TWI798536B

TWI798536B - 閃存資料故障分析的方法及電腦程式產品

Info

Publication number: TWI798536B
Application number: TW109106865A
Authority: TW
Inventors: 袁竟成
Original assignee: 慧榮科技股份有限公司
Priority date: 2020-03-03
Filing date: 2020-03-03
Publication date: 2023-04-11
Also published as: TW202134876A

Abstract

本說明書涉及一種閃存資料故障分析的方法，由分析主機的處理單元於載入並執行軟體的程式碼時實施。處理單元耦接周邊儲存介面，用於連接其上發生故障的儲存裝置。其方法包含：獲取儲存裝置中用來進行故障分析的資料並備份在本地儲存裝置，而不完整備份上述儲存裝置中的所有資料，從而協助進行初步分析。

Description

閃存資料故障分析的方法及電腦程式產品

本發明涉及儲存裝置，尤指一種閃存資料故障分析的方法及電腦程式產品。

隨著對記憶體裝置(如動態隨機存取記憶體、閃存等)的儲存空間及電路微型化的需求增加，記憶體製造商追求在不犧牲珍貴母板空間的情況下提升晶片的性能。晶片設計者不使用傳統的單一晶片或多晶片封裝，反而採用多晶粒堆疊的解決方案。多晶粒(Dies，如多個記憶體晶片)堆疊不只降低封裝的整體面積，還在推動信號時消耗較少的能量並獲得更快的傳輸速度，進而有效提升電性信號的效能。堆疊晶粒的打線技術用以使堆疊的記憶體晶片及印刷電路板間彼此連接，進而使控制器通過基底耦接或連接上記憶體晶片。之後，堆疊的記憶體晶片、控制器和基底再封裝起來，成為單一的積體電路(Integrated Circuits,IC)。然而，當記憶體晶片中儲存的資料發生重大的錯誤並需要故障分析時，可能需要破壞封裝好的晶片。因此，本發明提出一種閃存資料故障分析的方法及電腦程式產品，用於在進行破壞性分析前有效率地備份資料，有利於以後的故障分析。

有鑑於此，如何減輕或消除上述相關領域的缺失，實為有待解決的問題。

本說明書另涉及一種電腦程式產品，用於閃存資料故障分析，包含由分析主機的處理單元載入並執行的程式碼。處理單元耦接周邊儲存介面，用於連接其上發生故障的儲存裝置。其程式碼包含：獲取儲存裝置中用來進行故障分析的資料並備份在本地儲存裝置，而不完整備份上述儲存裝置中的所有資料，從而協助進行初步分析。

上述實施例的優點之一，通過如上所述的獲取和備份的技術手段，避免完整備份所有資料花費大量時間。

上述實施例的另一優點，通過如上所述的獲取和備份的技術手段，避免儲存模組中用戶私密或機密的訊息被不法人員從用來做備份的本地儲存裝置竊取。

本發明的其他優點將搭配以下的說明和圖式進行更詳細的解說。

10:故障分析系統

100:儲存裝置

110:儲存IC

120:控制器

130:儲存模組

140:基板

150:印刷電路板

160:連接器

200:電腦

210:主機

211:處理單元

212:記憶體

213:顯示介面

215:輸入介面

217:周邊儲存介面

219:本地儲存裝置

230:顯示器

250:輸入裝置

310:處理單元

320:主機介面

340:閃存介面

360:RAM

S410~S460:方法步驟

S510~S580:方法步驟

S610~S680:方法步驟

圖1為依據本發明實施例的故障分析系統示意圖。

圖2為依據本發明實施例的分析主機的方塊圖。

圖3為依據本發明實施例的儲存裝置的方塊圖。

圖4為依據本發明實施例的故障分析方法的流程圖。

圖5為依據本發明實施例的資料備份方法的流程圖。

圖6為依據本發明實施例的故障分析方法的流程圖。

以下說明為完成發明的較佳實現方式，其目的在於描述本發明的基本精神，但並不用以限定本發明。實際的發明內容必須參考之後的權利要求範圍。

必須了解的是，使用於本說明書中的“包含”、“包括”等詞，用以表示存在特定的技術特徵、數值、方法步驟、作業處理、元件以及/或組件，但並不排除可加上更多的技術特徵、數值、方法步驟、作業處理、元件、組件，或以上的任意組合。

