具有接口控制机制的电子系统及其操作方法技术方案

公开具有接口控制机制的电子系统及其操作方法，所述电子系统包括：存储装置，被配置为接收接口命令，其中，所述存储装置包括：接口控制单元，第一CPU，连接到接口控制单元，被配置为执行逻辑块地址(LBA)命令，第二CPU，连接到接口控制单元，被配置为执行键值命令，非易失性存储器，连接到易失性存储器、第一CPU和第二CPU，被配置为独立并且同时处理LBA命令和键值命令；其中，第一CPU或者第二CPU被配置为在完成LBA命令或者键值命令之后编译详细状态；接口控制单元连接到装置耦合结构，被配置为通过将详细状态发送到装置驱动器来响应接口命令。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2015年10月14日提交的第62/241,499号美国临时专利申请和于2016年1月25日提交的第15/005,497号美国临时专利申请的权益，所述申请的主题通过引用包含于此。
本专利技术的实施例整体上描述涉及一种电子系统，更具体地讲，涉及一种用于电子系统的数据存储功能的系统。
技术介绍
现代固态硬盘(SSD)由于其在数据操作期间的快速响应代表了日益增长的数据存储策略的趋势。与磁盘驱动器相比，大量SSD可以给数据中心提供更大的容量、更低的功耗和更高的性能。随着向SSD迁移的势头增大，一个问题凸显了出来，为什么数据块应该被限制在512字节。从历史上看，512字节块是处理磁介质中的可靠性问题的可行的大小。今天，大多数操作系统都受困于固定的块大小。操控大数据库的逻辑暴露了操作系统的技术弱点。虽然尝试了一些方法以增加固定的块大小，但是一些存储器制造商借助于通过运行512仿真模式以隐藏内部块大小。这样做可以处理固定块接口传输的低效率并隐藏更大的内部数据块的使用，通常内部块大小是1K到4K字节。但是这些策略涉及困难的错误恢复过程，并且小的单块更新必须被执行为读-修改-写操作，这严重降低了性能。因此，在集群计算环境中，对于具有接口控制机制的电子系统，仍然存在提高执行可靠性和性能的需求。鉴于不断增加的商业竞争压力，随着日益增长的消费者预期和市场上有意义的产品差异化的机会减少，找到这些问题的答案越来越重要。此外，降低成本的需求、提高效率和性能、满足竞争压力更增加了寻求这些问题的答案的关键必要性的紧迫性。人们一直在寻找这些问题的解决方案，但是之前的发展中还没有教导或提出任何解决方案，因此，对于这些问题的答案在现有技术中一直被规避。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种电子系统，包括：存储装置，被配置为接收接口命令，所述存储装置包括：接口控制单元；第一CPU，连接到接口控制单元，被配置为执行逻辑块地址(LBA)命令；第二CPU，连接到接口控制单元，被配置为执行键值命令；非易失性存储器，连接到易失性存储器，第一CPU和第二CPU，被配置为独立并且同时执行LBA命令和键值命令；其中，第一CPU或者第二CPU被配置为在完成LBA命令或者键值命令之后编译详细状态；连接到装置耦合结构的接口控制单元被配置为通过将详细状态发送到装置驱动器来响应接口命令。本专利技术的实施例提供一种电子系统的操作方法，包括：通过存储装置接收接口命令，接收接口命令的步骤包括：在接口控制单元中分析接口命令，选择用于执行逻辑块地址(LBA)命令的第一CPU，选择用于执行键值命令的第二CPU，独立并且同时处理LBA命令和键值命令以访问非易失性存储器；在完成LBA命令或者键值命令之后，通过第一CPU或者第二CPU编译详细状态；以及通过经由装置耦合结构向装置驱动器发送详细状态来响应接口命令。除了以上提及的步骤和元件以外，本专利技术的特定实施例还具有其他步骤和元件，或者本专利技术的特定实施例还具有替代以上提及的步骤和元件的其他步骤和元件。通过以下结合附图阅读以下具体实施方式，所述步骤或者元件对于本领域技术人员将变得清楚。附图说明图1是实施例中具有接口控制机制的电子系统的结构框图。图2是实施例中存储设备的条件命令的流程图。图3是在实施例中电子系统的命令解释的流程图。图4是在本专利技术的另外的实施例中电子系统的操作方法的流程图。具体实施方式各种实施例提供了用于大型数据库的接口控制机制，接口控制机制可简化分布式输入/输出(I/O)接口并通过建立较少负担的I/O架构最大化电子系统的执行效率。接口控制机制可被配置为在运行中不使用I/O存储栈结构来处理在用户程序中使用的数据，或者支持操作系统的固定块结构。接口控制机制的执行可在用户程序级被配置为提供对存储装置的有效访问并提供最大化的程序执行效率。各种实施例通过允许常规I/O存储栈外部的大规模传输或由操作系统架构提供的标准固定块传输来提供用于大型数据库的接口控制机制。接口控制机制还允许基于分配给数据的键值或者逻辑块地址操纵数据。数据管理机制可在主机中央处理单元(CPU)、系统存储器中操作，而不需要通过操作系统调用I/O。从系统存储器的用户定义空间执行接口控制机制可提供更高优先级的操作，同时管理键值存储装置的操作特征。电子系统还可支持在如今操作系统中流行的固定块架构。这种组合可提高数据管理机制的效率和运行性能。以下实施例描述足够的细节，以使本领域技术人员可以实现和使用本专利技术。应理解，其他实施例基于本公开将是明显的，并且在不脱离本专利技术实施例的范围的情况下，可以进行系统、过程或者机械改变。