用于在控制同步操作期间读取数据的方法和设备技术

公开了用于在数据储存装置上的控制同步操作期间优化读取操作的方法和设备。数据储存装置含有用于将存储器地址映射到非易失性存储器的管理表。控制同步操作将管理表复制到非易失性存储器。控制同步操作是非阻塞的—同步操作允许读取和写入操作与复制或更新管理表并行。在控制同步操作期间，读取操作通过CUQ和重叠范围表进行优化。CUQ可以充当暂时管理表，同时还含有被合并到管理表的更新。通过识别然后映射驻留在CUQ内的条目，重叠范围表用于允许跳过CUQ内的搜索。

【技术实现步骤摘要】
用于在控制同步操作期间读取数据的方法和设备相关申请的交叉引用本申请要求于2017年6月12日提交的美国临时专利申请No.62/518,255和于2018年4月9日提交的美国专利申请No.15/949,715的权益，其通过引用并入本文。
本公开的实现方式一般涉及数据储存装置。
技术介绍
数据储存装置使用户能够储存和取回数据。数据储存装置的示例包含易失性存储器装置和非易失性存储器装置。非易失性存储器装置在断电事件之后保留数据，并且易失性存储器装置在断电事件之后丢失数据。数据储存装置可以维护与所储存的数据相关联的控制信息。控制信息可以是用于将逻辑地址映射到非易失性存储器中的物理地址的管理表。当将映射表写入可以称为控制同步的过程中的非易失性存储器时，可能会禁止对这些表的进一步更新，以防止将新的更新提前储存到非易失性存储器中。因此，有些系统在控制同步阶段不处理新的写入/读取请求。允许在控制同步期间处理新的写入/读取请求的系统可以选择在控制同步期间将对映射表的新的更新暂时地储存在用作其它映射表的扩展的控制更新队列(CUQ)内。当在控制同步期间使用CUQ时，当读取请求到达时，这样的系统将需要扫描CUQ并且首先寻找近期的更新。这种扫描可能低效，并且对装置性能产生负面影响。因而，需要在CUQ不为空的情况下进行读取操作的有效手段。
技术实现思路
公开了用于在数据储存装置上的控制同步操作期间优化读取操作的方法和设备。数据储存装置含有用于将存储器地址映射到非易失性存储器的管理表。控制同步操作将管理表复制到非易失性存储器。控制同步操作是非阻塞的─同步操作允许读取和写入操作与复制或更新管理表并行。在控制同步操作期间，通过CUQ和重叠范围表优化读取操作。CUQ可以充当暂时管理表，同时还含有合并到管理表的更新。重叠范围表通过识别近期访问的地址来优化CUQ的搜索。在一个实现方式中，在包含闪存转换层(FTL)和一个或多个管理表的耦合到非易失性存储器的控制器中的方法包括：维护CUQ和包括近期对非易失性存储器的访问信息的重叠范围表；在更新非易失性存储器中的一个或多个管理表期间接收读取请求；并且在更新一个或多个管理表期间使用重叠范围表和CUQ从非易失性存储器读取数据。在另一个实现方式中，系统包括：包含FTL和一个或多个管理表的非易失性存储器；以及耦合到易失性存储器的至少一个处理器，至少一个处理器配置为：维护包括对非易失性存储器的近期访问信息的重叠范围表和CUQ；在将一个或多个管理表更新到非易失性存储器期间，接收读取请求；并且在由FTL更新一个或多个管理表期间，使用重叠范围表和CUQ从非易失性存储器读取数据。在另一个实现方式中，公开了包含指令的非暂时性计算机可读介质，非暂时性计算机可读介质包含指令，当该指令由具有包含FTL和一个或多个管理表的耦合到非易失性存储器的控制器的系统的处理单元执行时，导致该系统通过进行以下步骤在对管理表的更新期间有效地进行读取：维护包括对非易失性存储器的近期访问信息的重叠范围表和CUQ；在非阻塞控制同步期间在更新一个或多个管理表期间由FTL接收读取请求；并且在非阻塞控制同步期间在更新一个或多个管理表期间使用CUQ从非易失性存储器读取数据。