基于閃存的存儲設備的輸入/輸出虛擬化(IOV)主機控制器(HC)(IOV-HC)制造技術

公開了基于閃存存儲器的存儲設備的輸入/輸出虛擬化(IOV)主機控制器(HC)(IOV?HC)。在一個方面，IOV?HC經(jīng)由相應的客戶端寄存器接口(CRI)耦合至輸入/輸出(I/O)客戶端，以及還耦合至基于閃存存儲器的存儲設備。IOV?HC包括傳遞請求列表(TRL)時隙偏移寄存器，其指示共享TRL中作為基本時隙被指派給各個CRI的時隙。IOV?HC進一步包括TRL時隙計數(shù)寄存器，其指示共享TRL中的多少時隙指派給各個CRI。當從CRI接收定向至基于閃存存儲器的存儲設備的傳遞請求(TR)時，IOV?HC被配置成基于對應于CRI的TRL時隙偏移寄存器和多個TRL時隙計數(shù)寄存器中的TRL時隙計數(shù)寄存器來將TR映射至共享TRL的時隙。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】優(yōu)先權要求本申請要求2014年6月3日提交并題為“Multi-hostuniversalflashstorage(UFS)(多主機通用閃存(UFS))”的美國臨時專利申請S/N.62/007,123的優(yōu)先權，其內容通過引用被全部納入于此。本申請還要求2015年6月2日提交并題為“ANINPUT/OUTPUTVIRTUALIZATION(IOV)HOSTCONTROLLER(HC)(IOV-HC)OFAFLASH-MEMORY-BASEDSTORAGEDEVICE(基于閃存的存儲設備的輸入/輸出虛擬化(IOV)主機控制器(HC)(IOV-HC))”的美國專利申請S/N.14/728,343的優(yōu)先權，其內容通過引用被全部納入于此。背景公開領域本公開的技術一般涉及移動計算設備中的基于閃存的存儲。II.
技術介紹
閃存存儲器是非易失性存儲器數(shù)據(jù)存儲介質，至閃存存儲器的數(shù)據(jù)可被電子地寫入和擦除。閃存存儲器當前在各種各樣的基于閃存的存儲設備中使用，這些基于閃存的存儲設備包括存儲器卡、固態(tài)驅動器、以及通用串行總線(USB)閃存驅動器。基于閃存存儲器的存儲設備可以提供與動態(tài)隨機存取存儲器(RAM)相當?shù)目焖僮x取和寫入時間，同時提供高于常規(guī)硬盤的耐用性和沖擊電阻。為了促成基于閃存存儲器的存儲設備的廣泛使用，已經(jīng)開發(fā)了或當前正在開發(fā)數(shù)個標準。一種此類標準是由電子器件工程聯(lián)合委員會(JEDEC)所開發(fā)的用于移動計算設備(諸如，智能電話和平板計算機)中的基于閃存存儲器的存儲的通用閃存存儲(UFS)。UFS采用小型計算機系統(tǒng)接口(SCSI)架構模型以及支持具有命令排隊特征的多個命令、由此實現(xiàn)多線程編程范例的命令協(xié)議。由JEDEC所開發(fā)的另一標準是嵌入式多媒體卡(eMMC)標準，其提供了簡化應用接口設計、較小封裝尺寸、以及較低功耗。eMMC的基于閃存存儲器的存儲設備當前是移動設備中存儲的主要形式之一。常規(guī)的基于閃存存儲器的存儲設備的標準(諸如，UFS和eMMC)當前被設計用于由單個輸入/輸出(I/O)客戶端來管理和使用。然而，許多現(xiàn)代計算設備能夠使用虛擬化環(huán)境來同時地支持多個I/O客戶端(例如，主機或其他處理器子系統(tǒng))。在此類虛擬化環(huán)境中，多個I/O客戶端可能各自需要與單個基于閃存存儲器的存儲設備交互，好像它是該基于閃存存儲器的存儲設備的唯一主機那樣。類似地，當事實上基于閃存存儲器的存儲設備與多個I/O客戶端進行通信時，可能需要好像它是與唯一的單個I/O客戶端進行通信地那樣來操作。