[發明專利]用于存儲器的工作調度方法及其存儲系統

無效

• 申請號: 201310091661.5
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103809917A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 張鈺堂;劉亦峻
• 申請（專利權）人: 擎泰科技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F9/50
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術領域

本發明涉及一種工作調度方法及其存儲系統。

背景技術

存儲器控制器常用于存儲系統（特別是非揮發性存儲系統）中，用來進行工作管理。一般來說，當非揮發性存儲系統的電源關閉時，存儲在非揮發性存儲系統的數據不會遺失，因此非揮發性存儲系統可作為一種用來存儲系統數據的重要裝置。在各類非揮發性存儲系統中，由于與非門閃存（NAND?flash?memory）具有低功耗及速度快的優點，因此，伴隨近年來可移動式裝置的普及化，與非門閃存已被廣為采用。

然而，與非門閃存具有一些缺點。例如，與非門閃存中每一區塊的存取次數存在一上限；此外，在區塊被抹除以前，數據不可直接寫入其中。為了克服這些缺點，用于與非門閃存的控制器必須執行一些工作，如平均讀寫存儲區塊（wear?leveling）、垃圾回收（garbage?collection）、故障區塊管理（bad?block?management）等。因此，存儲器控制器在與非門閃存中扮演重要角色，而許多工作都可由與非門閃存的控制裝置所執行。一般來說，大多數工作可分類為以下四種主要工作類型：用戶數據存取、詮釋數據（metadata）管理、平均讀寫存儲區塊控制以及垃圾回收。用戶數據存取是存儲器的基本存取運作，如讀取及寫入。詮釋數據管理可管理存儲器中使用者存取數據的位置，例如使用一表格或目錄來顯示哪一區塊存有資料，或哪一區塊是空的而可用來存取其它用戶數據。平均讀寫存儲區塊是將較常修改的數據搬移至較少使用的區塊，并將較少修改的數據搬移至較常使用的區塊，進而使每一區塊的使用頻率相等，以避免部分區塊由于太常使用而提早到達存取次數的上限，導致區塊損毀。垃圾回收用于清除每一區塊時，先在區塊中收集有用的剩余資料，再進行清除。

請參考圖1，圖1為公知一存儲系統10的示意圖。如圖1所示，存儲系統10包括一閃存控制器100及一閃存數組150。閃存控制器100通過一閃存接口與閃存數組150進行通信。閃存控制器100還通過一主機接口與一主機進行通信，其中該主機可為需在存儲系統10存取數據的處理器或服務器。閃存控制器100包括一閃存轉換層（flash?translation?layer，FTL）110及一實體驅動程序120。閃存轉換層110可將由主機接收到的指令轉換為可在閃存中執行的不同工作類型112A～112D的工作。閃存轉換層110還包括一仲裁單元114，用來管理及協調這些工作。實體驅動程序120用來驅動閃存數組150中的閃存來執行這些工作。所有閃存都配置在閃存數組150中，閃存數組150的每一欄可表示為通道Ch0～Ch3，而每一通道中的閃存可由使能信號CE0～CE3來控制。因此，信道Ch0～Ch3及使能信號CE0～CE3可用來存取閃存數組150中的存儲器。每當實體驅動程序120欲驅動某一特定存儲器時，對應于此特定存儲器的使能信號會啟動，使得工作可在此特定存儲器執行。

根據上述結構，當主機下指令于存儲系統10時，閃存轉換層110接收指令，進而指示欲執行的工作。接著，仲裁單元114會監控實體驅動程序120。一般來說，當實體驅動程序120處在空閑狀態時，仲裁單元114會指示實體驅動程序120以驅動閃存數組150中一特定存儲器，使工作可在此特定存儲器執行。另一方面，當實體驅動程序120處在忙碌狀態時，必須等到前一工作完成以后，才執行下一個工作。閃存10的效率可能會因此受到影響，而無法維持一定大小的吞吐量以提供予使用者。有鑒于此，公知技術實有改善的必要。

發明內容

因此，本發明的主要目的即在于提供一種可指定多個工作的優先權，以通過最佳化順序來執行此多個工作，進而改善存儲系統效率的工作調度方法及其存儲系統。

本發明公開一種工作調度方法，用于一存儲系統中的多個存儲器，該方法包括有將該多個工作中每一工作分類至多個工作類型當中任一工作類型；根據該多個工作類型，配置多個工作隊列，其中每一工作隊列存儲該多個工作中的一工作，該工作屬于該多個工作類型之一且為欲執行的工作；指定該多個工作類型中每一工作類型的一優先權；配置至少一執行隊列；以及將存儲在該多個工作隊列中一第一工作隊列的一第一工作轉換為至少一命令，以存儲在該至少一執行隊列中一第一執行隊列；其中，該第一執行隊列中的該至少一命令是根據對應于該第一工作隊列的一第一工作類型的優先權來執行。