指令執(zhí)行方法、存儲器控制器與存儲器儲存裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提出一種指令執(zhí)行方法、存儲器控制器與存儲器儲存裝置。本方法包括，在執(zhí)行數(shù)據(jù)合并操作期間，從主機系統(tǒng)接收寫入指令與對應(yīng)這寫入指令的寫入數(shù)據(jù)。本方法也包括，將寫入數(shù)據(jù)暫存于緩沖存儲器中并且在一延遲時間點傳送響應(yīng)信息給主機系統(tǒng)，其中延遲時間點是以完成將寫入數(shù)據(jù)暫存于緩沖存儲器的時間點加上虛擬延遲時間來設(shè)定。基此，本方法可有效地平均對應(yīng)在執(zhí)行數(shù)據(jù)合并操作期間所執(zhí)行的寫入指令的響應(yīng)時間，由此縮短最大存取時間。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種指令執(zhí)行方法，尤其涉及一種在存儲器儲存裝置中執(zhí)行來自于主機系統(tǒng)的多個寫入指令的指令執(zhí)行方法及使用此方法的存儲器控制器與存儲器儲存裝置。
技術(shù)介紹
數(shù)碼相機、手機與MP3在這幾年來的成長十分迅速，使得消費者對儲存媒體的需求也急速增加。由于可復(fù)寫式非易失性存儲器(rewritable non-volatile memory)具有數(shù)據(jù)非易失性、省電、體積小、無機械結(jié)構(gòu)、讀寫速度快等特性，最適于可攜式電子產(chǎn)品，例如筆記本式計算機。固態(tài)硬盤就是一種以閃速存儲器模組作為儲存媒體的儲存裝置。因此，近年閃速存儲器產(chǎn)業(yè)成為電子產(chǎn)業(yè)中相當(dāng)熱門的一環(huán)。可復(fù)寫式非易失性存儲器具有多個實體區(qū)塊(physical block)，且每一實體區(qū)塊 具有多個實體頁面(physical page),其中在實體區(qū)塊中寫入數(shù)據(jù)時必須依據(jù)實體頁面的順序依序地寫入數(shù)據(jù)。此外，已被寫入數(shù)據(jù)的實體頁面必需先被抹除后才能再次用于寫入數(shù)據(jù)。特別是，實體區(qū)塊為抹除的最小單位，并且實體頁面為編程(亦稱寫入)的最小單元。因此，一般來說，在可復(fù)寫式非易失性存儲器模組的管理中，實體區(qū)塊至少會被區(qū)分為數(shù)據(jù)區(qū)(data area)與閑置區(qū)(free area)。數(shù)據(jù)區(qū)的實體區(qū)塊(亦稱為數(shù)據(jù)實體區(qū)塊)是用以儲存主機系統(tǒng)所儲存的數(shù)據(jù)。具體來說，存儲器管理電路會將主機系統(tǒng)所存取的邏輯存取地址轉(zhuǎn)換為邏輯區(qū)塊的邏輯頁面并且將邏輯區(qū)塊的邏輯頁面映射至數(shù)據(jù)區(qū)的實體區(qū)塊的實體頁面。也就是說，在閃速存儲器模組的管理中，數(shù)據(jù)區(qū)的實體區(qū)塊是被視為已被使用的實體區(qū)塊(例如，已儲存主機系統(tǒng)所寫入的數(shù)據(jù))。例如，存儲器管理電路會使用邏輯區(qū)塊-實體區(qū)塊映射表來記載邏輯區(qū)塊與數(shù)據(jù)區(qū)的實體區(qū)塊之間的映射關(guān)系，其中邏輯區(qū)塊中的邏輯頁面是依序的對應(yīng)所映射的實體區(qū)塊的實體頁面。閑置區(qū)的實體區(qū)塊(亦稱為閑置實體區(qū)塊)是用以輪替數(shù)據(jù)區(qū)中的實體區(qū)塊。具體來說，如上所述，已寫入數(shù)據(jù)的實體區(qū)塊必須被抹除后才可再次用于寫入數(shù)據(jù)，而閑置區(qū)的實體區(qū)塊是被設(shè)計用于寫入更新數(shù)據(jù)以替換原先映射邏輯區(qū)塊的實體區(qū)塊?；耍陂e置區(qū)中的實體區(qū)塊為空或可使用的實體區(qū)塊，即無記錄數(shù)據(jù)或標(biāo)記為已沒用的無效數(shù)據(jù)。也就是說，數(shù)據(jù)區(qū)與閑置區(qū)的實體區(qū)塊的實體頁面是以輪替方式來映射邏輯區(qū)塊的邏輯頁面，以儲存主機系統(tǒng)所寫入的數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)主機系統(tǒng)欲寫入更新頁面數(shù)據(jù)的邏輯存取地址是對應(yīng)儲存裝置的某一邏輯區(qū)塊的某一邏輯頁面時，儲存裝置的存儲器管理電路會從閑置區(qū)中提取一個實體區(qū)塊，并且將此更新數(shù)據(jù)寫入至所提取的實體區(qū)塊的實體頁面中。