KR100688463B1 - 물리 메모리의 데이터 기록 및 삭제 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 기기에 관련되며 특히 그 메모리 억세스 방법에 관한 것이다.

데이터 기록 단위가 파일 시스템의 N₁배인 물리 메모리의 데이터 기록 방법은 운영체제 파일 시스템으로부터의 기록 명령에서 기록 데이터와 논리 어드레스를 추출하는 단계와, 논리 어드레스의 상위 소정 비트를 물리 어드레스로 취하여, 물리 메모리로부터 물리 어드레스에 기록된 페이지 데이터를 읽어들이는 단계와, 논리 어드레스에서 물리 어드레스를 취하고난 나머지 하위 비트를 인덱스 값으로 취하여, 읽어들인 데이터 중 인덱스 값에 해당하는 위치의 데이터를 기록 명령에 따라 기록할 해당 번지의 데이터로 대체하여 페이지 기록 데이터를 생성하는 단계와, 생성된 페이지 기록 데이터를 물리 메모리의 물리 어드레스에 기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라 물리적인 메모리에 데이터를 기록할 때에 인덱스 값을 적용함으로써, 기록단위의 차이로 인한 물리적인 메모리의 낭비를 막을 수 있는 효과가 있다.

메모리, 데이터 기록, 데이터 삭제, 플래시메모리

Description

물리 메모리의 데이터 기록 및 삭제 방법{Method for Writing and Erasing Data of Physical Memory}

도 1은 종래의 물리 메모리에 데이터가 기록된 형태를 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 물리 메모리의 데이터 기록 방법을 개략적으로 도시한 흐름도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 물리 메모리의 데이터 삭제 방법을 개략적으로 도시한 흐름도,

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 메모리의 데이터 기록 방법에 따라 물리 메모리에 데이터가 기록된 형태를 도시한 도면,

도 5는 파일 시스템 상에서 한 페이지 데이터에 파일 구성 정보가 추가된 형태를 도시한 도면,

도 6은 물리 메모리 상에서 한 페이지 데이터에 파일 구성정보가 추가된 형태를 도시한 도면이다.

본 발명은 휴대용 기기에 관련되며 특히 그 메모리 억세스 방법에 관한 것이 다. 최근 휴대용 기기에 있어서, 그 운영 체제 (Operating System)로 Win CE.Net 4.2가 널리 시용되고 있다. Windows CE.NET은 메모리를 적게 차지하는 차세대 스마트 모바일 장치의 신속한 개발을 가능하게할 수 있다. 또한 Windows CE .NET은 다중 CPU(Central Processing Unit) 상에서 실행할 수 있으며 모바일 핸드헬드, 씬 클라이언트, 게이트웨이, IP 전화기 및 자동 산업용 장치 등 광범위한 종류의 장치에서 사용된다. 이 운영체제의 경우 데이터를 기록은 512KByte의 한 페이지 단위로 이루어진다. 한편, 휴대용 기기에 장착되는 현재 입수가능한 NAND형 플래시의 데이터 기록 단위인 한 페이지의 크기는 약 2Kbyte(2014Byte) 이다. 즉 파일 시스템상에서보다 물리적 메모리의 데이터 기록 단위가 4배 더 크다. 따라서 파일 시스템으로부터 데이터 기록 명령이 있으면, 플래시 메모리는 4배의 저장 공간을 더 필요로한다. 도 1은 종래의 물리 메모리에 데이터가 기록된 형태를 도시한 도면이다. 도시한 바와 같이, 실제 메모리 상에 데이터가 기록되지 않는 부분이 생기게 되고, 이에 따라 메모리의 저장공간을 낭비하는 문제가 발생한다.

또한 데이터 삭제의 경우, 한 블럭 단위로 이루어진다. 그런데 이 한 블럭에 대하여 운영 체제 상에서는 32페이지로 구성되는 반면 플래시 메모리의 경우에는 64페이지로 구성된다. 결국 물리적인 메모리의 삭제 단위가 파일 시스템보다 8배가 더 크기 때문에 부분삭제가 불가능한 문제가 발생한다.