於權利要求中使用如“第一”、“第二”、“第三”等詞是用來修飾權利要求中的元件，並非用來表示之間具有優先順序，前置關係，或者是一個元件先於另一個元件，或者是執行方法步驟時的時間先後順序，僅用來區別具有相同名字的元件。

參考圖1，故障分析系統10可至少包含儲存裝置100(待分析物件)和電腦200。儲存裝置100可以是記憶卡(Memory Card)、隨身碟(Portable Disk)、固態硬碟(Solid State Disk，SSD)等，至少包含儲存積體電路(Integrated Circuits，IC)110、印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)150及連接器160。儲存裝置100可配置於各式各樣的電子產品中，例如個人電腦、筆記本電腦(Laptop PC)、平板電腦、手機、數位相機、數位攝影機等電子產品。電腦200至少包含主機210、顯示器230和輸入裝置250。顯示器230可以是薄膜電晶體液晶面板(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，TFT-LCD panel)、有機發光二極管面板(Organic Light-Emitting Diode，OLED panel)等，用於顯示代表儲存裝置100中儲存內容的文字、數字、符號、圖案，或應用程式提供給分析工程師觀看的畫面。輸入裝置250可包含鍵盤、滑鼠、觸控面板等，用於使分析工程師輸入訊息或控制動作，以完成儲存裝置100中儲存資料的下載和故障分析。

儲存積體電路110可至少包含控制器120、儲存模組130和基板(Substrate)140。控制器120及儲存模組130可安裝(Mount)在基板140上，使得控制器120可通過基板140中的電路耦接或連接儲存模組130。儲存模組130可包含多個NAND閃存晶粒，堆疊於基板140之上，提供大量的儲存空間，通常是數百千兆位元組 (Gigabytes，GB)，甚至是數個兆兆位元組(Terabytes，TB)，用於儲存用戶資料，例如高分辨率圖片、影片等。每個NAND晶粒中的儲存單元可包含單層式單元(Single-Level Cells，SLCs)、多層式單元(Multi-Level Cells，MLCs)、三層式單元(Triple Level Cells，TLCs)、四層式單元(Quad-Level Cells，QLCs)或上述任意組合。控制器120可採用開放NAND閃存同步模式(Open NAND Flash Interface ONFI Sync)、開放NAND閃存非同步模式(ONFI Async)、雙倍資料率開關(DDR Toggle)或其他通信協議與儲存模組130通信。控制器120、儲存模組130和基板140可封裝為單一的積體電路100，並且安裝在印刷電路板150，使得控制器120能夠通過印刷電路板150中的電路和連接器160耦接主機210。

參考圖2，主機(或稱為分析主機)210可至少包含處理單元211、記憶體212、顯示介面213、輸入介面215、周邊儲存介面(Peripheral Storage Interface)217和本地儲存裝置219。處理單元211可使用多種方式實施，如使用通用硬體(例如，單處理器、具有並行處理能力的多處理器、圖形處理器或其他具有運算能力的處理器)，並且在執行故障分析應用程式的程式碼時，提供如後所述的功能。周邊儲存介面217可以是通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)、先進技術附件(Advanced Technology Attachment，ATA)、序列先進技術附件(Serial Advanced Technology Attachment，SATA)、快速周邊元件互聯(Peripheral Component Interconnect Express，PCI-E)、通用閃存儲存(Universal Flash Storage，UFS)、快速非揮發性記憶體(Non-Volatile Memory Express，NVMe)、開放通道固態硬碟(Open-Channel SSD)、嵌入式多媒體卡(Embedded MultiMedia Card，eMMC)或其他介面，用於連接儲存裝置100。處理單元211在載入及執行故障分析應用程式時，通過周邊儲存介面217發送命令給儲存裝置100，用於讀取儲存裝置100中的資料，以進行進一步的故障分析。記憶體212可為動態隨機存取記憶體(Dynamic Random Access Memory，DRAM)，提供揮發性的儲存空間，用於緩存處理單元211在執行故障分析應用程式的過程中所需要的資料，例如，變數、資料表等，以及從儲存裝置100讀取的資料。本地儲存裝置219可為硬碟(Hard Disk)、固態硬碟等，提供非揮發性的儲存空間，用於永久性儲存從儲存裝置100讀取的資料。處理單元211另可通過顯示介面213和輸入介面215分別連接顯示器230和輸入裝置250。