之后，當(dāng)閑置區(qū)的實體區(qū)塊快耗盡時，存儲器管理電路會對此邏輯區(qū)塊執(zhí)行數(shù)據(jù)合并(Merge)操作。例如，在數(shù)據(jù)合并操作中，存儲器管理電路會從閑置區(qū)中提取一個實體區(qū)塊作為新數(shù)據(jù)實體區(qū)塊，將屬于此邏輯區(qū)塊的所有最新頁面數(shù)據(jù)寫入至此新數(shù)據(jù)實體區(qū)塊中并且將此邏輯區(qū)塊重新映射至此實體區(qū)塊。為了有效地提升存取效能，一般來說，存儲器儲存裝置內(nèi)會配置緩沖存儲器。例如，當(dāng)從主機系統(tǒng)中接收到寫入指令與欲寫入的數(shù)據(jù)時，存儲器管理電路會將欲寫入的數(shù)據(jù)及其相關(guān)信息(例如，此寫入數(shù)據(jù)是屬于那個邏輯頁面)暫存于緩沖存儲器之后，即傳送告知已完成此寫入指令的確認信息給主機系統(tǒng)，由此縮短響應(yīng)時間。之后，當(dāng)緩沖存儲器已被存滿時，才將緩沖存儲器中的數(shù)據(jù)寫入至可復(fù)寫式非易失性存儲器模組中，以空出緩沖存儲器的儲存空間來儲存下一筆寫入數(shù)據(jù)。然而，在緩沖存儲器已被存滿并且閑置區(qū)的實體區(qū)塊亦快耗盡的狀況下，倘若接收到來自于主機系統(tǒng)的寫入指令時，存儲器管理電路需完成數(shù)據(jù)合并操作才能夠執(zhí)行此寫入指令。由于執(zhí)行數(shù)據(jù)合并操作需要花費相當(dāng)多時間，因此,相較于執(zhí)行其他存取指令,主機系統(tǒng)需等待相當(dāng)長的時間才能從存儲器儲存裝置中接收到告知已完成此寫入指令的響應(yīng)信息(response message)。往往在此過程中，主機系統(tǒng)的使用者會誤以為存儲器儲存裝置已當(dāng)機或者感覺存儲器儲存裝置很不穩(wěn)定。因此，在緩沖存儲器已被存滿并且閑置區(qū)的實體區(qū)塊亦快耗盡的狀況下，如何縮短主機系統(tǒng)接收到響應(yīng)信息的時間，是此領(lǐng)域技術(shù)人員欲解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種指令執(zhí)行方法、存儲器控制器與存儲器儲存裝置，其能夠平均在執(zhí)行數(shù)據(jù)合并操作期間所同時執(zhí)行的多個寫入指令的時間。本專利技術(shù)范例實施例提出一種指令執(zhí)行方法，用于存儲器儲存裝置，其中此存儲器儲存裝置具有緩沖存儲器與可復(fù)寫式非易失性存儲器模組，可復(fù)寫式非易失性存儲器模組具有多個實體區(qū)塊，這些實體區(qū)塊被邏輯地至少被分組為數(shù)據(jù)區(qū)與閑置區(qū)，并且數(shù)據(jù)區(qū)的實體區(qū)塊被映射至多個邏輯區(qū)塊。本指令執(zhí)行方法包括對這些邏輯區(qū)塊之中的第一邏輯區(qū)塊執(zhí)行數(shù)據(jù)合并操作，其中在這數(shù)據(jù)合并操作中屬于第一邏輯區(qū)塊的有效數(shù)據(jù)會被復(fù)制到從閑置區(qū)的實體區(qū)塊中提取的第一實體區(qū)塊并且第一實體區(qū)塊具有多個實體頁面。本指令執(zhí)行方法也包括，在執(zhí)行該數(shù)據(jù)合并操作期間，從主機系統(tǒng)接收寫入指令與對應(yīng)這寫入指令的寫入數(shù)據(jù)。本指令執(zhí)行方法還包括，判斷第一實體區(qū)塊的實體頁面之中已被寫入數(shù)據(jù)的多個實體頁面的數(shù)目是否大于預(yù)設(shè)實體頁面數(shù)目。本指令執(zhí)行方法還包括，當(dāng)?shù)谝粚嶓w區(qū)塊的實體頁面之中已被寫入數(shù)據(jù)的實體頁面的數(shù)目非大于預(yù)設(shè)實體頁面數(shù)目時，將寫入數(shù)據(jù)暫存于該緩沖存儲器中并且在一延遲時間點傳送一響應(yīng)信息給該主機系統(tǒng)，其中這延遲時間點是以完成將寫入數(shù)據(jù)暫存于緩沖存儲器的時間點加上虛擬延遲時間來設(shè)定并且這響應(yīng)信息用以告知這寫入指令已被完成。在本專利技術(shù)的一實施例中，上述的指令執(zhí)行方法還包括，當(dāng)?shù)谝粚嶓w區(qū)塊的實體頁面之中已被寫入數(shù)據(jù)的實體頁面的數(shù)目大于預(yù)設(shè)實體頁面數(shù)目時，在完成將寫入數(shù)據(jù)暫存于緩沖存儲器的時間點傳送上述的響應(yīng)信息給主機系統(tǒng)。