본 발명은 이 같은 배경에서 도출된 것으로, 물리적 메모리의 데이터 저장 공간을 효율적으로 사용하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적으로 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 물리 메모리의 데이터 기록/삭제 방법은 먼저 파일 시스템으로부터의 기록/삭제 명령에서 논리 어드레스를 검출하여, 그 논리 어드레스를 시프트하여 물리 어드레스와 인덱스 값을 취한다. 이후에 물리 어드레스와 인덱스 값을 적용하여 해당 위치에 데이터를 기록/삭제하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이 같은 양상에 따르면, 물리적인 메모리에 데이터를 기록할 때에 인덱스 값을 적용함으로써, 기록단위의 차이로 인한 물리적인 메모리의 낭비를 막을 수 있다.

본 발명의 추가적인 양상에 따르면, 물리적인 메모리에 기록된 데이터를 삭제할 때에 데이터를 블록단위로 삭제하기 이전에, 삭제할 데이터 이외의 데이터를 백업해 둠으로써 부분삭제가 가능한 효과가 있다.

전술한 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 실시예들을 통하여 이하에서 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있을 정도로 상세히 설명된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 물리 메모리의 데이터 기록 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 도시한 바와 같이, 데이터 기록 단위가 파일 시스템의 N₁배인 물리 메모리의 데이터 기록 방법은 운영체제 파일 시스템으로부터의 기록 명령에서 기록 데이터와 논리 어드레스를 추출하는 단계와, 논리 어드레스의 상위 소 정 비트를 물리 어드레스로 취하여, 물리 메모리로부터 물리 어드레스에 기록된 페이지 데이터를 읽어들이는 단계와, 논리 어드레스에서 물리 어드레스를 취하고난 나머지 하위 비트를 인덱스 값으로 취하여, 읽어들인 데이터 중 인덱스 값에 해당하는 위치의 데이터를 기록 명령에 따라 기록할 해당 번지의 데이터로 대체하여 페이지 기록 데이터를 생성하는 단계와, 생성된 페이지 기록 데이터를 물리 메모리의 물리 어드레스에 기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

먼저, 파일 시스템으로부터 데이터 기록 명령이 있으면(단계 S200) 기록 명령으로부터 기록 데이터와 논리 어드레스를 추출한다(단계 S210). 그리고, 추출된 논리 어드레스의 상위 소정 비트를 물리 어드레스로 취하여(단계 S220), 물리적인 메모리 상에서 취한 물리 어드레스의 위치에 기록된 데이터를 읽는다(단계 S230). 이후에, 논리 어드레스에서 물리 어드레스를 취하고 난 나머지 하위 비트를 인덱스 값으로 취하여(단계 S240), 읽어들인 데이터 중 인덱스 값에 해당하는 위치의 데이터를 기록 명령에서 추출한 기록 데이터로 대체한다. 본 명세서에서 기록 데이터로 대체하여 생성된 데이터를 페이지 기록 데이터라 칭한다(단계 S250). 그리고 이 때에 생성된 페이지 기록 데이터를 물리 메모리의 물리 어드레스에 기록한다(단계 S260).

본 실시예에 있어서, 파일 시스템의 기록 단위보다 물리 메모리의 기록 단위가 4배 크다고 가정하자. 예를들어 파일 시스템으로부터 논리 1번지~7번지에 데이터를 기록하라는 명령이 있다고 하면, 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 물리 메모리는 물리 0001번지~0111번지에 데이터를 저장한다. 그러나 본 발명에 따른 물리 메모리의 데이터 기록 방법에 따르면, 상위 소정비트를 물리 어드레스로 취하고 하위 나머지 비트를 인덱스 값으로 취한다.

본 발명의 특징적인 양상에 따라, 본 발명에 따른 데이터 기록 방법은 파일 구성 정보에 인덱스 정보를 추가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 파일 구성 정보는 링크트 리스트(linked list) 구조인 메모리 기록 방식에서 다음에 기록될 어드레스 위치의 정보이다. 도 5는 파일 시스템 상에서 한 페이지 데이터에 파일 구성 정보가 추가된 형태를 도시한 도면이고, 도 6은 물리 메모리 상에서 한 페이지 데이터에 파일 구성정보가 추가된 형태를 도시한 도면이다. 이미 언급한 바와 같이 이 시스템의 한 페이지(a)는 512바이트(Byte)이다. 그리고 도 5에 도시된 바와 같이 파일 구성 정보를 담기 위하여 16바이트(Byte)(a1)가 추가로 할당되어 있다. 반면, 물리 메모리의 경우 한페이지(b)는 2048바이트이다. 그리고 도 6에 도시된 바와 같이 물리 메모리 상에는 파일 구성정보를 담기 위한 공간으로도 파일 시스템상에서 보다 4배 더 큰 64바이트(b1)가 할당된다. 따라서 파일 구성정보를 담기 위한 공간 역시 4분할 하여 16바이트의 공간(c1)을 4개 만들고, 512바이트를 차지하는 각각의 인덱스(c)에 대한 파일 구성정보를 기록하는 것이 가능하다.