參考圖3，控制器120至少包含處理單元310、主機介面320、閃存介面340和隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)360。處理單元310可使用多種方式實施，如使用通用硬體(例如，單處理器、具有並行處理能力的多處理器、圖形處理器或其他具有運算能力的處理器)，並且在執行資料備份應用程式的程式碼時，提供如後所述的功能。主機介面320，如USB、ATA、SATA、PCI-E、UFS、NVMe、Open-Channel SSD、eMMC或其他介面，連接至分析主機210的周邊儲存介面217，用於使處理單元310通過主機介面320從分析主機310(更詳細的說，處理單元211)接收命令後啟動並執行備份方法，以及通過主機介面320回覆儲存模組130中儲存的資料和相關訊息給分析主機310。閃存介面340可以是ONFI Sync、ONFI Async、DDR Toggle或其他介面。RAM 360可以是動態隨機存取記憶體(Dynamic Random Access Memory，DRAM)或者是靜態隨機存取記憶體(Static Random Access Memory，SRAM)，用於儲存資料備份應用程式的程式碼和從儲存模組130讀取的資料。在另一些實施例中，RAM 360可被設置在儲存積體電路110之外的印刷電路板150上，並且處理單元310通過記憶體控制器(Memory Controller，未顯示於圖3)存取RAM 360，本發明並不因此侷限。

當儲存裝置100故障或者被判斷成不良品時，需要進行故障分析，用於找出故障的原因並據以改善儲存裝置100中特定元件的製造工序，或者修正由處理單元310載入並執行的韌體的程式碼等。在進行破壞性分析(如硬體破壞、韌體破壞、儲存資料破壞等)前，分析主機210可先備份儲存模組130中儲存的資料，並且依據備份資料進行初步分析。在一些實施方式，分析主機210可備份儲存模組130中儲存的所有資料。然而，儲存模組130的容量龐大，可能為從數個GB到數個TB不等，完整備份所有資料將花費大量的時間，可能需要6~12小時，不利於快速產生初步報告。此外，完整備份儲存模組130中的所有資料將佔據大量的本地儲存裝置219的空間，並且儲存模組130中用戶私密或機密的訊息也容易被不法人員竊取。

為瞭解決如上所述的問題，本發明提出一種閃存資料故障分析方法，用於獲取和備份儲存裝置100中用來進行故障分析的關鍵資料，而不完整備份儲存裝置100中的所有資料，從而協助進行初步分析。

在一種實施例中，分析主機210負責決定儲存裝置100中需要備份的關鍵資料是哪些，並統合儲存裝置100傳送上來的資料並產生能夠被工程師、電腦執行的故障分析程式碼，或者以上兩者所解析的檔案。參考圖4顯示的由處理單元211載入和執行的故障分析模組的程式碼而實施的故障分析方法，詳細說明如下：

步驟S410：獲取儲存裝置100的設備資訊。處理單元211可通過周邊儲存介面217發送標準定義的一個或多個管理命令(Administration Command或者Management Command)或者儲存IC 110的製造商自行定義的一個或多個命令(也可以稱為供應商命令，Vendor Command)給儲存裝置100，並且從儲存裝置100接收回覆的設備資訊，例如儲存IC 110的廠商標識(Factory Identifier，FID)、控制器120的標識、儲存模組130的標識、其中配備的NAND閃存類型、NAND閃存結構(如平面、通道、交錯的數量等)、每個頁面的長度、每個實體塊包含的頁面數量等訊息。

步驟S420：依據儲存裝置100的設備資訊產生設備描述檔案和設備基本參數檔案，並且儲存到本地儲存裝置219。為了方便解讀，設備描述檔案的內容可編碼為可延伸標記式語言文件(Extensible Markup Language，XML document)，包含控制器120的標識、儲存模組130的標識、其中配備的NAND閃存類型、NAND閃存結構、每個頁面的長度、每個實體塊包含的頁面數量等資訊。設備基本參數檔案可為512位元組或者1024位元組的二進制檔案(binary file)，包含從儲存裝置100轉儲(Dump)的儲存IC 110的FID。

步驟S430：產生空的備份資料列表檔案和資料檔案並儲存到本地儲存裝置219，用於容納在儲存裝置100(詳細來說，儲存模組130)中能夠用來儲存進行故障分析的關鍵資料。備份資料列表檔案的內容可編碼為文字檔案(Text File)，有利於工程師和/或程式碼解讀，包含多行(Rows)，每一行的長度是固定的，用於記錄除了原始壞塊(Original Bad Block)以外的每一塊的每個頁面的元資料。資料檔案可為二進制檔案。如果儲存模組130中的一個頁面儲存了系統資料，這些系統資料會儲存在資料檔案中的一塊連續區域，並且在備份資料列表檔案的相應行中的特定欄位(Field)儲存這個區域位置資訊，如開始位置和長度的訊息。

