在页可写扇区可擦除闪存中实现标准堆栈

Question

我想在我的微控制器固件中实现一个简单的堆栈。 我想实现的堆栈就像this，即标准的东西。

问题是我使用的闪存 IC 支持页面粒度进行写入，但支持扇区粒度进行擦除，就像任何其他 NAND 闪存一样，在闪存上写入一些数据之前，您应该擦除该部分。

作为总结，我擦除了一个扇区并在其第一页上写入了一些数据。为了重写该页面的一个字节，我应该先擦除整个扇区。

在我的堆栈中，

| ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |哦|

我推送一些数据：

| W | W | W | ○ | ○ |哦|

然后弹出其中一个：

| W | W |磷 | ○ | ○ |哦|

现在我想推送另一个数据。这里问题出现了。如果像标准堆栈一样，我决定写入以前的数据并更改索引，我必须先删除整个扇区！因此我应该以编程方式解决这个问题。

有什么想法吗？

P.S：闪存映射为：16 Blocks -> Each Block = 16 Sectors -> Each Sector = 16 Pages -> 每页 = 256 Bytes

我有一个页面级别的写入命令，其中包含扇区和块的偏移和擦除命令。

Answer 1

好吧，如果您不想每次推送都写入整个扇区，那么您将不得不容忍堆栈中的一些旧数据：

| W | W |磷 | W | ○ |哦|

您需要在每个项目中至少保留一位，以便区分有效和无效。假设扇区擦除用 1 填充它，然后在您写入的所有有效项目中保留有效位 1。然后，您可以通过在弹出项目时将其更改为 0，只写一页，将其标记为无效。

由于您无法在此方案中重复使用项目插槽，因此您的堆栈将不断增长，直至内存耗尽。这实际上就是你想要的，因为 NAND 闪存在它死前只能被写入这么多次，而且这种方案会在一定程度上分散写入。当您到达空间尽头时，您可以擦除并重写整个内容以消除所有间隙。

您最终可能会得到一串很长的无效项目，因此跳过它们可能涉及扫描所有中间项目。您可以通过在每个项目中保留多个位来解决此问题。当你写一个有效的项目时，你使用这些位来存储它之前的无效项目的数量加上 1。这让你可以快速向后跳并以恒定的时间弹出。

然后，当您想将某个项目标记为无效时，您可以将为此计数保留的位更改为全 0，同样只需写入一页。这个零计数不能出现在一个有效的项目中，所以它作为一个无效的标记。