일 실시예에 있어서, 논리 어드레스의 상위 소정 비트를 물리 어드레스로 취하는 단계는 상기 논리 어드레스를 우측으로 log₂N₁비트만큼 시프트하여 남은 상위 비트를 상기 물리 어드레스로 취하는 것을 특징으로 한다. 본 실시예에 있어서, N₁ 은 4로 가정하였으므로 논리 어드레스의 상위 2비트의 데이터를 물리 어드레스로 취하고, 그 나머지 즉 하위 2비트를 인덱스 값으로 취한다. 예를 들어 논리번지 1번지~7번지에 데이터를 기록하라는 명령이 있다고 하면, 물리 00번지의 인덱스 값 01위치~ 물리 01번지의 인덱스 값 11의 위치에 데이터를 저장한다. 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 메모리의 데이터 기록 방법에 따라 물리 메모리에 데이터가 기록된 형태를 도시한 도면이다. 이에 따라 도 1에 도시된 종래의 저장 형태보다 메모리 상에 저장 공간의 낭비를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 물리 메모리의 데이터 삭제 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터 삭제 단위가 파일 시스템의 N₂배인 물리 메모리의 데이터 삭제 방법은 운영체제 파일 시스템으로부터 삭제 명령에서 논리 어드레스를 추출하는 단계와, 논리 어드레스의 상위 소정 비트를 물리 어드레스로 취하여, 논리 메모리로부터 물리 어드레스에 기록된 블록 데이터를 읽어들이는 단계와, 논리 어드레스에서 물리 어드레스를 취하고난 나머지 하위 비트를 인덱스 값으로 취하여, 읽어들인 블록 데이터중 인덱스 값에 해당하는 데이터를 제외한 나머지 데이터를 임의의 장소에 기록하는 단계와, 물리 메모리 상에서 물리 어드레스의 블록 데이터를 삭제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

먼저, 파일 시스템으로부터 데이터 삭제 명령이 있으면(단계 S300) 삭제 명령으로부터 데이터를 삭제할 논리 어드레스를 추출한다(단계 S310). 그리고, 추출 된 논리 어드레스의 상위 소정 비트를 물리 어드레스로 취하여(단계 S320), 물리적인 메모리 상에서 취한 물리 어드레스의 위치에 기록된 데이터를 읽는다(단계 S330). 이후에, 논리 어드레스에서 물리 어드레스를 취하고 난 나머지 하위 비트를 인덱스 값으로 취하여(단계 S340), 읽어들인 데이터 중 인덱스 값 이외의 위치에 해당하는 데이터를 타 장소에 기록한다. 본 명세서에서 삭제할 인덱스에 해당하는 위치 이외의 데이터로 생성된 데이터를 블록 기록 데이터라 칭한다(단계 S350). 그리고 삭제할 물리 어드레스에 기록된 블록 데이터를 삭제한다(단계 S360).

본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 데이터 삭제 방법은 파일 구성 정보에 인덱스 정보를 추가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 한 블록의 경우, 역시 파일 정보를 포함할 공간을 포함하고 있는데, 파일 시스템상의 32페이지에서는 512바이트가, 물리 메모리 상에서는 64페이지에 2048바이트가 할당된다. 따라서 블록데이터의 경우에도 파일 구성 정보를 포함할 공간을 분할하여 각각의 인덱스에 대한 파일 구성 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 논리 어드레스의 소정 비트를 물리 어드레스로 취하는 단계는 논리 어드레스를 우측으로 log₂N₁비트만큼 시프트하여 남은 상위 비트를 물리 어드레스로 취하는 것을 특징으로 한다. 본 실시예에 있어서, 실제 종래의 물리 메모리는 파일 시스템의 삭제단위의 8배이므로, N₂ 는 8로 가정한다. 따라서 데이터 삭제시 삭제할 논리 어드레스의 데이터 중 하위 3비트를 인덱스 값으로 취하 고, 그 나머지 상위 비트는 물리 어드레스로 취한다.

본 실시예에 있어서, 실제 물리적 메모리의 삭제 단위인 한 블록을 8등분 하여 나누고, 각각 번지 내에 000~111에 해당하는 인덱스 번호를 더 부여하여 지정한다. 그리고 삭제 명령이 있는 논리 어드레스로부터 취한 인덱스 값 이외의 위치에 기록된 데이터는 임의의 장소에 백업한다. 이 때에 데이터의 기록은 한 페이지 단위로 실행되고, 본 실시예에 따른 물리 메모리에서 한 블록은 64페이지로 이루어진다. 따라서, 해당 인덱스 내의 데이터를 제외한 데이터는 모두 페이지 단위로 기록하여 저장할 수 있고, 그 후에 해당 논리 어드레스에 해당하는 블록 데이터 전체를 삭제한다. 이와 같이 본 발명에 따른 물리 메모리의 데이터 삭제 방법은 인덱스 단위로 삭제가 가능하여 그 부분만 삭제가 가능한 효과가 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 물리적인 메모리에 데이터를 기록할 때에 인덱스 값을 적용함으로써, 기록 단위의 차이로 인한 물리적인 메모리의 저장 공간 낭비를 막을 수 있다.

나아가 본 발명에 따르면, 물리적인 메모리에 기록된 데이터를 삭제할 때에 데이터를 블록단위로 삭제하기 이전에, 삭제할 데이터 이외의 데이터를 백업해 둠으로써 부분삭제가 가능한 효과가 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었으나 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다. 따라서 본 발명은 이 같은 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 첨부된 특허청구범위에 의해 해석되어져야 한다.

Claims (6)

1. 데이터 기록 단위가 파일 시스템의 N₁배인 물리 메모리의 데이터 기록 방법에 있어서:

   a1)운영체제 파일 시스템으로부터의 기록 명령에서 기록 데이터와 논리 어드레스를 추출하는 단계와;

   b1)상기 논리 어드레스의 상위 소정 비트를 물리 어드레스로 취하여, 상기 물리 메모리로부터 상기 물리 어드레스에 기록된 페이지 데이터를 읽어들이는 단계와;

   c1)상기 논리 어드레스에서 상기 물리 어드레스를 취하고난 나머지 하위 비트를 인덱스 값으로 취하여 상기 읽어들인 데이터 중 상기 인덱스 값에 해당하는 위치의 데이터를 기록 명령에 따라 기록할 해당 번지의 데이터로 대체하여 페이지 기록 데이터를 생성하는 단계와;

   d1)생성된 페이지 기록 데이터를 상기 물리 메모리의 상기 물리 어드레스에 기록하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 방법이 상기 단계 d1)이후에:

   e1) 파일 구성 정보에 인덱스 정보를 추가하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 논리 어드레스의 상위 소정 비트를 물리 어드레스로 취하는 단계는 상기 논리 어드레스를 우측으로 log₂N₁비트만큼 시프트하여 남은 상위 비트를 상기 물리 어드레스로 취하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 방법.
4. 데이터 삭제 단위가 파일 시스템의 N₂배인 물리 메모리의 데이터 삭제 방법에 있어서:

   a2)운영체제 파일 시스템으로부터 삭제 명령에서 논리 어드레스를 추출하는 단계와;

   b2)상기 논리 어드레스의 상위 소정 비트를 물리 어드레스로 취하여, 상기 논리 메모리로부터 상기 물리 어드레스에 기록된 블록 데이터를 읽어들이는 단계와;

   c2)상기 논리 어드레스에서 상기 물리 어드레스를 취하고난 나머지 하위 비트를 인덱스 값으로 취하여, 상기 읽어들인 블록 데이터중 상기 인덱스 값에 해당하는 데이터를 제외한 나머지 데이터를 임의의 장소에 기록하는 단계와;

   d2)상기 물리 메모리 상에서 상기 물리 어드레스의 상기 블록 데이터를 삭제하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 삭제 방법.
5. 제 4항에 있어서,상기 방법이 상기 단계 c2)이후에:

   e2) 파일 구성 정보에 인덱스 정보를 추가하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 삭제 방법.
6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 논리 어드레스의 상위 소정 비트를 물리 어드레스로 취하는 단계는 상기 논리 어드레스를 우측으로 log₂N₁비트만큼 시프트하여 남은 상위 비트를 상기 물리 어드레스로 취하는 것을 특징으로 하는 데이터 삭제 방법.

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