱动代码段时，如果通过该连接器接收到来自该主机***且欲读取该至少一备份物理单元的一特殊读取指令，该存储器控制器用以传送该至少一备份物理单元中的至少一定制化数据至该主机***，其中该特殊读取指令属于该特殊指令集合，

该存储器控制器还用以在从该主机***接收到欲写入该至少一定制化数据的至少一写入指令时，将来自该主机***的该至少一定制化数据写入至对应的物理单元，以使该存储器存储装置恢复至一原厂状态。

20.如权利要求19所述的存储器存储装置，其中该至少一定制化数据与该存储器存储装置的一生产信息及一架构信息相关。

21.如权利要求19所述的存储器存储装置，其中该至少一备份物理单元更存储有一还原结构表，该还原结构表记录该至少一定制化数据与一逻辑地址的对应关系，其中该逻辑地址个别映射该至少一定制化数据所对应的物理单元，而该存储器控制器将该还原结构表与该至少一备份物理单元中的该至少一定制化数据一并传送至该主机***。

22.如权利要求21所述的存储器存储装置，其中该主机***发出的该至少一写入指令系欲写入该至少一定制化数据，且该至少一写入指令欲写入的逻辑地址为记录在该还原结构表中对应于欲写入的定制化数据的该逻辑地址。

23.如权利要求22所述的存储器存储装置，其中该至少一定制化数据包括一主开机记录、一开机磁区、一文件配置表、一根目录、一装置规格信息、一定制化应用程序、一烧录软件以及一固件代码至少其中之一，该存储器控制器用以自该主机***接收欲写入该烧录软件与该固件代码的写入指令，将来自该主机***的该烧录软件载入该存储器控制器的一随机存取存储器，运转该烧录软件以将来自该主机***的该固件代码回填至一使用区中映射于写入指令所欲写入的逻辑地址的物理单元，以及针对后续接收到的该至少一写入指令，将该至少一写入指令欲写入的定制化数据回填至该至少一写入指令欲写入的逻辑地址所映射的物理单元，以使来自该主机***的该至少一定制化数据写入至对应的物理单元。

24.如权利要求23所述的存储器存储装置，其中在运转该烧录软件以将来自该主机***的该固件代码回填至该使用区中映射于写入指令所欲写入的逻辑地址的物理单元之后，该存储器控制器还用以在回填该至少一写入指令欲写入的定制化数据之前，判断是否需要对该存储器存储装置进行一预格式化程序，

如果是，该存储器控制器擦除该使用区中的所有物理单元，并对该使用区中的所有物理单元进行磁盘扫描。