[發明專利]控制數據傳輸過程中的中斷的方法

有效

• 申請號: 201210204774.7
• 申請日: 2012-06-16
• 公開（公告）號: CN102789439A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 路向峰;殷雪冰
• 申請（專利權）人: 北京憶恒創源科技有限公司
• 主分類號: G06F13/28
• 分類號: G06F13/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及固態存儲設備（Solid?Storage?Device,SSD），更具體地，本發明涉及存儲設備向主機發出的中斷。

背景技術

同機械式硬盤相類似，固態存儲設備（SSD）也是用于計算機系統的大容量、非易失性存儲設備。固態存儲設備一般以閃存（Flash）作為存儲介質。在中國專利文獻CN102043689A中公開了如圖17所示的固態存儲設備。如圖17所示，為目前一般的固態存儲設備的功能框圖。其中主要包括主機系統1701和固態存儲設備1702。其中，固態存儲設備1702包括接口模塊1703，固態存儲處理器1704，以及以Flash顆粒1705為單位組成的Flash陣列1706。其中，接口模塊1703主要用于實現與主機系統一致的接口協議，例如SATA（Serial?Advanced?Technology?Atta?chment，串行高級技術附件）、USB（Universal?Serial?Bus，通用串行總線）、PCIE（Peripheral?Component?Interconnect?Express，快速外圍組件互連）、SCSI（Small?Computer?System?Interface，小型計算機系統接口）、IDE（Integrated?Drive?Electro?nics，集成驅動器電子）等。通過接口模塊1703，固態存儲設備呈現給主機系統的是一個擁有一定邏輯空間的標準存儲設備。固態存儲處理器1704是整個存儲設備的控制核心，主要負責接口模塊1703以及閃存陣列1706之間的控制信號及數據的傳輸、Flash管理、主機邏輯地址到Flash物理地址的轉換或映射、損耗均衡（將邏輯地址映射到不同的物理地址從而防止單個Flash被過于集中地操作而提前失效）、壞塊管理等。可由軟件、硬件、固件或者其組合的多種方式實現固態存儲處理器1704。1705為單個Flash顆粒，多個Flash顆粒1705組成Flash陣列1706。

為提高固態存儲設備的讀、寫速度，可以在固態存儲設備中設置諸如DRAM或SRAM的隨機訪問存儲器或其他類型的適于高速讀/寫操作的存儲器，作為向閃存寫入數據或從閃存讀寫數據時的高速緩沖存儲器。在存儲設備訪問過程中，作為一個例子，計算機向存儲設備發出SCSI（小型計算機系統接口）命令，存儲設備接收并處理SCSI命令，依據SCSI命令所指示的操作執行相應的存儲介質讀寫過程。在這一過程中，SCSI命令并不直接操作高速緩沖存儲器。即，高速緩沖存儲器對計算機或者用戶是“透明”的。也有一些存儲設備提供了高速緩沖存儲器的“清洗”機制，計算機或用戶可使用預定的命令強制存儲設備將高速緩沖存儲器中的數據寫入到非易失性存儲介質（例如，磁盤或者閃存）中。

然而，對高速緩沖存儲器的分配和管理將成為固態存儲設備上的控制器的工作負擔。而且當高速緩沖存儲器被完全占用后，如果固態存儲設備接收到來自主機系統的新的訪問請求，則還需要執行對高速緩沖存儲器的替換操作。這樣既增加了控制器的復雜度，又會讓主機經歷在讀/寫性能上的顛簸。

在主機與設備之間還可以進行DMA（Direct?Memory?Access，直接存儲器訪問）傳輸。在中國專利文獻CN101221544A中公開了執行DMA傳輸的方法和設備。DMA傳輸的一個典型過程是分散/收集（Scatter/Gather）操作。分散/收集操作中，待傳輸的多個數據塊存儲在系統（主機）存儲器的不連續的多個地址位置。處理器不需要為要從某一源移動到某一目的地的每個數據塊對DMA控制器進行編程的操作。而是，處理器在系統存儲器中建立描述符表或描述符鏈接表。描述符表或描述符鏈接表中包括一組描述符。每個描述符都描述了數據塊移動方向、源地址、目的地地址以及可選的傳輸的字節數。在一個描述符中不包括傳輸字節數的情況下，可通過DMA方式傳輸約定長度的數據。

中國專利文獻CN101710252B中公開了避免存儲設備意外斷電時緩沖存儲器中的數據丟失的方案。其中，在存儲設備中提供備用電源，當發生意外斷電時，由備用電源向存儲設備提供臨時的電能，用于將緩沖存儲器（Cache）中的數據轉存到閃存中。在美國專利文獻US8031551B2公開了用電容作為存儲設備的備用電源的方案，并在運行時檢測電容的性能，在檢測到電容容量過低時，對電容進行充電。

發明內容

因而，分擔存儲設備上的控制器的工作負擔是有益的。通過將與存儲設備的緩沖存儲器有關的維護工作轉移給主機，既減輕了存儲設備的控制器的負載，也向主機提供了更靈活控制存儲設備的能力。