Autosar存储(中)NvM内存管理

cengjili

前言  
首先介绍一下存储栈中常见的几个名词：Page: 由若干个字节所组成，是编程的最小单元， 对于TC397的DFlash而言，Page大小是8bytes.Logical Sector: 逻辑扇区，擦除的最小单元，对于TC397的DFlash而言，扇区大小为4kbytes.Physical Sector: 物理扇区由多个逻辑扇区所构成Data Flash： 可以由多个物理扇区所构成.物理扇区即常说的BANK,。 所有需要存储的数据最终都会写入到物理扇区中。一个物理扇区写满之后 ，就需要切换到另一个物理扇区来写入数据，但物理扇区的个数是有限的，因此要循环使用。同时针对同一个Nv BLOCK如果写入多次，对应用而言只有最后一次写入的数据是有效的(由于flash的擦除寿命有限，所以数据采用新增，而非覆盖原有数据的方式)，而FEE/FLS换页机制可以实现擦除无用的数据以及循环使用物理扇区。1 扇区循环使用


扇区状态转移示意图
如上图所示，扇区有5个状态，分别为：UNDEF、ERASED、USED、FULL和READY_TO_GET_ERASED。UNDEF一般为芯片第一次使用时的扇区状态，ERASED表示该扇区已经被擦除可以被使用了，USED表示正在被使用，FULL表示扇区已存满，READY_TO_GET_ERASED表示扇区将要被擦除。这些状态都存储在扇区的头标识中(headermarkers).


扇区头标识组成
MarkerIdentNr表示扇区的状态。当扇区数据快要满(full，超过换页的阈值)时会触发换页，此时将所有的最新的有效数据从当前扇区(oldest)拷贝到下一个激活(USED)扇区，在拷贝完成后,oldest扇区将被擦除成为新的可用扇区。





换页示例

2 Block管理
每个Nv Block都由Block Header和user data组成，如下图所示。

Block头标识组成
头标识中的Status是用来标识这个block是否有效的。Blcok的写入是新增的，当这个Block有新的数据写入时，需要将之前的状态置为无效，将本次的状态置为有效，如下图所示。


Blcok数据写入示意图
如上图所示：1.第一次写入BLOCK 1时 ， Block 1 Address 状态为Valid；2. 第一次写入BLOCK 2 时， Block 2 Address 状态为Valid；3. 第二次写入BLOCK 1 ，先将 第一次写入Block 1 的 Block 1 Address 状态置为Invalid再将第二次写入BLOCK 1时的 Block 1 Address 状态为Valid；4. 当请求读取BLOCK 1的数据时，返回状态为Valid的Block 1Address 所对应的数据。