WO2013149829A1 - Procédé de modification en mémoire d'un ensemble de données - Google Patents

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Cyrille Pepin
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    • G06F2212/7208—Multiple device management, e.g. distributing data over multiple flash devices

Definitions

  • the present invention relates to the field of writing management in memory of an information processing device and more specifically to a method of writing a data set in a unitary and coherent manner.
  • the invention although more general in scope, applies more particularly in the field of smart cards.
  • the invention aims to solve the above problems by a method of writing one or more data in the memory of an information processing device which comprises a step of copying a so-called original memory block comprising the data or data to be written in a so-called backup memory block.
  • the data writing step is then done in the original memory block or in the backup memory block. We can then always return to the values of the original data if the writing phase fails.
  • the invention relates to a method for modifying a data set in memory which comprises the following steps within an information processing device: a step of defining one or more memory blocks encompassing the data to be modified, the memory space containing the data to be modified being qualified as the original memory space, the memory block or blocks thus defined being called original memory blocks; a step of copying into a memory space qualified backup memory space of said original memory blocks, the blocks thus modified being called backup blocks; a step of modifying the data within the original memory blocks and in the event of failure of the modification operation before its end, a step of copying said backup blocks onto the original blocks in order to ensure that the modification of the data set, which we call a transaction, is performed in a unitary and coherent manner.
  • the method also comprises a step of storing in a non-volatile memory a state associated with each transaction among the following states: a "non-transaction" state when the transaction is not in progress; a state “changes in progress” in which the changes associated with the transaction are in progress and a state “copying in progress” in which a copy of the blocks of backup on the original blocks is in progress and a step of restoration during the return of the power supply following a loss thereof, which consists in copying the backup blocks to the original blocks if the saved state is the "modification in progress" or "copying current” status.
  • the invention also relates to a method comprising the following steps within an information processing device: a step of defining one or more memory blocks encompassing the data to be modified, the memory space containing the data to be modify being qualified as the original memory space, the memory block or blocks thus defined being called original memory blocks; a step of copying into a memory space qualified backup memory space of said original memory blocks, the blocks thus modified being qualified backup blocks; a step of modifying the data within the backup memory blocks and, if the modification operation is successful, a step of copying said backup blocks onto the original blocks in order to ensure that the modifications of the set of data, which we call a transaction, are performed in a unitary way.
  • the method also comprises a step of storing in a non-volatile memory a state associated with each transaction among the following states: a "non-transaction" state when the transaction is not in progress; a state “changes in progress” in which the changes associated with the transaction are in progress and a state “copying in progress” in which a copy of the blocks of backup on the original blocks is in progress and a step of restoration during the return of the power supply following a loss thereof, which consists of copying the backup blocks to the original blocks if the saved state is the state "copying in progress".
  • the method further comprises a step of calculating the difference between the original overlap block and that resulting from the modifications made by the first transaction ending and a step of applying this difference within the backup memory block associated with the other transaction.
  • the memory blocks have a fixed size.
  • the invention also relates to an information processing device which comprises for the modification in memory of a set of data means for defining one or more memory blocks encompassing the data to be modified, the memory space containing the data to be modified.
  • modify being qualified as original memory space, the memory block or blocks thus defined being called memory blocks of origin means for copying in a qualified memory space backup memory space of said original memory blocks, the blocks thus modified as backup blocks; means for modifying data within the original memory blocks and in case of failure of the operation of modification before completion, means for copying said backup blocks to the original blocks to ensure that the modifications of the data set, which is called a transaction, are performed unitarily.
  • the invention also relates to an information processing device characterized in that it comprises, for the modification in memory of a set of data, means for defining one or more memory blocks encompassing the data to be modified, memory space containing the data to be modified being qualified as the original memory space, the memory block or blocks thus defined being called original memory blocks; means for copying in a qualified memory space backup memory space of said original memory blocks, the blocks thus modified being referred to as backup blocks; means for modifying data within the backup memory blocks and, in case of success of the modification operation, means for copying said backup blocks onto the original blocks to ensure that the modifications of the set of data, which we call a transaction, are performed in a unitary way.
  • Fig. 1 illustrates the flow diagram of a first embodiment of the invention.
  • Fig. 2 illustrates the flow diagram of a second embodiment of the invention.
  • Fig. 3 illustrates the state machine used in one embodiment of the invention.
  • the data manipulated by the information processing devices are typically stored in memory spaces. These memory spaces can be seen as one-dimensional arrays of memory elements. Each memory element contains a defined number of bits, the same for all the memory elements. The index in the array is defined as the memory address of the element. The sizes of memory elements commonly used today are 32 or 64 bits.
  • a piece of data is thus stored in one or more memory elements according to its size. These memory elements are typically contiguous. When one wishes to modify a data, it causes the writing of its new value in the memory element or elements where this data is stored.
  • a transaction is defined in this document as a set of data writes to be performed in a unitary manner. By this is meant that this set of data writes must either be done entirely or not at all. It is sought to avoid that a partial writing of this set of data can occur (for example, the updating of data and the associated integrity).