具體地，針對基于閃存存儲器的存儲設備的常規(guī)主機控制器(HC)可提供由多個“時隙”(在某些標準下也稱為任務描述符列表(TDL)，其包括多個任務描述符(TD))構成的傳遞請求列表(TRL)。該時隙可被I/O客戶端用于向基于閃存存儲器的存儲設備發(fā)出傳遞請求(TR)(諸如，讀取/寫入事務)。然而，為了在多主機環(huán)境中提供對基于閃存存儲器的存儲設備的訪問，與單個主機相反，HC可能需要允許多個I/O客戶端訪問該TRL。公開概述在詳細描述中公開的諸方面包括基于閃存存儲器的存儲設備的輸入/輸出虛擬化(IOV)主機控制器(HC)(IOV-HC)。就此而言，在一方面，IOV-HC向片上系統(tǒng)(SoC)上的單個系統(tǒng)內的多輸入/輸出(I/O)客戶端提供對基于閃存存儲器的存儲設備的訪問。具體地，IOV-HC通過提供共享傳遞請求列表(TRL)來向多個I/O客戶端提供存儲訪問，該TRL包括用于向基于閃存存儲器的存儲設備發(fā)出傳遞請求(TR)(諸如，讀取/寫入事務)的物理“時隙”。IOV-HC實現(xiàn)多個客戶端寄存器接口(CRI)，其各自提供有其自身的虛擬TRL，該虛擬TRL由共享TRL的時隙子集構成。該虛擬TRL由IOV-HC維護的TRL時隙偏移寄存器和TRL時隙計數(shù)寄存器來定義。使用虛擬TRL，IOV-HC可以對多個I/O客戶端透明的方式高效地處理從多個I/O設備至基于閃存存儲器的存儲設備的TR以及由基于閃存存儲器的存儲設備提供給多個I/O客戶端的響應。在另一方面，提供了IOV-HC。IOV-HC經(jīng)由相應的多個客戶端寄存器接口(CRI)來通信地耦合至多個輸入/輸出(I/O)客戶端，以及還通信地耦合至基于閃存存儲器的存儲設備。IOV-HC包括多個傳遞請求列表(TRL)時隙偏移寄存器，每個TRL時隙偏移寄存器指示共享TRL中作為基本時隙指派給多個CRI中的每個CRI的時隙。IOV-HC進一步包括多個TRL時隙計數(shù)寄存器，每個TRL時隙計數(shù)寄存器指示共享TRL中指派給多個CRI中的每個CRI的時隙數(shù)目。IOV-HC被配置成從多個CRI中的一CRI接收定向至基于閃存存儲器的存儲設備的傳遞請求(TR)。IOV-HC被進一步配置成由IOV-HC的TR獲取電路基于多個TRL時隙偏移寄存器中的TRL時隙偏移寄存器和多個TRL時隙計數(shù)寄存器中的TRL時隙計數(shù)寄存器將TR映射至共享TRL的時隙，該TRL時隙偏移寄存器和TRL時隙計數(shù)寄存器對應于CRI。在另一方面，提供了一種用于向多個主機提供虛擬TRL的方法。該方法包括通過IOV-HC來從多個CRI中的一CRI接收定向至基于閃存存儲器的存儲設備的TR。該方法進一步包括由IOV-HC的TR獲取電路基于多個TRL時隙偏移寄存器中的TRL時隙偏移寄存器和多個TRL時隙計數(shù)寄存器中的TRL時隙計數(shù)寄存器將TR映射至共享TRL的時隙，該TRL時隙偏移寄存器和TRL時隙計數(shù)寄存器對應于CRI。多個TRL時隙偏移寄存器各自指示共享TRL中作為基本時隙指派給多個CRI中的相應CRI的時隙。多個TRL時隙計數(shù)寄存器各自指示共享TRL中指派給多個CRI中的相應CRI的時隙數(shù)目。在另一方面，提供了IOV-HC。IOV-HC包括用于從多個CRI中的一CRI接收定向至基于閃存存儲器的存儲設備的TR的裝置。IOV-HC進一步包括用于基于多個TRL時隙偏移寄存器中的TRL時隙偏移寄存器和多個TRL時隙計數(shù)寄存器中的TRL時隙計數(shù)寄存器來將TR映射至共享TRL的時隙的裝置，該TRL時隙偏移寄存器和TRL時隙計數(shù)寄存器對應于CRI。