【技术实现步骤摘要】
本公开涉及固态驱动器(ssd)和用于对ssd进行格式化的方法，其采用跨要格式化的驱动器的映射表的至少一部分复制无效地址的区段(section)的处理，以显著减少用于对驱动器进行格式化的时间。
技术介绍
1、与常规磁盘驱动器相比，固态驱动器(ssd)通常具有更快的性能、更紧凑且对振动或物理冲击不太敏感。鉴于这些优势，尽管ssd的每gb存储容量成本明显高于磁盘驱动器，ssd正在越来越多的计算装置和其他消费产品中用于替代磁盘驱动器或作为磁盘驱动器的补充。ssd利用包括非易失性半导体存储装置(例如nand存储器装置)的物理存储器基元来存储数据。在ssd中使用控制器来管理主机与ssd的存储器基元之间的数据传输。向ssd的物理存储器基元写入数据和从ssd的物理存储器基元读取数据通常涉及在ssd外部的主机和非易失性半导体存储装置之间传输数据。主机还可以发出格式化命令以重新校准ssd以供使用。
2、ssd在从主机接收多个读写请求时经受大量数据业务(data traffic)。当在使用期间不再需要非易失性存储器的某些部分时，ssd还可以从主机接收格式化或解除分配命令。ssd将数据存储在由主机和ssd控制器按照一个或多个逻辑地址(例如lba)访问的非易失性存储器中的物理地址处。ssd控制器将特定大小的数据的分组识别为数据簇(例如，多个逻辑块)。从主机接收到的lba可以由控制器转换为逻辑簇地址(lca)，逻辑簇地址涉及非易失性存储器中的数据簇，该数据簇又对应于存储器装置上的物理媒体簇地址(mca)。通常，ssd控制器将mca-lca映射表
3、来自主机的格式化或解除分配命令以及ssd内的内部处理(例如，垃圾回收、断电保护(plp)活动)会导致映射表中存储的地址发生变化。ssd高速缓冲存储器在处理主机请求期间更新易失性存储器中的映射表。这样的更新可以包括对主机需要格式化的非易失性存储器的至少一些区域(或所有区域)取消映射。然后将整个更新后的映射表周期性地写入非易失性半导体存储装置，以便在易失性存储器断电之前保存映射表中的变化。然而，由于映射表的大小较大，这种更新可能会由于将大量数据从易失性半导体存储装置写入非易失性半导体存储装置而导致ssd的延迟增加。此外，映射表中条目的反复解除分配(deallocation)或格式化将导致取消映射的(unmapped)数据反复写入非易失性半导体存储装置，从而导致ssd的写入放大率增加。ssd中惯常发生的其他进程(例如垃圾回收、日志记录(journaling)和清仓(flushing))也需要更新到映射表。如果这些更新在断电之前没有存储在非易失性半导体存储装置中，则更新的地址信息可能会丢失，从而导致错误并可能导致ssd的故障。这对格式化非易失性半导体存储装置时如何有效管理逻辑到物理映射表的更新提出了挑战。
技术实现思路
1、本公开提供了一种固态驱动器，该固态驱动器有效地格式化驱动器，使得格式化驱动器所花费的时间比常规驱动器花费的时间缩短不止11倍。根据本公开的一个实施例，提供了一种由固态驱动器ssd的控制器执行的方法，包括：从主机接收命令，所述命令识别要格式化的所述ssd的非易失性半导体存储器装置中的命名空间；识别与所述命名空间相对应的所述非易失性半导体存储器装置中的多个区域；使用无效地址来取消映射所述ssd的易失性半导体存储器装置中的虚设(dummy)区域；以及将被无效的虚设区域复制到所述命名空间的所述多个区域中的每个区域。
2、根据本公开的另一实施例，提供了一种ssd，包括：非易失性半导体存储器装置，其包括多个区域；易失性半导体存储器装置，其包括虚设区域；以及控制器，其耦合到所述非易失性半导体存储器装置和所述易失性半导体存储器装置。在此，所述控制器被配置为：从主机接收命令，所述命令识别要格式化的所述ssd的非易失性半导体存储器装置中的命名空间；识别与所述命名空间相对应的所述ssd的所述非易失性半导体存储器装置中的多个区域；使用无效地址来取消映射所述易失性半导体存储器中的所述虚设区域；以及将被无效的虚设区域复制到所述命名空间的所述多个区域中的每个区域。
3、在一些实施方式中，所述方法还包括在所述复制期间禁用所述控制器的读取-修改-写入操作。在某些实施方式中，确定包括所述命名空间的命名空间分配单元nsau中是否存在不连续(discontinuity)；以及如果存在所述不连续，则在启用所述读取-修改-写入操作的情况下复制与所述不连续相对应的所述区域。在其他实施方式中，使用对准至压缩复制程序(aligned-to-packed copying procedure)来执行所述复制。在另外的实施方式中，利用memset操作来完成使用所述无效地址取消映射所述虚设区域。在一些实施方式中，所述无效地址是预先确定的。在一些实施方式中，所述方法还包括：在所述非易失性半导体存储器的逻辑到物理映射表中存储与每个区域相对应的多个逻辑簇地址(lca)。
4、在某些实施方式中，所述方法还包括：在所述格式化命令的执行期间，将所述逻辑到物理映射表存储在所述易失性半导体存储器装置中。在其他实施方式中，所述虚设区域可以位于所述易失性半导体存储器装置的对准部分中。在另外的实施方式中，所述方法还包括：在对所述命名空间进行格式化之后，将经由复制已发生改变的所述逻辑到物理映射表的区域清仓到所述非易失性半导体存储器装置。在一些实施方式中，所述方法还包括在对所述命名空间进行格式化之后，将媒体分区地址表(media zone address table,mzat)清仓到所述非易失性半导体存储器装置，所述mzat中的每个条目对应于包括所述命名空间内的所述多个区域的子集的分区的媒体分区地址(mza)。在某些实施方式中，所述方法还包括：清除与所述命名空间相关联的解除分配标志位图(dfb)。所述dfb针对每个区域包括两个位，所述位的对被清除为“00”以指示已使用所述无效地址取消映射的区域。
