[發明專利]一種閃存存儲器的混合映射方法

有效

• 申請號: 201410749577.2
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN104461393A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 王芳;何丹;童薇;馮丹;劉景寧;覃鴻巍
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F12/08
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

1.一種閃存存儲器的混合映射方法，包括初始設置步驟、緩存操作步驟、數據讀操作步驟及數據寫操作步驟，其特征在于：

(1)初始設置步驟：包括下述子步驟：

(1.1)將塊狀態位圖中的各個位全部標記為空白；

(1.2)在塊狀態位圖后一半位中任選2^(N+P+Q)個連續位，需滿足它們的二進制位序號中最小位序號自右向左的(N+P+Q)位全部為0，將所述2^(N+P+Q)個連續位全部標記為使用，N、P、Q均為非負的整數；

將所述2^(N+P+Q)個連續位中第一位在塊狀態位圖中的二進制位序號乘以2^S-(N+P+Q)的積，賦予待寫大頁號，結束；

(2)緩存操作步驟，包括下述子步驟：

(2.1)接收來自于主機的讀命令或寫命令，讀命令轉子步驟(2.2)，寫命令轉子步驟(2.3)；讀命令包括需要讀取數據的邏輯頁號，寫命令包括需要寫入的數據和需要寫入的邏輯頁號；

(2.2)根據讀命令中的邏輯頁號在緩存中查找是否命中，是則從緩存中直接讀出邏輯頁號對應的數據傳給主機，返回；否則轉步驟(3)；

(2.3)根據寫命令中的邏輯頁號在緩存中查找是否命中，是則將數據寫入緩存中所述邏輯頁號對應區域，通知主機寫操作完成，返回；否則轉子步驟(2.4)；

(2.4)查看緩存中是否有足夠空間容納所寫入的邏輯頁號及數據，是則進行子步驟(2.5)，否則轉子步驟(2.6)；

(2.5)將寫命令中的邏輯頁號及數據寫入緩存中，通知主機寫操作完成，返回；

(2.6)根據替換算法一次性從緩存中選擇x個頁，包括這x頁的邏輯頁號及數據，x為一個“大頁”所包含的物理頁個數，轉步驟(4)；

(3)數據讀操作步驟：

對讀命令中所包含待讀數據的邏輯頁號進行地址映射，獲得待讀數據的通道號、芯片號、晶圓號、分組號、塊號和塊內頁號，據其讀出數據，傳給主機，返回；

(4)數據寫操作步驟，包括下述子步驟：

(4.1)判斷從緩存中所選擇的x個頁的邏輯頁號是否連續，是則轉子步驟(4.2)，否則轉子步驟(4.6)；

(4.2)判斷連續的x頁中最小邏輯頁號F是否為2^S的整數倍，是則轉子步驟(4.3)，否則轉子步驟(4.4)，S為正整數且S＞N+P+Q；

(4.3)查看塊狀態位圖，在其前一半位中任選一個標記為空白的位，將其標記為使用，并獲得該位對應的物理塊的二進制物理塊序號，將所述二進制物理塊序號自左向右的N、M、P、Q、R位分別作為相應物理塊的通道號、芯片號、晶圓號、分組號、塊號；

將所選擇的x個頁的內容依其邏輯頁號自小到大寫入所述物理塊的前x個物理頁,該物理塊成為一個順序寫日志塊，自左向右將寫入物理頁的通道號、芯片號、晶圓號、分組號、塊號和塊內頁號組合成其二進制物理頁號，轉子步驟(4.9)；

(4.4)在閃存存儲器中查找F是否與某個順序寫日志塊中的最后一個有效頁連續，是則獲得所查找到的物理頁號L，轉子步驟(4.5)，否則轉子步驟(4.6)；

(4.5)依次將所述x個頁依其邏輯頁號自小到大寫入物理頁號為L+1至L+x的物理頁中，二進制物理頁號自左向右的N、M、P、Q、R、S位分別為通道號、芯片號、晶圓號、分組號、塊號和塊內頁號，轉子步驟(4.9)；

(4.6)將所述x個頁同時分別寫入待寫大頁號所指向大頁的物理頁中，轉子步驟(4.7)；

所述待寫大頁號所指向的大頁中物理頁的芯片號、塊號和塊內頁號分別為二進制待寫大頁號自左向右的M、R和S位；

所述待寫大頁號所指向大頁中的物理頁包括閃存存儲器中具有所述芯片號、塊號和塊內頁號的所有物理頁；

所述寫入物理頁的通道號、芯片號、晶圓號、分組號、塊號和塊內頁號自左向右組合成其二進制物理頁號；

(4.7)將待寫大頁號的值加1后賦予待寫大頁號，然后判斷二進制待寫大頁號自右向左S位是否全部為0，是則轉子步驟(4.8)，否則，轉子步驟(4.9)；

(4.8)查看塊狀態位圖，在其后一半位中任選2^(N+P+Q)個連續的標記為空白的位，需滿足它們的二進制位序號中最小位序號自右向左的(N+P+Q)位全部為0，所述2^(N+P+Q)個連續位全部標記為使用；

將所述2^(N+P+Q)個連續位中第一位在塊狀態位圖中的二進制位序號乘以2^S-(N+P+Q)的積，賦予待寫大頁號，轉子步驟(4.9)；

(4.9)對所述x個頁的邏輯頁號分別進行地址映射，獲得在閃存中的通道號、芯片號、晶圓號、分組號、塊號和塊內頁號，將它們標記為無效頁；在頁映射表中分別記錄下所述x個頁的邏輯頁號到其寫入物理頁的物理頁號之間的映射關系，清除緩存中所述x個頁的邏輯頁號及其相應數據，轉子步驟(2.5)。