多個TRL時隙偏移寄存器各自指示共享TRL中作為基本時隙指派給多個CRI中的相應CRI的時隙。多個TRL時隙計數(shù)寄存器各自指示共享TRL中指派給多個CRI中的相應CRI的時隙數(shù)目。附圖簡述圖1是示例性基于閃存存儲器的存儲設備以及采用多個主機和輸入/輸出虛擬化(IOV)主機控制器(HC)(IOV-HC)的示例性片上系統(tǒng)(SoC)的框圖；圖2是采用虛擬傳遞請求列表(TRL)寄存器的示例性IOV-HC的框圖；圖3是解說由圖2的IOV-HC使用虛擬TRL寄存器將共享TRL中的時隙示例性分配給多個客戶端寄存器接口(CRI)的框圖；圖4A-4B是解說圖2的IOV-HC用于接收傳遞請求(TR)、使用圖2的虛擬TRL寄存器將該TR映射至共享TRL的時隙、以及返回響應的示例性操作的框圖；圖5是解說由圖2的IOV-HC的一些方面使用虛擬任務管理請求列表(TMRL)寄存器將共享TMRL中的時隙示例性分配給多個CRI的框圖；圖6是解說圖2的IOV-HC用于接收任務管理請求(TMR)、使用圖5的虛擬TMRL寄存器將該TMR映射至本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種輸入/輸出虛擬化(IOV)主機控制器(HC)(IOV?HC)，所述IOV?HC經(jīng)由對應的多個客戶端寄存器接口(CRI)來通信地耦合至多個輸入/輸出(I/O)客戶端，以及耦合至基于閃存存儲器的存儲設備；所述IOV?HC包括：多個傳遞請求列表(TRL)時隙偏移寄存器，每個TRL時隙偏移寄存器指示共享TRL中作為基本時隙指派給所述多個CRI中的每個CRI的一時隙；以及多個TRL時隙計數(shù)寄存器，每個TRL時隙計數(shù)寄存器指示所述共享TRL中指派給所述多個CRI中的每個CRI的時隙數(shù)目；以及所述IOV?HC被配置成：從所述多個CRI中的一CRI接收定向至所述基于閃存存儲器的存儲設備的傳遞請求(TR)；以及由所述IOV?HC的TR獲取電路基于所述多個TRL時隙偏移寄存器中的TRL時隙偏移寄存器和所述多個TRL時隙計數(shù)寄存器中的TRL時隙計數(shù)寄存器將所述TR映射至所述共享TRL的時隙，所述TRL時隙偏移寄存器和所述TRL時隙計數(shù)寄存器對應于所述CRI。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.06.03 US 62/007,136;2015.06.02 US 14/728,3431.一種輸入/輸出虛擬化(IOV)主機控制器(HC)(IOV-HC)，所述IOV-HC經(jīng)由對應的多個客戶端寄存器接口(CRI)來通信地耦合至多個輸入/輸出(I/O)客戶端，以及耦合至基于閃存存儲器的存儲設備；所述IOV-HC包括：多個傳遞請求列表(TRL)時隙偏移寄存器，每個TRL時隙偏移寄存器指示共享TRL中作為基本時隙指派給所述多個CRI中的每個CRI的一時隙；以及多個TRL時隙計數(shù)寄存器，每個TRL時隙計數(shù)寄存器指示所述共享TRL中指派給所述多個CRI中的每個CRI的時隙數(shù)目；以及所述IOV-HC被配置成：從所述多個CRI中的一CRI接收定向至所述基于閃存存儲器的存儲設備的傳遞請求(TR)；以及由所述IOV-HC的TR獲取電路基于所述多個TRL時隙偏移寄存器中的TRL時隙偏移寄存器和所述多個TRL時隙計數(shù)寄存器中的TRL時隙計數(shù)寄存器將所述TR映射至所述共享TRL的時隙，所述TRL時隙偏移寄存器和所述TRL時隙計數(shù)寄存器對應于所述CRI。2.如權利要求1所述的IOV-HC，其特征在于，被配置成基于所述TR的時隙標識符與所述TRL時隙偏移寄存器的TRL時隙偏移寄存器值之和將所述TR映射至所述共享TRL的所述時隙。