步驟S440：將變數i設為(或稱初始為)0。儲存模組130包含多個實體塊，每個實體塊包含多個頁面。雖然儲存模組130的硬體設置為多個通道，每個通道連接到一個或多個晶粒，並且每個晶粒包含多個實體塊(可以使用邏輯單元號、塊編號等資訊來標識)，但是處理單元310可依據實體設置的規則將所有的實體塊邏輯性地安排成一個序列，並且使用變數i來指出目前要處理的實體塊是哪一個。在這裡需要注意的是，在現行的大部份標準中，為了降低操作儲存裝置100的複雜度，在正常模式下(Normal Mode，也就是不在工廠模式下)，主機端執行的用於驅動儲存裝置100的程式碼並沒有儲存模組130的實體架構的知識。但是，由於故障分析應用程式的程式碼是由儲存IC 110的製造商提供給儲存裝置100的製造商並運行在工廠模式下，因此才具備操作儲存模組130的知識。

接著，處理單元211反覆執行一個迴圈(loop，包含步驟S451至步驟S459)，用於獲取儲存模組130的每個實體塊中能夠用來進行故障分析的關鍵資料，一直到所有實體塊都已經處理完畢為止(步驟S457中「是」的路徑)。

步驟S451：判斷第i個實體塊是否為原始壞塊(Original Bad Block)。如果是，則處理單元211執行步驟S457，否則，執行步驟S453。儲存裝置100在離開工廠前的開卡程序中會針對儲存模組130中的所有實體塊進行測試，用於偵測出哪些實體塊是壞塊(這裡稱為原始壞塊)，將這些壞塊的實體位置資訊記錄到原始壞塊表(Original-Bad-Block Table)，並且儲存在儲存模組130中的特定實體塊。在備份流程的一開始，處理單元211可先通過周邊儲存介面217發出特定供應商命令給儲存裝置100(詳細的說，控制器120)從特定實體塊讀取原始壞塊表，並儲存回覆的原始壞塊表在記憶體212中以供快速查找。處理單元310在此步驟可搜索原始壞塊表的內容並判斷第i個實體塊的實體位置資訊是否儲存於原始壞塊表之中。如果是，則代表第i個實體塊是原始壞塊，可以不進行資料備份，用於節約資料讀取的時間。總的來說，通過步驟S451，處理單元211可依據原始壞塊表的內容跳過原始壞塊而不處理，用於節約資料備份的時間。

步驟S453：獲取第i個實體塊的類型資訊。處理單元310可通過周邊儲存介面217發出特定供應商命令給儲存裝置100(詳細的說，控制器120)，用於讀取第i個實體塊的第0個頁面，並從第0個頁面中的元資料(Meta Data)獲取第i個實體塊的類型資訊。除了原始壞塊以外，每個實體塊可使用第0個頁面中元資料的一個位元組(Byte)來標識為系統塊(System Block)、鏈接塊(Link Block，或者稱為映射塊，Map Block)、緩存塊(Cache Block，或者成為用戶資料塊User-data Block)、母塊(Mother Block)、子塊(Child Block)等，並使用第0個頁面中元資料的另一個位元組來標識是否為新壞塊(New Bad Block)。

系統塊中的每個頁面可用於儲存元資料和系統資料(System Data)，例如包含控制器120和儲存模組130的輪廓資料(Profile Data)、原始壞塊表、原始壞行表(Original Bad Column Table)、區段起始表、系統內程式碼(In-System Programming，ISP Code)等，或上述任意組合，其中元資料是用來描述同個頁面中的系統資料的資料。

鏈接塊中的每個頁面可用於儲存元資料和系統資料，例如包含高階群組表(High-level Group Table)、邏輯實體位置映射表(Logical-To-Physical，L2P Table)、實體邏輯位置映射表(Physical-To-Logical，P2L Table)、主機閃存位置映射表(Host-To-Flash，H2F Table)、閃存主機位置映射表(Flash-To-Host，F2H Table)，或上述任意組合，其中元資料是用來描述同個頁面中的系統資料的資料。

