关联数据类型与流标识符以映射至顺序写入存储器装置制造方法及图纸

本申请涉及使数据类型与流标识符相关联以映射到顺序写入的存储器装置上。处理装置耦合到多个IC管芯，所述处理装置进行包含以下各项的操作：将第一流标识符ID指派给由操作系统内的应用程序的执行所产生的数据类型；使由所述应用程序所产生的第一文件与所述第一流ID相关联，其中所述第一文件与所述数据类型相关联；将所述多个IC管芯的第一存储器单元群组分配给所述第一文件，其中为所述第一存储器单元群组指派所述第一流ID；和基于所述第一流ID使得将所述第一文件依序写入到所述多个IC管芯的所述第一存储器单元群组。的所述第一存储器单元群组。的所述第一存储器单元群组。

【技术实现步骤摘要】
关联数据类型与流标识符以映射至顺序写入存储器装置


[0001]本公开的实施例大体上涉及存储器子系统，且更具体来说，涉及使数据类型与流标识符相关联以映射到顺序写入的存储器装置上。

技术介绍

[0002]存储器子系统可包含存储数据的一或多个存储器装置。存储器装置可为例如非易失性存储器装置和易失性存储器装置。一般来说，主机系统可利用存储器子系统以将数据存储在存储器装置处且从存储器装置检索数据。