  • a memory block is a contiguous memory space that contains all or part of the data to be written during a transaction.
  • the memory block can serve as a memory manipulation unit for the transition system described.
  • the size of the memory block can be defined in different ways. A first way is to set the size of the block statically within the system. All memory blocks are then the same size. Management of memory blocks is then facilitated, for against it may be necessary to work with several different memory blocks for the same transaction. Memory pages are commonly used instead of memory blocks in the case of fixed size blocks and expanded memory.
  • the size of the memory block can be variable and dependent on the data to be modified.
  • the size of the block is then defined as the smallest memory space encompassing the data of the same transaction, for each transaction.
  • the management is then more complex, but more optimal in memory consumption.
  • Fig. 1 illustrates a first embodiment of the invention.
  • Step 1.1 the transaction is started.
  • Step 1.2 consists of copying the memory block or blocks that contain the data concerned by the transaction.
  • This data is the data to be changed in a unitary way defining the transaction.
  • the original block is thus defined.
  • This original block is the memory block containing the data to be modified.
  • the copy of the original memory block is made in a memory space that is called backup memory space. So we qualify the memory block copied backup memory block.
  • step 1.3 the data changes associated with this transaction occur.
  • This step can take a while and depends on the definition of the transaction.
  • the memory writes are made, in this first embodiment of the invention, within the original memory space. It is therefore the original memory blocks that contain the data modified by the transaction.
  • step 1.4 Because the data changes were made directly in the original memory space, no intervention is needed in this space. The transaction ends with being committed, the backup memory space can be freed.
  • Step 1.5 consists of copying the memory block or blocks of the backup space into the corresponding blocks of the original memory space. After this copy, the backup memory space can be released.
  • Fig. 2 illustrates a second embodiment of the invention. This second mode is close to the first. Steps 2.1 and 2.2 are identical to their counterparts 1.1 and 1.2 of the first mode.
  • Step 2.3 differs from step 1.3 in the choice of the memory space in which the modifications take place. In this second embodiment, the choice is made on the backup memory space. The modification step 1.3 thus leaves the original memory space unchanged.
  • This choice impacts the operations to be undertaken during the validation of the transaction and also during the cancellation.
  • Step 2.6 validates the transaction.
  • This embodiment achieves the same goal as the first, the major difference only on the use of original blocks and backup.
  • the memories used in an information processing device may be of the volatile type. This type of memory requires being powered electrically to memorize its contents. A loss of power leads to a total loss of stored information.
  • a second type of memory consists of memory of the non-volatile type. In this case, the loss of the power supply does not result in the loss of the stored data.
  • the two types of memory can cohabit within the same information processing device, this is even the most general case.
  • a smart card stores its data in a nonvolatile type memory, but has a volatile working memory space. Indeed, the access time to the volatile memory is very significantly greater than the access time to a non-volatile memory.
  • the first two embodiments work regardless of the type of memory. If we want to make them resistant to a loss of power, we must be concerned about the type of memory to consider.
  • the resistance of the transaction mechanism to power loss implies that the original memory space is in nonvolatile memory. Indeed, in the opposite case, all the data are lost during the power loss and the invention is no longer meaningful.
  • the backup memory space must also be in non-volatile memory so as to allow a block copy after a power failure.
  • a first state 3.1 is defined which corresponds to an off-transaction state. In this state, no transaction is in progress.
  • a transaction start 3.4 puts the system in state 3.2 which corresponds to the state in which changes associated with a transaction are in progress. In the case of the first embodiment, the modifications take place in the original memory space.
  • the validation of transaction 3.5 then brings us back to the non-transaction state. The changes are valid in the original memory space.
  • a cancellation of the transaction 3.6 then brings us to the current copy state 3.3. This is the state in which the copy of the backup memory space to the original memory space occurs. At the end of the copy 3.7, we enter the state 3.1 out of transaction.
  • the controller In the case of the second embodiment where the changes take place in the backup memory space, the controller is almost the same. The only differences are a reversal of wording 3.5 and 3.6. We go into the current copy state on a 3.6 validation of the transaction, the backup memory space where the changes were made to be then copied back to the original memory space. It is during a cancellation 3.5 of the transaction that we return directly to the state 3.1 outside transaction.
  • the method according to the invention then also comprises a step of storing in non-volatile memory the state in which one is located. In this way, whatever the time when a power failure occurs, the state of the system with respect to this PLC is stored and can be found when the device finds a power supply.
  • the method also further comprises a restoration step upon return of the power supply.
  • This restore step will perform a set of operations depending on the memorized state of the system and the operating mode of the transaction mechanism.
  • the operating mode is the modification mode in the original memory or in the backup memory.
  • the backup memory must be copied back to the original memory to cancel the interrupted transaction.
  • the system enters the current copy state during this operation.
  • This system can handle any number of transactions as is. It is then necessary to manage as many state machines as there are simultaneous transactions. Concurrent transactions are two transactions with at least partial time overlap. However, only one condition must be met to ensure proper operation, it is not possible to have two transactions simultaneously having a time overlap and a physical overlap, the physical overlap meaning that the memory blocks associated with the two transactions overlap. This restriction applies for both embodiments.
  • each transaction performs the copy of its memory block in the backup memory space.
  • the common part is therefore duplicated in the backup space.
  • Each transaction makes its modifications on its copy.
  • the first transaction that ends copies its memory block into the original space.
  • the second transaction ends it does the same and thus delete the changes made by the first transaction in the common part. This disadvantage occurs even in the case where the two transactions do not yet touch the same memory elements, but neighboring memory elements located in the common part which corresponds to the same memory block.
  • overlap block the memory space common to the memory blocks associated with the two transactions.
  • the method comprises an additional step that occurs before the copy of the memory block associated with the first transaction ending. It comprises a step of calculating the difference between the original overlapping block and that resulting from the modifications made by the first transaction ending. It also includes a step of applying this difference within the backup memory block associated with the other transaction.
  • the changes made by the first transaction in the common part are carried over to the work block of the second.
  • the copying of this work block during the validation of the second transaction will therefore reflect the changes made by the first transaction instead of erasing them in the original memory space. If the second transaction fails and this block is not copied to memory, the changes made by the first transaction that were copied back to the original space remain valid.
  • the reader will understand that the management of the overlap block and the mechanism of the latter embodiment is greatly facilitated in the case of expanded memory and thus fixed-size blocks.
  • the overlap block is then made up of an integer number of pages.

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Description

Procédé de modification en mémoire d'un ensemble de données
La présente invention concerne le domaine de la gestion des écritures en mémoire d'un dispositif de traitement de l'information et plus précisément d'un procédé d'écriture d'un ensemble de données de manière unitaire et cohérente. L'invention, bien que de portée plus générale, s'applique plus particulièrement dans le domaine des cartes à puce (smartcard en anglais).
On souhaite éviter que l'écriture d'une donnée puisse être interrompue et que l'espace mémoire de la donnée se trouve dans un état transitoire non déterminé qui rende la donnée inutilisable.
On souhaite parfois écrire en mémoire un ensemble de données liées. Dans ce cas, les données doivent être écrites entièrement ou pas du tout. Il faut éviter que certaines données puissent être écrites et pas les autres.
On souhaite également parfois accumuler des modifications de données et ne valider l'ensemble de ces modifications que lorsqu'un événement se produit.
L'invention vise à résoudre les problèmes précédents par un procédé d'écriture d'une ou plusieurs données dans la mémoire d'un dispositif de traitement de l'information qui comporte une étape de recopie d'un bloc mémoire dit d'origine comprenant la ou les données devant être écrites dans un bloc mémoire dit de sauvegarde. L'étape d'écriture des données est alors faite dans le bloc mémoire d'origine ou dans celui de sauvegarde. On peut alors toujours revenir si besoin aux valeurs des données originales si la phase d'écriture échoue.
L'invention concerne un procédé de modification en mémoire d'un ensemble de données qui comporte les étapes suivantes au sein d'un dispositif de traitement de l'information : une étape de définition d'un ou plusieurs blocs mémoires englobant les données devant être modifiées, l'espace mémoire contenant les données à modifier étant qualifié d'espace mémoire d'origine, le ou les blocs mémoires ainsi définis étant qualifiés de blocs mémoires d'origine ; une étape de recopie dans un espace mémoire qualifié d'espace mémoire de sauvegarde desdits blocs mémoires d'origine, les blocs ainsi modifiés étant qualifiés de blocs de sauvegarde ; une étape de modification des données au sein des blocs mémoires d'origine et en cas d'échec de l'opération de modification avant son terme, une étape de recopie desdits blocs de sauvegarde sur les blocs d'origine afin d'assurer que la modification de l'ensemble de données, que l'on qualifie de transaction, soit effectuée de manière unitaire et cohérente.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, les espaces mémoires d'origine et de sauvegarde étant des espaces mémoires non volatiles, le procédé comporte en outre une étape de mémorisation en mémoire non volatile d'un état associé à chaque transaction parmi les états suivants : un état « hors transaction » lorsque la transaction n'est pas en cours ; un état « modifications en cours » dans lequel les modifications associées à la transaction sont en cours et un état « recopie en cours » dans lequel une recopie des blocs de sauvegarde sur les blocs d'origine est en cours et une étape de restauration lors du retour de l'alimentation électrique suite à une perte de celle-ci, qui consiste à recopier les blocs de sauvegarde sur les blocs d'origine si l'état sauvegardé est l'état « modification en cours » ou « recopie en cours ».