緩存塊中除了塊結束頁面(End-Of-Block，EOB Page)以外的每個頁面可用於儲存元資料和用戶資料(User Data)，其中元資料是用來描述同個頁面中的用戶資料的資料。用戶資料無法被控制器120解讀，但是其是能夠被主機端210執行的作業系統、驅動程式或特定應用軟體解讀的資料，而這些用戶資料可能包含了用戶的私密或機密訊息。緩存塊的塊結束頁面是一種特殊的系統頁面，指出此緩存塊到這裡結束，之後的頁面沒有儲存任何有用的資料，用於儲存元資料和系統資料，其中元資料是用來描述同個頁面中的系統資料的資料。

母塊和子塊是在垃圾回收程序(Garbage Collection，GC Process)中產生的緩存塊，其中儲存的資料類似於緩存塊。垃圾回收程序將多個頁面中破碎的用戶資料蒐集起來，並將蒐集的用戶資料寫入新的頁面(也就是母塊或子塊中的頁面)，用於使這些釋放出來的頁面可在抹除後被其他用戶資料使用。母塊指其中的頁面在垃圾回收程序中收集滿用戶資料；而子塊指其中的頁面在垃圾回收程序中沒有收集滿用戶資料。

新壞塊是在用戶使用時發生錯誤校驗及修正(Error Check and Correction，ECC)錯誤的實體塊，在還沒發生ECC錯誤前可能是系統塊、鏈接塊、緩存塊、母塊或子塊等。當某一塊在讀取操作中發生ECC錯誤時，在其中第0個頁面中元資料的特定位元組儲存此塊為新壞塊的資訊。

步驟S455：依據類型資訊讀取第i塊中每個頁面的完整或部份資料並依據接收的資料新增內容到備份資料列表檔案和資料檔案。處理單元211可通過周邊儲存介面217發出特定供應商命令給儲存裝置100(詳細的說，控制器120)，用於讀取第i塊中所有或者部份頁面的完整或者部份資料，此外，處理單元211更可從儲存裝置100的回覆中接收到第i塊每個頁面的輪廓資訊，如儲存模組130中的實體位置、長度等。讀取每個頁面資料的政策說明如下：對於系統塊，讀取其中所有頁面的元資料和系統資料。

對於鏈接塊，讀取其中所有頁面的元資料和系統資料。

對於緩存塊，讀取其中除了塊結束頁面以外的所有頁面的元資料。如果緩存塊中包含塊結束頁面，還讀取塊結束頁面的元資料和系統資料。

對於母塊或子塊，讀取其中第1頁的元資料。

對於新壞塊，依據如上所述的讀取政策和此塊的類型資訊，讀取其中所有或者部份頁面的完整或者部份資料。例如，當此新壞塊在發生錯誤前是系統塊或鏈接塊塊時，讀取其中所有頁面的元資料和系統資料。其他類型的新壞塊的讀取政策可依此類推，為使說明書簡明不再贅述。

針對這個實體塊的每一個頁面，如果其中包含系統資料，處理單元211可在本地儲存裝置219中的資料檔案的目前結束位置之後加上這個頁面的系統資料。處理單元211還可在本地儲存裝置219中的資料列表檔案新增一行，用於儲存這個頁面的元資料，包含多個欄位，分別儲存這個頁面的實體位置資訊(如邏輯單元號編號、實體塊編號、頁面編號等)、頁面類型(如用戶資料頁面、ISP頁面、映射表頁面等)、這個塊的序列號、頁面內容索引、ECC錯誤旗標、指向資料檔案中儲存這個頁面的系統訊息的區域指標資訊(如偏移量和長度)等。需要注意的是，頁面內容索引的意義會隨著頁面類型的不同而有所不同。例如，對於資料頁面來說，頁面內容索引代表邏輯塊編號(Logical Block Number，LUN)，而對於映射表頁面來說，頁面內容索引代表映射表編號。ECC錯誤旗標用來表示這個頁面的系統資料或者用戶資料是否存在錯誤位元但無法修正的訊息。如果這個頁面是用戶資料頁面，則區域指標資訊欄位儲存虛假值(NULL)。

步驟S457：判斷是否儲存模組130中所有必要實體塊都已經處理過。如果是，則處理單元310執行步驟S460，否則，執行步驟S459。所屬技術領域人員知曉儲存模組130中所有必要實體塊指已經用來儲存資料的實體塊，不包含還沒使用的空塊。