技术实现思路

[0003]在一方面中，本申请提供一种系统，其包括：多个集成电路(IC)管芯，其具有存储器单元；和处理装置，其耦合到所述多个IC管芯，所述处理装置进行包括以下各项的操作：将第一流标识符(ID)指派给由操作系统内的应用程序的执行所产生的第一数据类型；使由所述应用程序所产生的第一文件与所述第一流ID相关联，其中所述第一文件与所述第一数据类型相关联；将所述多个IC管芯的第一存储器单元群组分配给所述第一文件，其中为所述第一存储器单元群组指派所述第一流ID；和基于所述第一流ID使得将所述第一文件顺序写入到所述多个IC管芯的所述第一存储器单元群组。
[0004]在另一方面中，本申请进一步提供一种系统，其包括：一种方法，其包括：由执行操作系统的文件系统的处理装置检索待写入到多个集成电路(IC)管芯的块群组，所述块群组为文件的连续部分；由所述处理装置存取与所述块群组相关联的块群组元数据以根据数据类型确定指派给所述块群组的与所述文件相关联的流标识符(ID)；由所述处理装置确定所述多个IC的指派给所述流ID的存储器单元群组中是否存在可用空间，所述块群组分配给所述存储器单元群组；和响应于确定所述存储器单元群组中存在可用的可分配空间：由所述处理装置在所述块群组的所述块群组元数据内存取与所述存储器单元群组相关联的写入指针；和由所述处理装置在所述存储器单元群组内分配超出所述写入指针的顺序写入所述块群组的物理地址的连续范围。
[0005]在又一方面中，本申请进一步提供一种非暂时性计算机可读媒体，其存储指令，所述指令在由处理装置执行时使得所述处理装置进行包括以下各项的操作：将第一流标识符(ID)指派给归因于操作系统的执行所产生的数据类型；使由所述操作系统所产生的系统数据的第一文件与所述第一流ID相关联，其中所述第一文件与所述数据类型相关联；将多个IC管芯的第一存储器单元群组分配给所述第一文件，其中为所述第一存储器单元群组指派所述第一流ID；和基于所述第一流ID使得将所述第一文件顺序写入到所述多个IC管芯的所述第一存储器单元群组。
附图说明
[0006]根据下文给出的详细描述且根据本公开的各种实施例的附图将更加充分地理解
本公开。
[0007]图1A说明根据实施例的包含主机和存储器子系统的实例计算系统。
[0008]图1B为根据一些实施例的图1A的计算系统的详细框图。
[0009]图2为说明根据各种实施例的包含流标识符(ID)与数据类型的和流ID与特定区(或存储器单元群组)的主机文件系统关联的计算系统的示意图。
[0010]图3为根据一些实施例的用于将作为文件的连续部分的块群组分配给存储器单元群组(或区)的方法的流程图。
[0011]图4为根据实施例的用于将流ID指派给应用程序数据类型以使得数据类型的文件与指派给顺序写入的存储器装置中的存储器单元群组的流ID相关联的方法的流程图。
[0012]图5为根据实施例的用于将流ID指派给操作系统数据以使得系统数据与指派给顺序写入的存储器装置中的存储器单元群组的流ID相关联的方法的流程图。
[0013]图6为其中可操作本公开的实施例的实例计算机系统的框图。
具体实施方式
[0014]本公开的各方面是针对使数据类型与流标识符相关联以映射到顺序写入的存储器装置上。存储器子系统可为存储装置、存储器模块，或存储装置与存储器模块的混合。下文结合图1A描述存储装置和存储器模块的实例。一般来说，主机系统可利用包含例如存储数据的存储器装置的一或多个组件的存储器子系统。主机系统可提供待存储在存储器子系统处的数据且可请求待从存储器子系统检索的数据。
[0015]存储器子系统可包含多个组件，例如可将来自主机系统的数据存储在存储媒体中的存储器装置，例如，具有个别地存储数据的可寻址存储器单元的集成电路(IC)管芯。当今的某些存储器子系统中的处理通常通过对IC管芯的随机分配且以数据的较小增量(例如，四个千字节(KB))进行。页或数据块的这些随机分配包含对IC管芯的非顺序和/或随机写入。这一实践导致存储器(例如，动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)或持久性存储器)用于存储跟踪IC管芯的逻辑块地址(LBA)空间与物理地址空间之间的逻辑到物理(LTP)地址映射的映射数据结构的高成本。举例来说，映射开销为主机可寻址媒体的每太字节(TB)约千兆字节(GB)，且因此，16TB固态驱动器(SSD)需要相当大的16GB的存储器映射开销。另外，进行周期性快照和记录以在整个关机和出人意料的电力故障情形中保持映射数据结构。这将额外写入开销添加到IC管芯和性能损失。
[0016]存储堆栈是在修改以利用顺序输入
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输出(IO)存储器装置效率的过程中。举例来说，存储堆栈按定位(例如，根据线程、过程或应用程序)包含于文件系统群组数据中且将数据顺序写入到存储装置。文件系统可接着将不同定位的数据作为并行顺序流写入到存储装置，每一流具有其自身的定位。对定位的提及可提及时间定位或空间定位。具有时间定位的数据为处理器趋向于在较短时间周期内重复地在同一存储器位置处存取的数据，例如，约同时写入、覆写和微调的数据。具有空间定位的数据捕获当存储器装置在特定时间引用特定存储位置时的趋势，接着存储器装置很可能在近期引用附近的存储器位置。在这一情况下，处理器可尝试确定当前引用周围的区域的大小和形状，准备所述当前引用以用于后续引用的较快存取是重要的。对顺序定位的引用是当数据元素线性地布置和存取时(例如，在遍历一维阵列中的元素时)发生的空间定位的特殊情况。