L'invention concerne également un procédé comportant les étapes suivantes au sein d'un dispositif de traitement de l'information : une étape de définition d'un ou plusieurs blocs mémoires englobant les données devant être modifiées, l'espace mémoire contenant les données à modifier étant qualifié d'espace mémoire d'origine, le ou les blocs mémoires ainsi définis étant qualifiés de blocs mémoires d'origine ; une étape de recopie dans un espace mémoire qualifié d'espace mémoire de sauvegarde desdits blocs mémoires d'origine, les blocs ainsi modifiés étant qualifiés de blocs de sauvegarde ; une étape de modification des données au sein des blocs mémoires de sauvegarde et en cas de succès de l'opération de modification, une étape de recopie desdits blocs de sauvegarde sur les blocs d'origine afin d'assurer que les modifications de l'ensemble de données, que l'on qualifie de transaction, soient effectuées de manière unitaire.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, les espaces mémoires d'origine et de sauvegarde étant des espaces mémoires non volatiles, le procédé comporte en outre une étape de mémorisation en mémoire non volatile d'un état associé à chaque transaction parmi les états suivants : un état « hors transaction » lorsque la transaction n'est pas en cours ; un état « modifications en cours » dans lequel les modifications associées à la transaction sont en cours et un état « recopie en cours » dans lequel une recopie des blocs de sauvegarde sur les blocs d'origine est en cours et une étape de restauration lors du retour de l'alimentation électrique suite à une perte de celle-ci, qui consiste à recopier les blocs de sauvegarde sur les blocs d'origine si l'état sauvegardé est l'état « recopie en cours ».
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, deux transactions présentant un chevauchement temporel et un chevauchement physique, c'est-à-dire que les blocs mémoires associés aux deux transactions se chevauchent, l'intersection définissant un bloc de chevauchement, le procédé comporte en outre une étape de calcul de la différence entre le bloc de chevauchement d'origine et celui issu des modifications apportées par la première transaction se terminant et une étape d'application de cette différence au sein du bloc mémoire de sauvegarde associé à l'autre transaction.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, les blocs mémoires ont une taille fixe.
L'invention concerne également un dispositif de traitement de l'information qui comporte pour la modification en mémoire d'un ensemble de données des moyens pour définir un ou plusieurs blocs mémoires englobant les données devant être modifiées, l'espace mémoire contenant les données à modifier étant qualifié d'espace mémoire d'origine, le ou les blocs mémoires ainsi définis étant qualifiés de blocs mémoires d'origine des moyens pour recopier dans un espace mémoire qualifié d'espace mémoire de sauvegarde desdits blocs mémoires d'origine, les blocs ainsi modifiés étant qualifiés de blocs de sauvegarde ; des moyens pour modifier des données au sein des blocs mémoires d'origine et en cas d'échec de l'opération de modification avant son terme, des moyens pour recopier lesdits blocs de sauvegarde sur les blocs d'origine afin d'assurer que les modifications de l'ensemble de données, que l'on qualifie de transaction, soient effectuées de manière unitaire.
L'invention concerne également un dispositif de traitement de l'information caractérisé en ce qu'il comporte, pour la modification en mémoire d'un ensemble de données, des moyens pour définir un ou plusieurs blocs mémoires englobant les données devant être modifiées, l'espace mémoire contenant les données à modifier étant qualifié d'espace mémoire d'origine, le ou les blocs mémoires ainsi définis étant qualifiés de blocs mémoires d'origine ; des moyens pour recopier dans un espace mémoire qualifié d'espace mémoire de sauvegarde desdits blocs mémoires d'origine, les blocs ainsi modifiés étant qualifiés de blocs de sauvegarde ; des moyens pour modifier des données au sein des blocs mémoires de sauvegarde et en cas de succès de l'opération de modification, des moyens pour recopier lesdits blocs de sauvegarde sur les blocs d'origine afin d'assurer que les modifications de l'ensemble de données, que l'on qualifie de transaction, soient effectuées de manière unitaire.
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels :
La Fig. 1 illustre l'organigramme de fonctionnement d'un premier mode de réalisation de l'invention.
La Fig. 2 illustre l'organigramme de fonctionnement d'un second mode de réalisation de l'invention.
La Fig. 3 illustre la machine d'état utilisée dans un mode de réalisation de l'invention.
Les données manipulées par les dispositifs de traitement de l'information sont typiquement mémorisées dans des espaces mémoires. Ces espaces mémoires peuvent être vus comme des tableaux monodimensionnels d'éléments mémoires. Chaque élément mémoire contient un nombre défini de bits, le même pour tous les éléments mémoires. L'indice dans le tableau est défini comme l'adresse mémoire de l'élément. Les tailles des éléments mémoires couramment utilisées aujourd'hui font 32 ou 64 bits.
Une donnée est donc mémorisée dans un ou plusieurs éléments mémoires en fonction de sa taille. Ces éléments mémoires sont typiquement contigus. Lorsque l'on souhaite modifier une donnée, on provoque l'écriture de sa nouvelle valeur dans le ou les éléments mémoires où cette donnée est mémorisée.
On définit une transaction dans le cadre de ce document comme un ensemble d'écritures de données devant être réalisé de manière unitaire. On entend par là que cet ensemble d'écritures de données doit être soit réalisé entièrement soit pas du tout. On cherche à éviter qu'une écriture partielle de cet ensemble de données puisse survenir (par exemple, la mise à jour d'une donnée et de l'intégrité associée).