步驟S459：變數i累加1。

步驟S460：依據產生檔案的內容進行故障分析。處理單元211可通過顯示介面213在顯示器230上顯示有利於工程師解讀的用戶界面(User Interface，UI)，包含如上所述設備描述檔案、設備基本參數檔案、備份資料列表檔案和資料檔案的內容，使得工程師可根據專業經驗進行初步分析。或者是，處理單元211執行故障分析應用程式的程式碼，使用各種算法解析本地儲存裝置219中的設備描述檔案、設備基本參數檔案、備份資料列表檔案和資料檔案的內容，完成初步分析，並通過顯示介面213在顯示器230上顯示分析結果。

在另一種實施例中，儲存IC 110的控制器120和分析主機210做不同的分工，儲存IC 110的控制器120負責決定需要備份的關鍵資料是哪些，而分析主機210負責統合儲存裝置100傳送上來的資料並產生能夠被工程師、電腦執行的故障分析程式碼，或者以上兩者所能解析的檔案。參考圖5顯示的由處理單元310載入和執行的資料備份模組的程式碼而實施的資料備份方法，詳細說明如下：

步驟S510：通過主機介面320從分析主機210接收到啟動資料備份的訊息，此訊息可搭載在標準定義的讀取命令中保留的位元組，或者供應商命令之中。

步驟S520：將變數i設為(或稱初始為)0。其他技術細節類似步驟S440，為求簡明不再贅述。

接著，處理單元310反覆執行一個迴圈(loop，包含步驟S530至步驟S570)，用於獲取儲存模組130的每個實體塊中能夠用來進行故障分析的關鍵資料，一直到所有實體塊都已經處理完畢為止(步驟S560中「是」的路徑)。

步驟S530：判斷第i個實體塊是否為原始壞塊。如果是，則處理單元310執行步驟S560，否則，執行步驟S540。部份技術細節類似步驟S451，為求簡明不再贅述。與步驟S451不同的是，處理單元310可通過閃存介面340從特定實體塊讀取原始壞塊表，並儲存回覆的原始壞塊表在RAM 360中以供快速查找。

步驟S540：獲取第i個實體塊的類型資訊。處理單元310可通過閃存介面340發出命令給儲存模組130，用於讀取第i個實體塊的第0個頁面，並從第0個頁面中的元資料獲取第i個實體塊的類型資訊。實體塊的類型資訊可參考步驟S453的說明，為求簡明不再贅述。

步驟S550：依據類型資訊通過閃存介面340發出命令給儲存模組130，用於讀取第i塊中所有或者部份頁面的完整或者部份資料，並通過主機介面320回覆給分析主機210。除了讀取的資料以外，處理器310還可回覆第i塊每個頁面的輪廓資訊，如儲存模組130中的物理位置、長度等。讀取每個頁面資料的政策可參考步驟S455的相關部份說明，為求簡明不再贅述。

步驟S560：判斷是否儲存模組130中所有必要實體塊都已經處理過。如果是，則處理單元310執行步驟S580，否則，執行步驟S570。所屬技術領域人員知曉儲存模組130中所有必要實體塊指已經用來儲存資料的實體塊，不包含還沒使用的空塊。

步驟S570：變數i累加1。

步驟S580：回覆分析主機210資料備份完成的訊息。

在這裡需要注意的是，由於儲存模組130可以設計成多通道存取架構，因此圖5所述迴圈中的多個回合可執行在分時多工環境(Time-sharing Multitasking Environment)或者多核處理器，並且兩個或以上回合間部份步驟的執行在時間上可以重疊，例如當第i個回合執行步驟S550時第i+1個回合執行步驟S540等等，用於優化讀取效率，本發明不應因此侷限。

此外，參考圖6顯示的由處理單元211載入和執行的故障分析模組的程式碼而實施的故障分析方法，詳細說明如下：

步驟S610：技術細節類似步驟S410，為求簡明不再贅述。

步驟S620：技術細節類似步驟S420，為求簡明不再贅述。

步驟S630：技術細節類似步驟S430，為求簡明不再贅述。

步驟S640：發送啟動資料備份的訊息給儲存裝置100。處理單元211可通過周邊儲存介面217發送標準定義的讀取命令，或者供應商命令來通知控制器120開始進行資料備份，使得處理單元310開始執行如圖5所述的資料備份方法。這個步驟對應於圖5的步驟S510。