在另一个实现方式中，公开了一种装置，其包括：非易失性存储器装置；用于映射耦合到非易失性存储器的物理地址的构件；在非阻塞控制同步期间在更新用于映射物理地址的构件期间接收读取请求的构件；以及在非阻塞控制同步期间在更新用于映射物理地址的构件期间使用用于映射物理地址的暂时的构件来从非易失性存储器读取数据的构件。系统、方法和指令的实现方式优化了在控制同步操作期间的读取延时，因为它们采用了代理管理表(诸如CUQ)。重叠范围表避免了代理管理表的延长(prolonged)的搜索，当必要时将读取操作指向常规管理表。通过正确地管理具有控制更新的非易失性存储器上的新的映射，实现方式确保了使用最准确的闪存转换层映射。附图说明为了能够详细地理解本公开的上述特征的方式，可以通过参考实现方式来进行对以上简要概述的本公开的更具体的描述，其中一些实现方式在附图中示出。然而，应当注意，附图仅示出了本公开的典型实现方式，因此不被认为是对其范围的限制，因为本公开可以允许其它等同有效的实现方式。图1示出了根据本文所描述的一个实现方式的包含配置为在非阻塞控制同步操作期间进行读取操作的数据储存装置的系统。图2示出了根据本文所描述的一个实现方式的在非阻塞控制同步操作期间执行读取操作的方法。图3示出了根据本文所描述的一个实现方式在非阻塞控制同步操作期间执行读取操作的另一种方法。图4示出了根据本文所描述的一个实现方式作为在两个控制同步操作期间的时间的函数的CUQ的内容的图表。图5示出了根据本文所描述的一个实现方式的用于从CUQ移除控制更新的方法。图6示出了根据本文所描述的一个实现方式的用于从CUQ移除控制更新的另一种方法。在可能的情况下，使用相同的附图标记来标明图中共同的元件。可以预期的是，在一个实现方式中所公开的元件可以在其它实现方式中被有益地利用，而没有特定的叙述。具体实施方式在下文中，参考本公开的实现方式。然而，应当理解，本公开不限于所描述的实现方式。相反，无论是否涉及不同的实现方式，以下特征和元素的任何组合都可以预期为实现和实践本公开。此外，虽然本公开的实现方式可以实现超过其它可能的解决方案和现有技术的优点，但是通过给定的实现方式是否实现特定的优点不是对本公开的限制。因而，以下方面、特征、实现方式和优点仅仅是说明性的，并且除非在权利要求中明确叙述，否则不被认为是所附权利要求的元素或限制。同样地，对“本公开”的引用不应被解释为本文所公开的任何专利技术主题的概括，并且除非在权利要求中明确地叙述，否则不应被认为是所附的权利要求的元素或限制。公开了用于在数据储存装置上的控制同步操作期间优化读取操作的方法和设备。数据储存装置含有用于将存储器地址映射到非易失性存储器的管理表。控制同步操作将管理表复制到非易失性存储器。控制同步操作是非阻塞的─同步操作允许读取和写入操作与复制或更新管理表并行。在控制同步操作期间，通过CUQ和重叠范围表优化读取操作。CUQ可以充当暂时管理表，同时还含有合并到管理表的更新。重叠范围表通过识别近期访问的地址来优化CUQ的搜索。在描述中，共同的或类似的特征可以由共同的附图标记标明。如本文所使用的，“示例性”可以指示示例、实现方式和/或方面，并且不应被解释为限制或者指示优选或者优选实现方式。图1示出了根据本文所描述的一个实现方式的包含配置为在非阻塞控制同步操作期间进行读取操作的数据储存装置的系统100。系统100包含通信地耦合到装置180(诸如主机装置或访问装置)的数据储存装置102。在至少一个实现方式中，数据储存装置102包含非易失性存储器104和控制器130。控制器130经由存储器接口132通信地耦合到非易失性存储器104。非易失性存储器104包含至少一个存储器裸芯，诸如第一存储器裸芯106和第二存储器裸芯108。第一存储器裸芯106含有储存元件的非易失性阵列。非易失性存储器104可以包含闪速存储器或电阻式存储器。