On appelle bloc de mémoire, un espace de mémoire contigu qui contient tout ou partie des données à écrire lors d'une transaction. Le bloc mémoire peut servir d'unité de manipulation de la mémoire pour le système de transition que l'on décrit. On peut définir la taille du bloc mémoire de différentes façons. Une première façon consiste à fixer la taille du bloc de manière statique au sein du système. Tous les blocs mémoires ont alors la même taille. La gestion des blocs de mémoire est alors facilitée, par contre il peut être nécessaire de travailler avec plusieurs blocs mémoires différents pour une même transaction. On parle couramment de pages mémoires au lieu de blocs mémoires dans le cas de blocs de taille fixe et de mémoire paginée.
La taille du bloc mémoire peut être variable et dépendante des données à modifier. On définit alors la taille du bloc comme le plus petit espace mémoire englobant les données d'une même transaction, et ce pour chaque transaction. La gestion est alors plus complexe, mais plus optimale en consommation de mémoire.
La Fig. 1 illustre un premier mode de réalisation de l'invention. Lors d'une première étape 1.1 on démarre la transaction. L'étape 1.2 consiste à recopier le ou les blocs mémoires qui contiennent les données concernées par la transaction. Ces données sont les données devant être modifiées de manière unitaire définissant la transaction. Pour chacun des blocs mémoires ainsi traités, on définit donc le bloc d'origine. Ce bloc d'origine est le bloc mémoire contenant la donnée à modifier. La copie du bloc mémoire d'origine est faite dans un espace mémoire que l'on qualifie d'espace mémoire de sauvegarde. On qualifie donc le bloc mémoire recopié de bloc mémoire de sauvegarde. À l'issue de cette étape, on dispose donc d'une copie identique du ou des blocs mémoires contenant les données à modifier.
Lors de l'étape 1.3 interviennent les modifications de données associées à cette transaction. Cette étape peut durer un certain temps et dépend de la définition de la transaction. Les écritures mémoires sont faites, dans ce premier mode de réalisation de l'invention, au sein de l'espace mémoire d'origine. Ce sont donc les blocs mémoires d'origine qui contiennent les données modifiées par la transaction.
Si rien ne vient perturber cette étape de modification des données, à l'issue de celle-ci intervient une validation de la transaction. On passe alors à l'étape 1.4. Les modifications de données ayant été faites directement dans l'espace mémoire d'origine, aucune intervention n'est nécessaire dans cet espace. La transaction se termine en étant validée, l'espace mémoire de sauvegarde peut être libéré.
A tout moment lors de cette étape de modification, il peut arriver que la transaction soit annulée. Les raisons de cette annulation dépendent de l'application et ne sont pas développées ici. Dans ce cas on passe à l'étape 1.5. La transaction n'ayant pu aboutir, il est nécessaire de restaurer l'espace mémoire d'origine dans l'état dans lequel il se trouvait avant le début de la transaction. L'étape 1.5 consiste donc à recopier le ou les blocs mémoires de l'espace de sauvegarde dans les blocs correspondants de l'espace mémoire d'origine. À l'issue de cette recopie, l'espace mémoire de sauvegarde peut être libéré.
On passe alors dans l'état 1.6 de fin de transaction. La transaction annulée n'a occasionné aucune modification de l'espace mémoire d'origine qui a été restauré.
On constate que le but que l'on s'était fixé, c'est-à-dire permettre à un ensemble d'écritures mémoires de s'effectuer de manière unitaire, est bien atteint.
La Fig. 2 illustre un second mode de réalisation de l'invention. Ce second mode est proche du premier. Les étapes 2.1 et 2.2 sont identiques à leurs pendants 1.1 et 1.2 du premier mode.
L'étape 2.3 diffère de l'étape 1.3 par le choix de l'espace mémoire dans lequel s'effectuent les modifications. Dans ce second mode de réalisation, le choix se porte sur l'espace mémoire de sauvegarde. L'étape de modification 1.3 laisse donc l'espace mémoire d'origine inchangé.
Ce choix impacte les opérations à entreprendre lors de la validation de la transaction et également lors de l'annulation.
Dans le cas d'une validation de la transaction, il est maintenant nécessaire d'effectuer une étape 2.4 de recopie de l'espace mémoire de sauvegarde vers l'espace mémoire d'origine de façon à reporter les modifications sur les données effectives stockées dans cet espace. L'étape 2.6 valide alors la transaction.
Dans le cas où la transaction est annulée, l'espace d'origine n'ayant pas été modifié, il n'y a aucune opération à entreprendre dans cet espace. L'espace mémoire de sauvegarde est libéré et la transaction se termine sur un état annulé lors de l'étape 2.5.
Ce mode de réalisation permet d'atteindre le même but que le premier, la différence majeure portant uniquement sur l'utilisation des blocs d'origine et de sauvegarde.