[0017]当顺序写入具有定位的数据时，为简单起见，将数据写入到存储器单元群组(也称为区)，其中每一区可存储多个物理数据块。因此，可以较高粒度(兆字节而不是千字节)记录映射，以便将特定数据群组映射为LBA空间中的区，这显著减少所记录的元数据。在这一粒度下与LBA空间相关联的映射空间可称为分区名字空间(ZNS)，且以这一方式写入的存储器装置称为ZNS存储器装置。在一个实例中，数据群组由具有定位的多个数据块组成，其中每一数据块对应于IC管芯的物理块(例如，擦除单元)。在一个实施例中，存储器装置的物理块(或擦除单元)的大小为约16兆字节(MB)。存储器单元群组(或区)可为物理块的大小的至少两倍到四倍(或更多)。因此，区可存储至少64MB的数据(例如，64MB、128MB、256MB、512MB或更多)，所述数据中的每一个显著大于四个千字节(KB)。
[0018]在某些主机操作系统中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种系统，其包括：多个集成电路IC管芯，其具有存储器单元；以及处理装置，其耦合到所述多个IC管芯，所述处理装置进行包括以下各项的操作：将第一流标识符ID指派给由操作系统内的应用程序的执行所产生的第一数据类型；使由所述应用程序所产生的第一文件与所述第一流ID相关联，其中所述第一文件与所述第一数据类型相关联；将所述多个IC管芯的第一存储器单元群组分配给所述第一文件，其中为所述第一存储器单元群组指派所述第一流ID；以及基于所述第一流ID使得将所述第一文件顺序写入到所述多个IC管芯的所述第一存储器单元群组。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述操作进一步包括使用所述第一流ID使块群组与所述第一存储器单元群组相关联，所述块群组为所述第一文件中的一个的连续部分。3.根据权利要求1所述的系统，其中所进行的所述操作由所述操作系统的文件系统执行且进一步包括：将第二流ID指派给所述文件系统；使由所述文件系统所产生的文件系统元数据的第二文件与所述第二流ID相关联；将所述多个IC管芯的第二存储器单元群组分配给所述第二文件，其中为所述第二存储器单元群组指派所述第二流ID；以及基于所述第二流ID使得将所述第二文件顺序写入到所述多个IC管芯的所述第二存储器单元群组。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述文件系统元数据包括索引节点或盘区地图中的一个。5.根据权利要求1所述的系统，其中所进行的所述操作由所述操作系统的文件系统执行且进一步包括：将第二流ID指派给由所述操作系统的执行所产生的系统元数据；使含有所述系统元数据的第二文件与所述第二流ID相关联；将所述多个IC管芯的第二存储器单元群组分配给所述第二文件，其中为所述第二存储器单元群组指派所述第二流ID；以及基于所述第二流ID使得将所述第二文件顺序写入到所述多个IC管芯的所述第二存储器单元群组。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述应用程序包括基于日志结构合并LSM的架构，所述基于日志结构合并LSM的架构处置包含所述第一数据类型的多个数据类型，所述操作进一步包括：将第二流ID指派给所述多个数据类型中的第二数据类型；使第二文件与所述第二流ID相关联，其中所述第二文件对应于所述第二数据类型；将所述多个IC管芯的第二存储器单元群组分配给所述第二文件，其中为所述第二存储器单元群组指派所述第二流ID；以及基于所述第二流ID使得将所述第二文件顺序写入到所述多个IC管芯的所述第二存储器单元群组。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述多个数据类型包括管理数据、特定类型的数据文件的特定数据目录、提交日志或基于系统的日志中的一或多个。8.根据权利要求1所述的系统，其中响应于所述第一存储器单元群组变为完全写入：将所述多个IC管芯的第二存储器单元群组分配给所述第一文件，其中为所述第二存储器单元群组指派第二流ID；使所述第一文件与所述第二流ID相关联；以及基于所述第二流ID使得将所述第一文件中的额外第一文件顺序写入到所述第二存储器单元群组。9.一种方法，其包括：由执行操作系统的文件系统的处理装置检索待写入到多个集成电路IC管芯的块群组，所述块群组为文件的连续部分；由所述处理装置存取与所述块群组相关联的块群组元数据以根据数据类型确定指派给所述块群组的与所述文件相关联的流标识符ID；由所述处理装置确定所述多个IC的指派给所述流ID的存储器单元群组中是否存在可用空间，所述块群组分配给所述存储器单元群组；以及响应于确定所述存储器单元群组中存在可用的可分配空间：由所述处理装置在所述块群组的所述块群组元数据内存取与所述存储器单元群组相关联的写入指针；以及由所述处理装置在所述存储器单元群组内分配超出所述写入指针的顺序写入所述块群组的物理地址的连续范围。10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括：经由所述流ID与所述块群组以及与所述存储器单元群组的关联将所述存储器单元群组指派给与所述数据类型相关联的所述文件；以及产生将使得在所述写入指针处开始将所述块群组顺序写入到所述存储器单元群组的所述物理地址的连续范围的输入
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【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：