非易失性存储器104可以具有平面或三维存储器配置。控制器130包含通信地耦合到装置180的装置接口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在包含闪存转换层(FTL)和一个或多个管理表的耦合到非易失性存储器的控制器中的方法，包括：维护控制更新队列(CUQ)和包括对所述非易失性存储器的近期访问信息的重叠范围表；接收读取请求并且检查所述非易失性存储器中的一个或多个管理表的更新是否正在进行；以及如果正在进行所述一个或多个管理表的更新，则使用所述重叠范围表和所述控制更新队列从所述非易失性存储器读取数据。

【技术特征摘要】
2017.06.12 US 62/518,255;2018.04.09 US 15/949,0361.一种在包含闪存转换层(FTL)和一个或多个管理表的耦合到非易失性存储器的控制器中的方法，包括：维护控制更新队列(CUQ)和包括对所述非易失性存储器的近期访问信息的重叠范围表；接收读取请求并且检查所述非易失性存储器中的一个或多个管理表的更新是否正在进行；以及如果正在进行所述一个或多个管理表的更新，则使用所述重叠范围表和所述控制更新队列从所述非易失性存储器读取数据。2.如权利要求1所述的方法，其中所述非易失性存储器中的一个或多个管理表的更新是非阻塞控制同步操作的部分。3.如权利要求2所述的方法，还包括在非阻塞控制同步操作之后并且在更新所述一个或多个管理表中的这些条目之后空出所述控制更新队列。4.如权利要求3所述的方法，还包括进行闪存管理功能。5.如权利要求4所述的方法，其中所述闪存管理功能包括逻辑到物理地址映射、均匀损耗均衡、垃圾收集和写入放大。6.如权利要求1所述的方法，还包括：在所述重叠范围表中识别所述读取请求的地址值；以及以下中的一个：响应于在所述重叠范围表中识别所述读取请求的地址值，在所述控制更新队列中定位所述读取请求的物理地址；或者在所述重叠范围表中未识别所述地址的情况下，从其它存储器管理表中定位所述读取请求的物理地址。7.如权利要求6所述的方法，其中所述控制更新队列包含根据由所述FTL按时间顺序排列的近期更新的逻辑到物理映射对的列表。8.如权利要求6所述的方法，其中所述重叠范围表包含对所述非易失性存储器的近期访问的地址值的列表，允许有效的LBA范围搜索。9.如权利要求6所述的方法，其中所述重叠范围表包含指示标志，所述指示标志包含存在于所述控制更新队列中的条目，并且可选地还包含对所述相关控制更新队列条目的指针。10.如权利要求1所述的方法，其中在所述控制器将一个或多个管理表写入到闪存时，不更新所述表。11.如权利要求10所述的方法，还包括将所述读取数据发送到主机装置。12.一种系统，包括：非易失性存储器；FTL；一个或多个管理表；以及耦合到所述非易失性存储器的至少一个控制器，所述控制器配置为对于读取地址值检查重叠范围表。13.如权利要求12所述的系统，其中所述控制器配置为在更新一个或多个管理表时使用所述重叠范围表和控制更新队列来从所述非易失性存储器读取数据。14.如权利要求13所述的系统，其中所述控制器配置为响应于接收读取请求而对于读取地址值检查所述重叠范围表。15.如权利要求14所述的系统，其中所述控制器定位对应于所述读取地址值的物理地址，并且其中响应于在重叠表中找到逻辑地址，所述物理地址值在所述控制更新队列中。16.如权利要求15所述的系统，其中所述控制器使用来自所述控制更新队列的物理地址来取回所述数据。17.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：K英巴，MM伊奥尼，E莱夫，
申请(专利权)人：西部数据技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US