[發明專利]數據存儲裝置、其操作方法以及包括其的存儲系統

有效

• 申請號: 201910996002.3
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN111324557B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 李鐘容
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: G06F12/0871
• 分類號: G06F12/0871;G06F12/0873;G06F12/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;李新娜

1.一種數據存儲裝置，包括：

儲存器；以及

控制器，響應于從主機裝置接收的請求來控制所述儲存器，

其中所述控制器包括：

地址轉換器，生成多個映射數據，每個映射數據包括所述儲存器的物理地址，所述物理地址與來自所述主機裝置的寫入請求的邏輯地址相對應；并且生成多個元數據，每個元數據包括：1)指示相應映射數據的邏輯地址的頭值的索引，以及b)與所述頭值相關聯的映射數據的偏移和大小；

描述符高速緩存管理器，將所述元數據存儲到描述符高速緩存的存儲區域并將新元數據添加到所述描述符高速緩存的所述存儲區域，并且分配頭指針和尾指針以選擇所述描述符高速緩存中的位置，用于所述新元數據的存儲區域與存儲所述多個元數據中的最后元數據的存儲區域物理連續；

映射高速緩存管理器，將所述多個映射數據存儲在映射高速緩存中；以及

映射搜索組件，根據由所述頭指針和所述尾指針確定的搜索范圍來搜索所述描述符高速緩存，并且針對包含所述相應映射數據的邏輯地址的頭值的索引來搜索所述描述符高速緩存中的所述元數據，

其中所述控制器基于所述描述符高速緩存中的元數據中包含的映射數據的頭值、偏移和大小來從所述儲存器中提取所述元數據。

2.根據權利要求1所述的數據存儲裝置，其中每個元數據進一步包括所述相應映射數據的壓縮率、所述相應映射數據的大小以及指示存儲所述相應映射數據的所述映射高速緩存的起始地址的偏移信息。

3.根據權利要求1所述的數據存儲裝置，其中所述描述符高速緩存包括環形緩沖器。

4.根據權利要求1所述的數據存儲裝置，其中每個元數據包括相應映射數據的大小以及指示存儲所述相應映射數據的所述映射高速緩存的起始地址的偏移信息，并且

所述描述符高速緩存管理器分配所述頭指針以指示存儲初始元數據的第一區域，在添加新元數據時保持或改變所述頭指針的位置，將所述尾指針分配到待添加新元數據的區域，并且在添加新元數據時改變所述尾指針的位置，待添加所述新元數據的區域與所述第一區域物理連續。

5.根據權利要求4所述的數據存儲裝置，其中當生成與新映射數據對應的新元數據時，所述描述符高速緩存管理器將所述新元數據存儲在所述尾指針的位置處，將所述尾指針的位置改變為指示所述描述符高速緩存中的下一區域的位置，并且基于所述新映射數據的偏移和大小來保持或改變所述頭指針的位置。

6.根據權利要求4所述的數據存儲裝置，其中所述描述符高速緩存管理器根據通過將基于新映射數據的偏移和大小而計算的結束偏移和與由所述頭指針指示的元數據對應的映射數據的偏移進行比較而獲得的結果來保持或改變所述頭指針的位置。

7.根據權利要求4所述的數據存儲裝置，其中在所述映射高速緩存中發生環繞之前，當基于新映射數據的偏移和大小而計算的結束偏移小于所述映射高速緩存的最大值時，所述描述符高速緩存管理器保持所述頭指針的位置。

8.根據權利要求7所述的數據存儲裝置，其中在所述映射高速緩存中發生環繞之后，所述描述符高速緩存管理器根據通過將所述結束偏移與頭偏移進行比較而獲得的結果來保持或改變所述頭指針的位置，所述頭偏移指示與由所述頭指針指示的元數據對應的映射數據的偏移。

9.根據權利要求7所述的數據存儲裝置，其中所述描述符高速緩存管理器根據通過將尾偏移與頭偏移進行比較而獲得的結果來確定在所述映射高速緩存中是否已經發生環繞，所述尾偏移是最后存儲的元數據的結束偏移，所述頭偏移是與由所述頭指針指示的元數據對應的映射數據的偏移。

10.根據權利要求4所述的數據存儲裝置，其中當結束偏移大于所述映射高速緩存的最大值時，所述描述符高速緩存管理器校正所述結束偏移，并且根據通過將所述結束偏移或經校正的結束偏移和與由所述頭指針指示的元數據對應的映射數據的偏移進行比較而獲得的結果來保持或改變所述頭指針的位置。