[發明專利]計算機子系統及在其中實現閃存轉換層的方法

有效

• 申請號: 201310465920.6
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN104102591A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 邵子立;秦志偉;王毅;陳仁海;劉鐸
• 申請（專利權）人: 香港理工大學
• 主分類號: G06F12/06
• 分類號: G06F12/06;G06F12/02
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 紀媛媛;張秋紅

1.一種在計算機子系統中實現閃存轉換層的方法，所述計算機子系統包括閃存存儲器和隨機存取存儲器（RAM），所述閃存存儲器劃分為多個塊，每個塊包括多個頁，且所述塊由物理塊地址尋址，任一塊中的每個頁由物理頁地址尋址，其特征在于，所述方法包括：

分配第一數目個塊作為儲存真實數據的數據塊；

分配除數據塊之外的第二數目個塊作為轉換塊，任一轉換塊中的頁稱為轉換頁，其中轉換塊整體配置為用于存儲塊映射表，所述塊映射表包括復數個第一地址映射數據結構，每個第一地址映射數據結構包括復數個數據塊中的一個數據塊的邏輯塊地址和與該邏輯塊地址相對應的物理塊地址；

分配隨機存取存儲器的第一部分作為緩存空間分配表，所述緩存空間分配表配置為包含復數個第二地址映射數據結構，每個第二地址映射數據結構或標記為空閑(available)，或包括從復數個數據塊中選定的一個數據塊的邏輯塊地址和與該邏輯塊地址相對應的物理塊地址；

分配隨機存取存儲器的第二部分作為轉換頁映射表，所述轉換頁映射表配置為包含復數個第三地址映射數據結構，每個第三地址映射數據結構包括從復數個數據塊中選出的一個數據塊的邏輯塊地址，和存儲有與該邏輯塊地址相對應的物理塊地址的轉換頁的物理頁地址；

當接收到地址轉換請求時，通過地址轉換處理過程將被請求的虛擬數據塊地址轉換為與其相對應的物理塊地址；

其中，所述地址轉換處理過程包括：

查找所述緩存空間分配表以從復數個第二地址映射數據結構中識別是否存在第一識別數據結構，該第一識別數據結構的邏輯塊地址與被請求的虛擬數據塊地址相符；

如果識別出第一識別數據結構，將該第一識別數據結構中的物理塊地址指定為與被請求的虛擬數據塊地址相對應的物理塊地址；

如果未識別出第一識別數據結構，查找轉換塊以從復數個第一地址映射數據結構中識別第二識別數據結構，該第二識別數據結構中的邏輯塊地址與被請求的虛擬塊地址相符，其中所述轉換頁映射表提供存儲于其中的物理頁地址，用以訪問轉換塊；

當識別出第二識別數據結構時，將該第二識別數據結構中的物理塊地址指定為與被請求的虛擬數據塊地址相對應的物理塊地址；及

當識別出第二識別數據結構時，通過緩存更新處理過程使用第二識別數據結構更新緩存空間分配表，其中，所述緩存更新處理過程包括將所述第二識別數據結構拷貝至從復數個第二地址映射數據結構中選定的目標第二地址映射數據結構中。

2.根據權利要求1所述的在計算機子系統中實現閃存轉換層的方法，其特征在于，其中，將所述緩存空間分配表格式化為第三數目個緩存空間，所述緩存更新處理過程進一步包括：

如果所述緩存空間分配表未滿，選擇標記為空閑的第二地址映射數據結構中的一個作為所述選定的目標第二地址映射數據結構；及

并且如果緩存空間分配表已滿，選擇所述緩存空間之一作為第一選定緩存空間；然后選擇第一選定緩存空間中的復數個第二地址映射數據結構中的任一個作為所述選定的目標第二地址映射數據結構，并將第一選定緩存空間中除目標第二地址映射數據結構之外的全部第二地址映射數據結構標記為空閑。

3.根據權利要求2所述的在計算機子系統中實現閃存轉換層的方法，其特征在于，

所述第三數目是二，從而將緩存空間分配表格式化為第一緩存空間和第二緩存空間；

如果所述緩存空間分配表已滿，并且如果第一緩存空間指定為用于存儲隨機映射項目，選擇所述第一緩存空間作為第一選定緩存空間；

如果所述緩存空間分配表已滿，并且如果第一緩存空間未指定為用于存儲隨機映射項目，選擇所述第二緩存空間作為第一選定緩存空間；且所述緩存更新處理過程進一步包括：

（a）對于第二選定緩存空間，其或者是第一緩存空間或者是第二緩存空間，被識別出包含在所述緩存空間映射表未滿時選擇的所述目標第二地址映射數據結構，如果該第二選定緩存空間未指定為用于存儲隨機映射項目而且如果第二識別數據結構不是第二選定緩存空間中的順序項目，重新指定第二選定緩存空間作為儲存隨機映射項目的緩存空間。