在本專利技術(shù)的一實施例中，上述的指令執(zhí)行方法還包括判斷緩沖存儲器的剩余容量是否小于預(yù)先定義容量并且判斷屬于閑置區(qū)的實體區(qū)塊的數(shù)目是否小于預(yù)先定義數(shù)目，其中上述的判斷第一實體區(qū)塊的實體頁面之中已被寫入數(shù)據(jù)的實體頁面的該數(shù)目是否大于預(yù)設(shè)實體頁面數(shù)目的步驟是在當(dāng)緩沖存儲器的剩余容量小于預(yù)先定義容量并且屬于閑置區(qū)的實體區(qū)塊的數(shù)目小于預(yù)先定義數(shù)目時被執(zhí)行。在本專利技術(shù)的一實施例中，上述的指令執(zhí)行方法還包括，當(dāng)緩沖存儲器的剩余容量非小于預(yù)先定義容量或者屬于閑置區(qū)的實體區(qū)塊的數(shù)目非小于預(yù)先定義數(shù)目時，在完成將寫入數(shù)據(jù)暫存于緩沖存儲器的時間點傳送上述的響應(yīng)信息給主機系統(tǒng)。在本專利技術(shù)的一實施例中，上述的指令執(zhí)行方法還包括將上述的虛擬延遲時間設(shè)定為一固定預(yù)定值。在本專利技術(shù)的一實施例中，上述的指令執(zhí)行方法還包括根據(jù)對應(yīng)上述的數(shù)據(jù)合并操作的執(zhí)行進度動態(tài)地設(shè)定上述的虛擬延遲時間。本專利技術(shù)范例實施例提出一種存儲器控制器，用以控制可復(fù)寫式非易失性存儲器模組。本存儲器控制器包括主機接口、存儲器接口、存儲器管理電路與緩沖存儲器。主機接口用以電性連接至主機系統(tǒng)。存儲器接口電性連接至可復(fù)寫式非易失性存儲器模組，其中這可復(fù)寫式非易失性存儲器模組具有多個實體區(qū)塊。存儲器管理電路電性連接至主機接口與存儲器接口。緩沖存儲器電性連接至存儲器管理電路。存儲器管理電路用以將這些實體區(qū)塊邏輯地至少分組為數(shù)據(jù)區(qū)與閑置區(qū)，并且配置多個邏輯區(qū)塊以映射數(shù)據(jù)區(qū)的實體區(qū)塊。 此外，存儲器管理電路對這些邏輯區(qū)塊之中的第一邏輯區(qū)塊執(zhí)行數(shù)據(jù)合并操作，并且在這數(shù)據(jù)合并本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種指令執(zhí)行方法，用于一存儲器儲存裝置，其中該存儲器儲存裝置具有一緩沖存儲器與一可復(fù)寫式非易失性存儲器模組，該可復(fù)寫式非易失性存儲器模組具有多個實體區(qū)塊，該些實體區(qū)塊被邏輯地至少被分組為一數(shù)據(jù)區(qū)與一閑置區(qū)，并且該數(shù)據(jù)區(qū)的該些實體區(qū)塊被映射至多個邏輯區(qū)塊，該指令執(zhí)行方法包括：對該些邏輯區(qū)塊之中的一第一邏輯區(qū)塊執(zhí)行一數(shù)據(jù)合并操作，其中在該數(shù)據(jù)合并操作中屬于該第一邏輯區(qū)塊的有效數(shù)據(jù)會被復(fù)制到從該閑置區(qū)的該些實體區(qū)塊中提取的一第一實體區(qū)塊并且該第一實體區(qū)塊具有多個實體頁面；在執(zhí)行該數(shù)據(jù)合并操作期間，從一主機系統(tǒng)接收一寫入指令與對應(yīng)該寫入指令的一寫入數(shù)據(jù)；判斷該第一實體區(qū)塊的該些實體頁面之中已被寫入數(shù)據(jù)的多個實體頁面的一數(shù)目是否大于一預(yù)設(shè)實體頁面數(shù)目；以及當(dāng)該第一實體區(qū)塊的該些實體頁面之中已被寫入數(shù)據(jù)的該些實體頁面的數(shù)目非大于該預(yù)設(shè)實體頁面數(shù)目時，將該寫入數(shù)據(jù)暫存于該緩沖存儲器中并且在一延遲時間點傳送一響應(yīng)信息給該主機系統(tǒng)，其中該延遲時間點是以完成將該寫入數(shù)據(jù)暫存于該緩沖存儲器的一時間點加上一虛擬延遲時間來設(shè)定并且該響應(yīng)信息用以告知該寫入指令已被完成。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：葉志剛，
申請(專利權(quán))人：群聯(lián)電子股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：