Il peut être avantageux d'offrir un mécanisme d'écritures mémoires qui soit également résistant à une rupture d'alimentation du dispositif. On doit alors distinguer deux types de fonctionnement de mémoire. Les mémoires utilisées dans un dispositif de traitement de l'information peuvent être du type volatile. Ce type de mémoire nécessite d'être alimenté électriquement pour mémoriser son contenu. Une perte d'alimentation conduit à une perte totale des informations mémorisées. Un second type de mémoire est constitué de mémoire du type non volatile. Dans ce cas, la perte de l'alimentation électrique n'entraîne pas la perte des données mémorisées. Les deux types de mémoire peuvent cohabiter au sein d'un même dispositif de traitement de l'information, c'est même le cas le plus général. Typiquement une carte à puce mémorise ses données dans une mémoire du type non volatile, mais dispose d'un espace de mémoire volatile de travail. En effet, le temps d'accès à la mémoire volatile est très nettement supérieur au temps d'accès à une mémoire non volatile.
Les deux premiers modes de réalisation fonctionnent quel que soit le type de mémoire. Si nous voulons les rendre résistants à une perte d'alimentation, il faut se préoccuper du type de mémoire à considérer. La résistance du mécanisme de transaction à une perte d'alimentation implique que l'espace mémoire d'origine soit en mémoire non volatile. En effet, dans le cas contraire, toutes les données sont perdues lors de la perte d'alimentation et l'invention n'a plus de sens. De la même façon, l'espace mémoire de sauvegarde doit également être en mémoire non volatile de façon à permettre une recopie de bloc suite à une rupture d'alimentation.
Pour rendre le mécanisme de transaction résistant à une perte d'alimentation, nous allons définir un automate d'état. Cet automate est décrit dans la Fig. 3. On définit un premier état 3.1 qui correspond à un état hors transaction. Dans cet état, aucune transaction n'est en cours. Un début de transaction 3.4 fait passer le système dans l'état 3.2 qui correspond à l'état dans lequel des modifications associées à une transaction sont en cours. On se place dans le cas du premier mode de réalisation où les modifications ont lieu dans l'espace mémoire d'origine. La validation de la transaction 3.5 nous ramène alors dans l'état hors transaction. Les modifications sont valides dans l'espace mémoire d'origine. Une annulation de la transaction 3.6 nous amène alors dans l'état 3.3 de recopie en cours. C'est l'état dans lequel la recopie de l'espace mémoire de sauvegarde vers l'espace mémoire d'origine intervient. Lors de la fin de la recopie 3.7, on passe dans l'état 3.1 hors transaction.
Dans le cas du second mode de réalisation où les modifications ont lieu dans l'espace mémoire de sauvegarde, l'automate est presque le même. Les seules différences sont une inversion des libellés 3.5 et 3.6. On passe dans l'état de recopie en cours sur une validation 3.6 de la transaction, l'espace mémoire de sauvegarde où ont eu lieu les modifications devant être alors recopié vers l'espace mémoire d'origine. C'est lors d'une annulation 3.5 de la transaction que l'on repasse directement à l'état 3.1 hors transaction.
Le procédé selon l'invention comporte alors en outre une étape de mémorisation en mémoire non volatile de l'état dans lequel on se trouve. De cette façon, quel que soit le moment où intervient une coupure d'alimentation, l'état du système par rapport à cet automate est mémorisé et peut être retrouvé lorsque le dispositif retrouve une alimentation électrique.
Le procédé comporte également en outre une étape de restauration lors du retour de l'alimentation. Cette étape de restauration va effectuer un ensemble d'opérations en fonction de l'état mémorisé du système et du mode de fonctionnement du mécanisme de transaction. Le mode de fonctionnement est le mode de modification en mémoire d'origine ou en mémoire de sauvegarde.
Si le système est dans l'état hors transaction, et ce quel que soit le mode de fonctionnement, il n'y a aucune opération à entreprendre.
Si le système est dans l'état modifications en cours et que les modifications ont lieu dans la mémoire d'origine, il faut recopier la mémoire de sauvegarde vers la mémoire d'origine pour annuler la transaction interrompue. Le système passe dans l'état recopie en cours pendant cette opération.
Si le système est dans l'état modifications en cours et que les modifications ont lieu dans la mémoire de sauvegarde, il n'y a rien à faire.
Si le système est dans l'état « recopie en cours », ne pouvant pas connaître l'état d'avancement de la recopie, celle-ci est reprise à zéro. On recopie donc intégralement l'espace mémoire de sauvegarde sur l'espace mémoire d'origine. Le système reste dans l'état recopie en cours. À l'issue de cette étape, le système respecte bien la contrainte de la transaction, c'est-à-dire que l'ensemble des écritures liées à la transaction est réalisé entièrement ou pas du tout.
Ce système peut gérer tel quel un nombre quelconque de transactions. Il faut alors gérer autant d'automates d'états qu'il y a de transactions simultanées. On entend par transactions simultanées deux transactions ayant au moins un chevauchement temporel partiel. Une seule condition est cependant à respecter pour assurer un bon fonctionnement, il n'est pas possible d'avoir deux transactions ayant simultanément un chevauchement temporel et un chevauchement physique, le chevauchement physique signifiant que les blocs mémoires associés aux deux transactions se chevauchent. Cette restriction s'applique pour les deux modes de réalisation.