在以下描述中给出了许多具体细节，以提供对本专利技术的全面理解。然而，明显的是，本专利技术可以在没有这些具体细节的情况下实现。为了避免模糊本专利技术的实施例，没有详细披露一些公知的电路、系统配置和处理步骤。示出系统的实施例的附图是半图示的，而不是按比例的，具体地讲，一些尺寸是为了让呈现清晰，并且在附图中被夸大示出。相似地，虽然附图中的示图为了易于描述一般显示相似的方向，但是附图中的这些描绘在大多数情况下是任意的。一般来说，本专利技术可在任何方向操作。根据使用术语的上下文，此处提到的术语“模块”可包括本专利技术实施例的软件、硬件或者它们的组合。例如，软件可以是机器代码、固件、嵌入式代码和应用软件。再例如，硬件可以是电路、处理器、计算机、集成电路、集成电路核、压力传感器、惯性传感器、微机电系统(MEMS)、无源器件或者它们的组合。此外，如果模块被写入装置权利要求部分，则该模块被视为包括用于装置权利要求的目的和范围的硬件电路。此处提到的术语“单元”是由硬件部件或者用于特定功能的硬件状态机形成的电路。“单元”可用于为关键功能定时并且不必要包括软件功能或者支持。此处提到的术语“常规I/O存储栈”是主机系统存储器中的存储段，用于为操作系统执行的输入/输出(I/O)保持地址指针和中断标志。常规I/O存储栈向I/O插入延迟以将中断指针加载到存储器，从而基于与固定大小的数据块的传输相关的中断来将数据传输到I/O装置或者从I/O装置传输输出。需要键值存储解决方案的数据解决方案可能具有这样的难题：识别支持改进的存储技术的可用存储装置。另一个难题是：支持键值命令结构的存储装置不能在仅支持逻辑块地址(LBA)架构的传统系统中使用。对于LBA接口存储装置，存在两个支持键值命令的问题。第一个问题是需要两个映射层。所述两个映射层中的一个映射层使用键作为索引检索值位置(逻辑块地址)，另一个映射层在发出块IO请求之前使用值位置信息(逻辑块地址)检索值。第二个限制是2层映射系统需要大量的数据传输开销，但是与数据单元是固定大小块(例如，512字节或者4K字节)的事实相混合，如果数据大小和块不一致，则可能造成不必要的数据被传输。参照图1，示出了本专利技术构思的实施例中带有接口控制机制的电子系统100的结构框图。电子系统100包括存储装置102，此类装置的例子可包括基于闪存的固态存储装置(SSSD)、磁性随机存取存储器(MRAM)、电阻式随机存取存储器(RRAM)和相变存储器(PCM)以及混合硬盘存储装置和键值存储适配器，键值存储适配器通过用于识别文件结构的键值来寻址。存储装置102可以是非本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子系统，包括：存储装置，被配置为接收接口命令，其中，所述存储装置包括：接口控制单元，第一CPU，连接到接口控制单元，被配置为执行逻辑块地址(LBA)命令，第二CPU，连接到接口控制单元，被配置为执行键值命令，易失性存储器，和非易失性存储器，连接到易失性存储器、第一CPU和第二CPU，被配置为独立并且同时处理LBA命令和键值命令；其中：第一CPU或者第二CPU被配置为在完成LBA命令或者键值命令之后编译详细状态；以及接口控制单元连接到装置耦合结构，被配置为通过将详细状态发送到装置驱动器来响应接口命令。

【技术特征摘要】
2015.10.14 US 62/241,499;2016.01.25 US 15/005,4971.一种电子系统，包括：存储装置，被配置为接收接口命令，其中，所述存储装置包括：接口控制单元，第一CPU，连接到接口控制单元，被配置为执行逻辑块地址(LBA)命令，第二CPU，连接到接口控制单元，被配置为执行键值命令，易失性存储器，和非易失性存储器，连接到易失性存储器、第一CPU和第二CPU，被配置为独立并且同时处理LBA命令和键值命令；其中：第一CPU或者第二CPU被配置为在完成LBA命令或者键值命令之后编译详细状态；以及接口控制单元连接到装置耦合结构，被配置为通过将详细状态发送到装置驱动器来响应接口命令。2.如权利要求1所述的电子系统，其中，接口控制单元包括被配置为分析LBA命令的第一命令处理器。3.如权利要求1所述的电子系统，其中，接口控制单元包括被配置为分析键值命令的第二命令处理器。4.如权利要求1所述的电子系统，其中，接口控制单元包括被配置为分析条件命令的第一命令处理器。5.如权利要求1所述的电子系统，还包括：命令复用器，被配置为基于接口命令的DWORD15分析接口命令并路由到第一命令处理器或者第二命令处理器。6.如权利要求1所述的电子系统，其中，易失性存储器由被配置为执行LBA命令的第一CPU访问。7.如权利要求1所述的电子系统，其中，易失性存储器由被配置为执行键值命令的第二CPU访问。8.如权利要求1所述的电子系统，其中，接口控制单元被配置为分析接口命令，以从多个CPU中选择第一CPU。9.如权利要求1所述的电子系统，还包括：第一命令处理器，被配置为执行条件命令，并且将一个或多个CPU重新配置为执行LBA命令、键值命令或者它们的组合。10.如权利要求1所述的电子系统，其中，接口控制单元被配置为...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱晟，奇亮奭，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR