[發明專利]使用LBA位圖的方法與系統

有效

• 申請號: 201210536023.5
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN103164346B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發明（設計）人: D·J·波斯特;N·J·瓦卡拉特;V·科麥爾尼斯基
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李玲

背景技術

NAND閃存，以及其他類型的非易失性存儲器（“NVM”）常常用于大容量存儲。例如，諸如便攜式媒體播放器之類的家用電器包括閃存以存儲音樂、視頻，及其他媒體。

具有NVM的系統可以包括存儲在NVM中的指出邏輯塊地址（“LBA”）的映射狀態的索引頁。例如，如果LBA的映射狀態是“映射”，則這可以指出LBA當前與存儲在NVM中的用戶數據相關聯。可另選地，如果LBA的映射狀態是“取消映射”，則這可以指出以前被映射到LBA的數據已經被擦除，或LBA從來沒有被映射到任何用戶數據。

由于LBA的映射狀態存儲在索引頁中，因此每當LBA被映射或取消映射時，系統都需要更新索引頁，從而導致對NVM執行編程操作。由于額外的編程操作，系統最終需要對NVM執行垃圾回收，以便騰出空間。這又會降低系統性能。

發明內容

公開了對于具有非易失性存儲器（“NVM”）的系統的邏輯塊地址（“LBA”）位圖使用的系統和方法。可以被存儲在系統的易失性存儲器中的位圖可以存儲一個或多個邏輯地址（例如，LBA）的映射狀態。通過使用位圖，系統可以確定LBA的映射狀態，無需訪問NVM。另外，系統還可以利用最少的NVM訪問來更新LBA的映射狀態。通過減少NVM訪問的數量，系統可以避免觸發垃圾回收過程，這可以提高總體系統性能。

附圖說明

通過下面參考附圖進行的詳細描述，本發明的以上及其他方面、優點將變得更加顯而易見，在附圖中，類似的附圖標記在整個圖中表示相同的部件，其中：

圖1是根據本發明的各實施例配置的電子設備的框圖；

圖2是根據本發明的各實施例的存儲器映射體系結構的說明性框圖；

圖3是根據本發明的各實施例配置的電子設備的另一個框圖；

圖4A-4C是根據本發明的各實施例的說明性位圖；

圖5是根據本發明的各實施例的用于使用位圖處理取消映射請求的說明性過程的流程圖；

圖6是根據本發明的各實施例的用于使用位圖處理讀取請求的說明性過程的流程圖；

圖7是根據本發明的各實施例的用于更新樹的說明性過程的流程圖；

圖8是根據本發明的各實施例的用于更新有效性計數器的說明性過程的流程圖；以及

圖9是根據本發明的各實施例的用于更快的垃圾回收的說明性過程的流程圖。

具體實施方式

提供了對于具有非易失性存儲器（“NVM”）的系統的進行邏輯塊地址（“LBA”）位圖使用的系統和方法。可以被存儲在系統的易失性存儲器中的位圖可以存儲一個或多個邏輯地址（例如，LBA）的映射狀態。位圖的每一條目都可以對應于一個或多個LBA。

通過使用位圖，系統的NVM接口可以確定LBA的映射狀態，無需訪問NVM。另外，NVM接口還可以利用最少的NVM訪問來更新LBA的映射狀態。例如，響應于接收到來自文件系統的取消映射特定LBA的請求，NVM接口可以將位圖的對應的條目的映射狀態從“映射”更改為“取消映射”。通過減少NVM訪問的數量，系統可以避免觸發垃圾回收過程，這可以提高總體系統性能。

在通過更新位圖來改變LBA的映射狀態之后，NVM接口可以查詢存儲在易失性存儲器中的樹，以便更新至少一個也存儲在易失性存儲器中的有效性計數器。然而，可包括NVM的LBA和物理地址之間的映射的樹不一定需要被更新以反映LBA的取消映射。相反，只有在樹存儲器使用有利地被減少的情況下，NVM接口才可以確定執行樹更新。

在NVM接口不能通過查詢樹來更新至少一個有效性計數器的情況下，NVM接口可能需要從NVM加載與LBA相關聯的索引頁。雖然NVM接口需要將索引頁讀取到易失性存儲器中，NVM接口不必更新并將索引頁重新編程到NVM中。最后結果是，需要執行的索引頁操作的總數被減少，并可以避免垃圾回收。

在某些實施例中，位圖可以改善垃圾回收過程。具體而言，通過使用位圖，NVM接口可以減少當對存儲在NVM中的用戶數據執行垃圾回收時需要作出的索引頁訪問的數量。

圖1示出了電子設備100的框圖。在某些實施例中，電子設備100可以是或可包括便攜式媒體播放器、蜂窩電話、袖珍個人計算機、個人數字協助（“PDA”）、臺式計算機、膝上型計算機、以及任何其他合適類型的電子設備。