[發明專利]固態硬盤系統的原子寫入方法以及使用該方法的裝置

有效

• 申請號: 201610801521.6
• 申請日: 2016-09-05
• 公開（公告）號: CN107797755B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 周溱;苗寧忠
• 申請（專利權）人: 上海寶存信息科技有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 郭蔚

本發明的實施例提出一種固態硬盤系統的原子寫入方法，由處理單元執行，包含以下步驟。接收原子寫入命令，指示寫入少于一個頁面長度的數據至儲存單元。判斷上述數據將觸發緩存器中的跨頁面儲存時，填充虛擬數據至緩存器中的第一區域的所有可用子區域，以及儲存上述數據至緩存器中的第二區域。成功儲存上述數據至緩存器中的第二區域后，更新安全指標用以指向上述數據所儲存的第二區域的最后一個子區域的結束地址。

【技術領域】

本發明關連于一種快閃存儲器裝置，特別是一種固態硬盤系統的原子寫入方法以及使用該方法的裝置。

【背景技術】

快閃存儲器裝置通常分為NOR快閃裝置與NAND快閃裝置。NOR快閃裝置為隨機存取裝置，而可于地址腳位上提供任何的地址，用以存取NOR快閃裝置的主裝置(host)，并及時地由NOR快閃裝置的數據腳位上獲得儲存于該地址上的數據。相反地，NAND快閃裝置并非隨機存取，而是序列存取。NAND快閃裝置無法像NOR快閃裝置一樣，可以存取任何隨機地址，主裝置反而需要寫入序列的比特組(bytes)的值到NAND快閃裝置中，用以定義請求命令(command)的類型(如，讀取、寫入、抹除等)，以及用在此命令上的地址。地址可指向一個頁面(在快閃存儲器中的一個寫入操作的最小數據塊)或一個區塊(在快閃存儲器中的一個抹除操作的最小數據塊)。實際上，NAND快閃裝置通常從存儲器單元(memory cells)上讀取或寫入完整的數頁數據。當一整頁的數據從陣列讀取到裝置中的緩存器(buffer)后，借由使用提取信號(strobe signal)順序地敲出(clock out)內容，讓主單元可逐比特組或字元組(words)存取數據。

原子寫入是應用在儲存系統的重要規格，例如，數據庫系統。數據庫系統在數據完整(data integrity)上需要滿足原子性(atomicity)、一致性(consistency)、隔離性(isolation)及持續性(durability)的要求，簡稱為ACID。即使是遭遇到掉電(power loss)的非預期事件，數據庫的原子性都要確保每次更新是全部成功或者全部失敗。為滿足數據庫系統，固態硬盤系統的數據寫入也需要符合原子性的要求。因此，本發明提出一種固態硬盤系統的原子寫入方法以及使用該方法的裝置，用以滿足數據庫的原子性。

【發明內容】

本發明的實施例提出一種固態硬盤系統的原子寫入方法，由處理單元執行，包含以下步驟。接收原子寫入命令，指示寫入少于一個頁面長度的數據至儲存單元。判斷上述數據將觸發緩存器中的跨頁面儲存時，填充虛擬數據至緩存器中的第一區域的所有可用子區域，以及儲存上述數據至緩存器中的第二區域。成功儲存上述數據至緩存器中的第二區域后，更新安全指標用以指向上述數據所儲存的第二區域的最后一個子區域的結束地址。

本發明的實施例提出一種固態硬盤系統的原子寫入裝置，包含緩存控制器及處理單元。緩存控制器通過存取接口耦接至儲存單元。處理單元從主裝置接收原子寫入命令，指示寫入少于一個頁面長度的數據至儲存單元。處理單元判斷上述數據將觸發緩存器中的跨頁面儲存時，驅動緩存控制器填充虛擬數據至緩存器中的第一區域的所有可用子區域，驅動緩存控制器儲存上述數據至緩存器中的第二區域。成功儲存上述數據至緩存器中的第二區域后，緩存控制器更新安全指標，用以指向上述數據所儲存的第二區域的最后一個子區域的結束地址。

【附圖說明】

圖1是依據本發明實施例的快閃存儲器的系統架構示意圖。

圖2是依據本發明實施例的存取接口與儲存單元的方塊圖。

圖3是依據本發明實施例的一個存取子接口與多個儲存子單元的連接示意圖。

圖4是依據本發明實施例的緩存器示意圖。

圖5是依據本發明實施例的固態硬盤系統的原子寫入方法流程圖。

圖6是依據本發明實施例的緩存器中的暫存數據示意圖。