En effet, on prend alors le risque qu'une recopie de bloc effectuée par l'une des transactions vienne invalider des modifications faites par l'autre transaction. Prenons le cas où les modifications s'effectuent dans l'espace mémoire d'origine. Les deux transactions vont effectuer leurs écritures dans le même espace d'origine, ce qui ne pose pas de problème dès lors qu'elles ne cherchent pas à modifier un même élément mémoire. Toutefois, si l'une des transactions échoue, elle va recopier le bloc mémoire sauvegardé venant ainsi potentiellement annuler des modifications apportées par l'autre transaction.
Dans l'autre mode de fonctionnement, chaque transaction effectue la recopie de son bloc mémoire dans l'espace mémoire de sauvegarde. La partie commune se trouve donc dupliquée dans l'espace de sauvegarde. Chaque transaction effectue ses modifications sur sa copie. La première transaction qui se termine recopie son bloc mémoire dans l'espace d'origine. Lorsque la seconde transaction se termine, elle fait de même venant ainsi effacer les modifications apportées par la première transaction dans la partie commune. Cet inconvénient se produit même dans le cas où les deux transactions ne touchent pourtant pas les mêmes éléments mémoires, mais des éléments mémoires voisins situés dans la partie commune qui correspond à un même bloc mémoire.
Pour résoudre ce problème, on développe un nouveau mode de réalisation avantageux. Dans ce nouveau mode, on se restreint au fonctionnement des transitions où les modifications ont lieu dans l'espace mémoire de sauvegarde. Ainsi, lorsque deux transactions se chevauchent temporellement et physiquement, chacune des deux effectue sa propre copie du ou des blocs mémoires qui la concerne et chacune effectue ses modifications sur sa propre copie.
On définit la notion de bloc de chevauchement, l'espace mémoire commun aux blocs mémoires associés aux deux transactions.
Le procédé, selon ce mode de réalisation, comporte une étape supplémentaire qui intervient avant la recopie du bloc mémoire associé à la première transaction se terminant. Elle comporte une étape de calcul de la différence entre le bloc de chevauchement d'origine et celui issu des modifications apportées par la première transaction se terminant. Elle comporte également une étape d'application de cette différence au sein du bloc mémoire de sauvegarde associé à l'autre transaction.
Ainsi, les modifications apportées par la première transaction dans la partie commune sont reportées sur le bloc de travail de la seconde. La recopie de ce bloc de travail lors de la validation de la seconde transaction reportera donc les modifications apportées par la première transaction au lieu de les effacer dans l'espace mémoire d'origine. Si la seconde transaction échoue et que ce bloc n'est pas recopié en mémoire, les modifications faites par la première transaction qui ont été recopiées dans l'espace d'origine restent valides.
Le seul cas qui n'est pas adressé est le cas où les deux transactions viennent modifier différemment un même élément mémoire. Ce cas n'est, a priori, pas soluble, un même élément mémoire ne pouvant avoir deux valeurs différentes à l'issue des deux transactions. Dans ce cas, la modification de l'élément mémoire faite par la seconde transaction l'emportera.
Le lecteur comprendra que la gestion du bloc de chevauchement et du mécanisme de ce dernier mode de réalisation est grandement facilitée en cas de mémoire paginée et donc de blocs de taille fixe. Le bloc de chevauchement est alors constitué d'un nombre entier de pages.

Claims

REVENDICATIONS
1) Procédé de modification en mémoire d'un ensemble de données caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes au sein d'un dispositif de traitement de l'information :
- une étape de définition d'un ou plusieurs blocs mémoires englobant les données devant être modifiées, l'espace mémoire contenant les données à modifier étant qualifié d'espace mémoire d'origine, le ou les blocs mémoires ainsi définis étant qualifiés de blocs mémoires d'origine ;
- une étape de recopie dans un espace d'une mémoire non- volatile, espace qualifié d'espace mémoire de sauvegarde desdits blocs mémoires d'origine, les blocs ainsi modifiés étant qualifiés de blocs de sauvegarde ;
- une étape de mémorisation en mémoire non-volatile d'un état associé à chaque transaction parmi les états suivants : un état « hors transaction » lorsque la transaction n'est pas en cours ; un état « modifications en cours » dans lequel les modifications associées à la transaction sont en cours et un état « recopie en cours » dans lequel une recopie des blocs de sauvegarde sur les blocs d'origine est en cours ;
- une étape de modification des données au sein des blocs mémoires d'origine ;
- en cas d'échec de l'opération de modification avant son terme, une étape de recopie desdits blocs de sauvegarde sur les blocs d'origine si l'état sauvegardé est l'état « modification en cours » ou « recopie en cours », afin d'assurer que la modification de l'ensemble de données, que l'on qualifie de transaction, soit effectuée de manière unitaire et cohérente. 2) Procédé de modification en mémoire d'un ensemble de données caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes au sein d'un dispositif de traitement de l'information :
- une étape de définition d'un ou plusieurs blocs mémoires englobant les données devant être modifiées, l'espace mémoire contenant les données à modifier étant qualifié d'espace mémoire d'origine, le ou les blocs mémoires ainsi définis étant qualifiés de blocs mémoires d'origine ;
- une étape de recopie dans un espace d'une mémoire non-volatile, espace qualifié d'espace mémoire de sauvegarde desdits blocs mémoires d'origine, les blocs ainsi modifiés étant qualifiés de blocs de sauvegarde ; - une étape de mémorisation en mémoire non volatile d'un état associé à chaque transaction parmi les états suivants : un état « hors transaction » lorsque la transaction n'est pas en cours ; un état « modifications en cours » dans lequel les modifications associées à la transaction sont en cours et un état « recopie en cours » dans lequel une recopie des blocs de sauvegarde sur les blocs d'origine est en cours ;
- une étape de modification des données au sein des blocs mémoires de sauvegarde ;
- en cas de succès de l'opération de modification, une étape de recopie desdits blocs de sauvegarde sur les blocs d'origine afin d'assurer que les modifications de l'ensemble de données, que l'on qualifie de transaction, soient effectuées de manière unitaire et,
- en cas d'échec de l'opération de modification avant son terme, une étape de restauration qui consiste à recopier les blocs de sauvegarde sur les blocs d'origine si l'état sauvegardé est l'état « recopie en cours ».
3) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, deux transactions présentant un chevauchement temporel et un chevauchement physique, c'est-à-dire que les blocs mémoires associés aux deux transactions se chevauchent, l'intersection définissant un bloc de chevauchement, le procédé comporte en outre :
- une étape de calcul de la différence entre le bloc de chevauchement d'origine et celui issu des modifications apportées par la première transaction se terminant ;
- une étape d'application de cette différence au sein du bloc mémoire de sauvegarde associé à l'autre transaction. 4) Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les blocs mémoires ont une taille fixe.
5) Dispositif de traitement de l'information caractérisé en ce qu'il comporte pour la modification en mémoire d'un ensemble de données :
- des moyens pour définir un ou plusieurs blocs mémoires englobant les données devant être modifiées, l'espace mémoire contenant les données à modifier étant qualifié d'espace mémoire d'origine, le ou les blocs mémoires ainsi définis étant qualifiés de blocs mémoires d'origine ; - des moyens pour recopier dans un espace d'une mémoire non-volatile, espace qualifié d'espace mémoire de sauvegarde desdits blocs mémoires d'origine, les blocs ainsi modifiés étant qualifiés de blocs de sauvegarde ;
- des moyens pour mémoriser en mémoire non-volatile un état associé à chaque transaction parmi les états suivants : un état « hors transaction » lorsque la transaction n'est pas en cours ; un état « modifications en cours » dans lequel les modifications associées à la transaction sont en cours et un état « recopie en cours » dans lequel une recopie des blocs de sauvegarde sur les blocs d'origine est en cours ;
- des moyens pour modifier les données au sein des blocs mémoires d'origine ; - des moyens, mis en œuvre en cas d'échec de l'opération de modification avant son terme, pour recopier desdits blocs de sauvegarde sur les blocs d'origine si l'état sauvegardé est l'état « modification en cours » ou « recopie en cours », afin d'assurer que la modification de l'ensemble de données, que l'on qualifie de transaction, soit effectuée de manière unitaire et cohérente.
6) Dispositif de traitement de l'information caractérisé en ce qu'il comporte pour la modification en mémoire d'un ensemble de données :
- des moyens pour définir un ou plusieurs blocs mémoires englobant les données devant être modifiées, l'espace mémoire contenant les données à modifier étant qualifié d'espace mémoire d'origine, le ou les blocs mémoires ainsi définis étant qualifiés de blocs mémoires d'origine ;
- des moyens pour recopier dans un espace d'une mémoire non-volatile, espace qualifié d'espace mémoire de sauvegarde desdits blocs mémoires d'origine, les blocs ainsi modifiés étant qualifiés de blocs de sauvegarde ;
- des moyens pour mémoriser en mémoire non volatile un état associé à chaque transaction parmi les états suivants : un état « hors transaction » lorsque la transaction n'est pas en cours ; un état « modifications en cours » dans lequel les modifications associées à la transaction sont en cours et un état « recopie en cours » dans lequel une recopie des blocs de sauvegarde sur les blocs d'origine est en cours ;
- des moyens pour modifier les données au sein des blocs mémoires de sauvegarde ;
- des moyens mis en œuvre en cas de succès de l'opération de modification, pour recopier lesdits blocs de sauvegarde sur les blocs d'origine afin d'assurer que les modifications de l'ensemble de données, que l'on qualifie de transaction, soient effectuées de manière unitaire et,
- des moyens mis en œuvre en cas d'échec de l'opération de modification avant son terme, pour recopier les blocs de sauvegarde sur les blocs d'origine si l'état sauvegardé est l'état « recopie en cours ».
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