接著，處理單元211反覆執行一個迴圈(包含步驟S650至步驟S670)，用於從儲存裝置110獲取儲存模組130的每個實體塊中能夠用來進行故障分析的關鍵資料，並且產生備份資料列表檔案和資料檔案的內容，一直到所有實體塊都已經接收並處理完畢為止(步驟S670中「是」的路徑)。

步驟S650：從儲存裝置100接收關於一個實體塊的資料。這個步驟對應於圖5的步驟S550。接收的實體塊可以是如上所述的系統塊、鏈接塊、緩存塊、母塊、子塊等，此外，接收的實體塊可能是新壞塊。

步驟S660：依據接收的資料新增內容到備份資料列表檔案和資料檔案。技術細節類似步驟S455的相關部份內容，為求簡明不再贅述。

步驟S670：判斷是否通過周邊儲存介面217從儲存裝置100接收到資料備份完成的訊息。如果是，則處理單元211執行步驟S680，否則，執行步驟S650。這個步驟對應於圖5的步驟S580。

步驟S680：依據產生檔案的內容進行故障分析。技術細節類似步驟S460的內容，為求簡明不再贅述。

需要注意的是，雖然如上所述圖5的步驟S510至S580是由控制器120中的處理單元310完成，但由於以上方法由分析主機210的處理單元211在執行步驟S640時觸發，因此，分析主機210的處理單元211可視為間接完成了如上所述的步驟S510至S580的技術手段。

通過圖4至圖6所述實施例的方法的執行，從一個面向總結來說，分析主機210的處理單元221從儲存裝置100獲取和備份的資料中不包含用戶資料。從另一個面向總結來說，分析主機210的處理單元221從儲存裝置100獲取和備份的資料中包含除了原始壞塊以外的每一塊中每一頁的元資料和系統資料。

本發明所述的方法中的全部或部份步驟可以電腦指令實現，例如電腦的作業系統、電腦中特定硬體的驅動程式、或軟體程式等。此外，也可實現於其他類型程式。所屬技術領域人員可將本發明實施例的方法撰寫成電腦指令，為求簡潔不再加以描述。依據本發明實施例方法實施的電腦指令可儲存於適當的電腦可讀取媒體，例如DVD、CD-ROM、USB碟、硬碟，亦可置於可通過網路(例如，網際網路，或其他適當載具)存取的網路伺服器。

雖然圖1至圖3中包含了以上描述的元件，但不排除在不違反發明的精神下，使用更多其他的附加元件，已達成更佳的技術效果。此外，雖然圖4至圖6的流程圖採用指定的順序來執行，但是在不違反發明精神的情況下，熟習此技藝人士可以在達到相同效果的前提下，修改這些步驟間的順序，所以，本發明並不侷限於僅使用如上所述的順序。此外，熟習此技藝人士亦可以將若干步驟整合為一個步驟，或者是除了這些步驟外，循序或平行地執行更多步驟，本發明亦不因此而侷限。

雖然本發明使用以上實施例進行說明，但需要注意的是，這些描述並非用以限縮本發明。相反地，此發明涵蓋了熟習此技藝人士顯而易見的修改與相似設置。所以，申請權利要求範圍須以最寬廣的方式解釋來包含所有顯而易見的修改與相似設置。