5、在另外的实施方式中，所述方法还包括：在对所述命名空间进行格式化之后，将解除分配的标志地址表(dfat)清仓到所述非易失性半导体存储器装置，所述dfat中的每个条目对应于所述非易失性半导体存储器装置中的存储每个分区的所述dfb的媒体分区地址，每个分区的所述dfb包括2×1024＝2048位＝256字节。在一些实施方式中，所述易失性半导体存储器装置包括用于暂时存储所述逻辑到物理映射表本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种由固态驱动器SSD的控制器执行的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其中，使用对准至压缩复制程序来执行所述复制。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，利用memset操作来完成使用所述无效地址取消映射所述虚设区域。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无效地址是预先确定的。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
8.根据权利要求7所述的方法，还包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述虚设区域位于所述易失性半导体存储器装置的对准部分中。
10.根据权利要求8所述的方法，还包括：
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：
14.根据权利要求7所述的方法，其中，所述易失性半导体存储器装置包括用于暂时存储所述逻辑到物理映射表的高速缓冲存储
15.根据权利要求1所述的方法，还包括：
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：
17.根据权利要求13所述的方法，还包括：
18.根据权利要求13所述的方法，还包括：
19.根据权利要求1所述的方法，其中，所述命令识别要格式化的所述SSD的所述非易失性半导体存储器装置中的所有命名空间。
20.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非易失性半导体存储器装置是NAND半导体存储器。
21.根据权利要求1所述的方法，其中，所述易失性半导体存储器装置是动态随机存取存储器DRAM。
22.一种固态驱动器SSD，包括：
23.根据权利要求22所述的SSD，其中，所述控制器还被配置为：
24.根据权利要求23所述的SSD，其中，所述控制器还被配置为：
25.根据权利要求22所述的SSD，其中，所述虚设区域位于所述易失性半导体存储器的对准部分中。
26.根据权利要求22所述的SSD，与每个区域相对应的多个逻辑簇地址LCA被存储在所述非易失性半导体存储器的逻辑到物理映射表中。
27.根据权利要求26所述的SSD，其中，所述易失性半导体存储器装置包括用于暂时存储所述逻辑到物理映射表的高速缓冲存储器。
28.根据权利要求26所述的SSD，其中，所述控制器还被配置为：
29.根据权利要求22所述的SSD，其中，使用对准至压缩复制程序来执行所述复制。
30.根据权利要求22所述的SSD，其中，所述命令识别要格式化的所述SSD的所述非易失性半导体存储器装置中的所有命名空间。
...【技术特征摘要】
1.一种由固态驱动器ssd的控制器执行的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其中，使用对准至压缩复制程序来执行所述复制。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，利用memset操作来完成使用所述无效地址取消映射所述虚设区域。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无效地址是预先确定的。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
8.根据权利要求7所述的方法，还包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述虚设区域位于所述易失性半导体存储器装置的对准部分中。
10.根据权利要求8所述的方法，还包括：
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：
14.根据权利要求7所述的方法，其中，所述易失性半导体存储器装置包括用于暂时存储所述逻辑到物理映射表的高速缓冲存储器。
15.根据权利要求1所述的方法，还包括：
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：
17.根据权利要求13所述的方法，还包括：
18.根据权利要求13所述的方法，还包括：
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