3.如權利要求1所述的IOV-HC，其特征在于，進一步被配置成：從所述基于閃存存儲器的存儲設備接收對所述TR的響應；以及由所述IOV-HC基于與所述CRI對應的所述TRL時隙偏移寄存器和所述TRL時隙計數(shù)寄存器將所述響應路由至所述CRI。4.如權利要求1所述的IOV-HC，其特征在于，進一步被配置成響應于所述IOV-HC的初始化而從虛擬機管理器(VMM)接收針對所述多個CRI中的每個CRI的TRL時隙偏移寄存器值和TRL時隙計數(shù)寄存器值。5.如權利要求1所述的IOV-HC，其特征在于，進一步被配置成響應于由所述VMM創(chuàng)建新I/O客戶端而從所述VMM接收針對對應于所述新I/O客戶端的新CRI的TRL時隙偏移寄存器值和TRL時隙計數(shù)寄存器值。6.如權利要求1所述的IOV-HC，其特征在于，進一步包括：多個任務管理請求列表(TMRL)時隙偏移寄存器，每個TMRL時隙偏移寄存器指示共享TMRL中作為基本時隙指派給所述多個CRI中的每個CRI的時隙；多個TMRL時隙計數(shù)寄存器，每個TMRL時隙計數(shù)寄存器指示所述共享TMRL中指派給所述多個CRI中的每個CRI的時隙數(shù)目；以及所述IOV-HC進一步被配置成：從所述多個CRI中的一CRI接收任務管理請求(TMR)；以及由所述IOV-HC的TR獲取電路基于所述多個TMRL時隙偏移寄存器中的TMRL時隙偏移寄存器和所述多個TMRL時隙計數(shù)寄存器中的TMRL時隙計數(shù)寄存器將所述TMR映射至所述共享TMRL的一時隙，所述TMRL時隙偏移寄存器和所述TMRL時隙計數(shù)寄存器對應于所述CRI。7.如權利要求1所述的IOV-HC，其特征在于，所述IOV-HC通信地耦合至根據(jù)嵌入式多媒體卡(eMMC)標準的所述基于閃存存儲器的存儲設備。8.如權利要求1所述的IOV-HC，其特征在于，所述IOV-HC通信地耦合至根據(jù)通用閃存存儲(UFS)標準的所述基于閃存存儲器的存儲設備。9.如權利要求1所述的IOV-HC，其特征在于，所述IOV-HC被集成到集成電路(IC)中。10.如權利要求1所述的IOV-HC，其特征在于，所述IOV-HC被集成到選自下組的設備中：機頂盒；娛樂單元；導航設備；通信設備；固定位置數(shù)據(jù)單元；移動位置數(shù)據(jù)單元；移動電話；蜂窩電話；計算機；便攜式計算機；臺式計算機；個人數(shù)字助理(PDA)；監(jiān)視器；計算機監(jiān)視器；電視機；調諧器；無線電；衛(wèi)星無線電；音樂播放器；數(shù)字音樂播放器；便攜式音樂播放器；數(shù)字視頻播放器；視頻播放器；數(shù)字視頻碟(DVD)播放器；以及便攜式數(shù)字視頻播放器。11.一種用于提供針對多個主機的虛擬傳遞請求列表(TRL)的方法，包括：由輸入/輸出虛擬化(IOV)主機控制器(HC)(IOV-HC)從多個客戶端寄存器接口(CRI)中的一CRI接收定向至所述基于閃存存儲器的存儲設備的傳遞請求(TR)；由所述IOV-HC的TR獲取電路基于多個TRL時隙偏移寄存器中的TRL時隙偏移寄存器和多個TRL時隙計數(shù)寄存器中的TRL時隙計數(shù)寄存器將所述TR映射至共享TRL的一時隙，所述TRL時隙偏移寄存器和所述TRL時隙...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：A·沙哈姆，D·拉維夫，D·泰比，
申請(專利權)人：高通股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US