S410~S460:方法步驟

Claims

一種閃存資料故障分析的方法，由一分析主機的一處理單元於載入並執行軟體的程式碼時實施，其中上述處理單元耦接一周邊儲存介面，用於連接其上發生故障的一儲存裝置，上述方法包含：上述分析主機的上述處理單元通過上述周邊儲存介面獲取上述儲存裝置中用來進行故障分析的資料並備份在一本地儲存裝置，而不完整備份上述儲存裝置中的所有資料，從而協助進行初步分析，其中，上述儲存裝置包含一儲存模組，上述儲存模組包含多個實體塊，每個上述實體塊包含多個頁面，用於儲存元資料、系統資料和用戶資料，其中，上述用戶資料包含用戶的私密或機密訊息，其中，獲取和備份的上述資料中包含除了原始壞塊以外的每個上述實體塊中每個上述頁的上述元資料和上述系統資料，但不包含除了原始壞塊以外的每個上述實體塊中每個上述頁的上述用戶資料。
如請求項1中所述的閃存資料故障分析的方法，包含：從上述儲存裝置中的上述儲存模組讀取一原始壞塊表；以及依據上述原始壞塊表的內容跳過上述儲存模組中的原始壞塊而不處理。
如請求項1中所述的閃存資料故障分析的方法，包含：從上述儲存裝置中的上述儲存模組獲取除了原始壞塊以外的每個上述實體塊的類型資訊；以及依據每個上述實體塊的上述類型資訊從上述儲存裝置讀取同一實體塊中每個上述頁面的完整或部份資料，並儲存上述讀取的資料至上述本地儲存裝置。
一種電腦程式產品，用於閃存資料故障分析，包含由一分析主機的一處理單元載入並執行的程式碼，其中上述處理單元耦接一周邊儲存介面，用於連接其上發生故障的一儲存裝置，上述程式碼包含：上述分析主機的上述處理單元通過上述周邊儲存介面獲取上述儲存裝置中用來進行故障分析的資料並備份在一本地儲存裝置，而不完整備份上述儲存裝置中的所有資料，從而協助進行初步分析，其中，上述儲存裝置包含一儲存模組，上述儲存模組包含多個實體塊，每個上述實體塊包含多個頁面，用於儲存元資料、系統資料和用戶資料，其中，上述用戶資料包含用戶的私密或機密訊息，其中，獲取和備份的上述資料中包含除了原始壞塊以外的每個上述實體塊中每個上述頁的上述元資料和上述系統資料，但不包含除了原始壞塊以外的每個上述實體塊中每個上述頁的上述用戶資料。
如請求項4中所述的電腦程式產品，包含由上述分析主機的上述處理單元載入並執行的程式碼：從上述儲存裝置中的上述儲存模組讀取原始壞塊表；以及依據上述原始壞塊表的內容跳過上述儲存模組中的原始壞塊而不處理。
如請求項4中所述的電腦程式產品，包含由上述分析主機的上述處理單元載入並執行的程式碼：從上述儲存裝置中的上述儲存模組獲取除了原始壞塊以外的每個上述實體塊的類型資訊；以及依據每個上述實體塊的上述類型資訊從上述儲存裝置讀取同一實體塊中每個上述頁面的完整或部份資料，並儲存上述讀取的資料至上述本地儲存裝置。
如請求項6所述的電腦程式產品，包含由上述分析主機的上述處理單元載入並執行的程式碼：儲存從上述儲存模組讀取的每個上述實體塊的每個上述頁面的上述系統資料至上述本地儲存裝置中的資料檔案；儲存從上述儲存模組讀取的每個上述實體塊的每個上述頁面的上述元資料至上述本地儲存裝置中的備份資料列表檔案，其中上述元資料是描述同一頁中的上述系統資料或上述用戶資料的資料；以及當從上述儲存模組讀取的任一個上述實體塊的任一個上述頁面含有上述系統資料時，儲存上述資料檔案中記錄此系統資料的位置訊息至上述備份資料列表檔案中相應行的特定欄位。
如請求項7所述的電腦程式產品，其中，上述資料檔案為二進制檔案，上述備份資料列表檔案為文字檔案。
如請求項6所述的電腦程式產品，其中，讀取和備份上述完整或部份資料的政策包含：對於系統塊，讀取和備份上述系統塊中所有頁面的元資料和系統資料；對於鏈接塊，讀取和備份上述鏈接塊中所有頁面的元資料和系統資料；對於緩存塊，讀取和備份上述緩存塊中除了塊結束頁面以外的所有頁面的元資料，如果上述緩存塊中包含塊結束頁面，還讀取和備份上述塊結束頁面的元資料和系統資料；以及對於新壞塊，依據上述新壞塊的類型資訊和上述讀取和備份政策，讀取上述新壞塊中所有或者部份頁面的完整或者部份資料。
如請求項6所述的電腦程式產品，其中，讀取和備份上述完整或部份資料的政策包含：對於母塊或子塊，讀取和備份上述母塊或子塊中第1頁的元資料。
如請求項4中所述的電腦程式產品，包含由上述分析主機的上述處理單元載入並執行的程式碼：從上述儲存裝置獲取上述儲存裝置的設備資訊；以及依據上述儲存裝置的上述設備資訊產生設備描述檔案和設備基本參數檔案，並儲存上述設備描述檔案和上述設備基本參數檔案至上述本地儲存裝置，其中上述設備基本參數檔案記錄上述儲存裝置中的儲存積體電路的廠商標識。