为混合磁盘驱动器配置非易失性存储器的方法技术

提供了一种方法以根据用户选择在混合驱动器模式下运行非易失性存储器（ＮＶＭ）。为了在混合驱动器模式下运行，计算机操作系统和基本输入／输出系统优选地被更新以将ＮＶＭ识别为与硬盘一样的逻辑引导盘或逻辑混合驱动器的一部分。可以修改可引导磁盘扇区和地址映射以反映ＮＶＭ的添加或移除。ＮＶＭ优选地可以由用户替换或升级而不必打开计算机外壳。当ＮＶＭ包括不止一个ＮＶＭ模块时，第一ＮＶＭ模块可以在混合驱动器模式下运行而第二ＮＶＭ模块在普通存储模式下运行。因为不需要内部硬件修改，这种方法能够用传统硬件提供混合磁盘性能，或者增强已有混合驱动器的性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
(1 )本专利技术总的涉及混合磁盘配置。更确切地说，本专利技术涉及非易 失性存储器以及它作为混合磁盘的 一部分与硬盘驱动器的共同使用。
技术介绍
(2) —般来说，计算机的中央处理单元(CPU)的处理速度一直增长 得要比对计算机的硬盘驱动器(HDD )的访问速度快得多。CPU和HDD之间 的这个速度差造成了应用延迟，另外由于HDD过量旋转还增加了功率耗用。 混合驱动器是一种解决这个速度差的计算机硬盘驱动器配置。在混合驱动 器中，使用非易失性存储器补充旋转的硬盘驱动器，以通过使用更快的存 储器而提供更快的引导和恢复，并通过保持HDD的主轴马达更多时间处于 空闲状态而提供较低的功率消耗。这种混合驱动器配置对于由电池驱动的 计算机系统(例如移动计算机或其它移动计算设备)尤其有利。(3) 将说明一种简化的已知混合驱动器配置。参考示出了一种已知 混合驱动器配置100的图1A，非易失性存储器(NVM)高速緩存102被添 加为HDD 104的一个物理部分，以存储频繁使用的扇区从而实现快速引导 和恢复时间。带有板载NVM高速緩存102的HDD 104被放置在系统板或母 板106上。这种方法通常被计算机的操作系统所支持。(4) 参考示出了另一已知混合驱动器配置110的图IB, NVM高速緩 存112被直接提供在计算机的系统板114上并通过系统板114与HDD 116 通信。如果整个操作系统(0/S)都被装入NVM 112中，就可以直接从高 速緩存引导。(5) 在图1A和1B中的每个配置里，目前为该非易失性存储器高速 緩存推荐最少128MB。通过嵌入式闪烁盘、使用具有现有HDD控制器的NAND 闪烁存储器芯片的单芯片解决方案或者使用具有专用NAND控制器的NAND 闪烁存储器芯片的单芯片解决方案，可以将非易失性存储器实现在混合 HDD中。(6 ) 1998年7月7日授权给Auclair等人的美国专利第5, 778， 418号教导使用普通存储器控制器电路来传递操作系统对包括闪烁电子可擦除可编程只读存储器(EEPR0M)系统和旋转磁盘驱动器存储器的组合海量 存储系统的访问。(7) 但这些方法不能与现有的计算机硬件设置一起使用。图1A中的 配置需要硬盘升级，新改进的带NVM的硬盘驱动器有独特的形状因子并需 要独特的接口。图IB中的配置尽管可以使用传统的HDD,但需要系统板升 级。美国专利第5,778,418号中教导的方法需要通用存储器控制器电路形 式的额外硬件。在所有这些方法中，NVM存储器只专用作非易失性硬盘高 速缓存，且不易更换或升级。(8) 有些操作系统允许创建"引导盘"。通常是建在旋转驱动器的 可移除介质上(软盘、CD或DVD)，引导盘只容纳0/S引导部分的一个子 集以用于紧急情况，而不会容纳整个0/S。通常在旋转驱动器的可移除介 质上也没有剩余空间充当硬盘驱动器的非易失性高速緩存。此外，因为引 导盘目的是用在旋转驱动器中，因此这种引导盘方法不能解决由于旋转电 机造成的访问速度下降和功耗增加的问题。
技术实现思路
(9) 广义地说，本专利技术提供了在具有硬盘驱动器、0/S和BIOS的计 算机系统中配置NVM的方法。该方法包括下列步骤接收对NVM的混合驱 动器模式的用户选择；响应用户选择将0/S的引导部分复制到NVM中；并 将硬盘驱动器(HDD)和NVM指定为计算机系统的逻辑混合驱动器。(10) 例如，NVM是非易失性HDD高速缓存。有利的是，在接收用户 选择的步骤之前，该方法还可包括配置NVM在普通存储模式中运行。指定 步骤可以包括指定HDD和NVM为逻辑混合可引导磁盘；修改可引导磁盘 扇区和地址映射以包括NVM;或者修改BIOS以将NVM识别为非易失性HDD 高速緩存。(11 )在NVM包括第一和第二NVM模块的情况中，该方法还可以包括 将0/S的引导部分复制到第一 NVM模块并限定逻辑混合驱动器包括第一 NVM模块，以在混合驱动器模式中运行第一 NVM模块；并在普通存储模式 中运行第二 NVM模块，而在混合驱动器模式中运行第一 NVM模块。(12)有利的是，根据NVM的混合驱动器模式终止条件可以禁止混合 驱动器模式，例如NVM的断开或移除。在禁止步骤之后，可以将NVM从限6定的逻辑混合驱动器移除，并且可以修改可引导石兹盘扇区和地址映射以移除该NVM。(13) 另一方面，本专利技术提供了包括HDD、 NVM、 0/S和BIOS的计算 机系统。该计算机系统包括一种计算机可读介质，它存储了在被执行时使 处理器执行配置非易失性存储器的方法的命令和指令。该方法包括接收 对NVM的混合驱动器模式的用户选择；响应用户选择将0/S的引导部分复 制到NVM中；并将硬盘驱动器和NVM指定为计算机系统的逻辑混合驱动器， 该NVM是非易失性HDD高速缓存。(14) 有利的是，不需进行内部计算机硬件升级就可以移除和替换 NVM。该计算机系统还可以包括用于接收NVM的接收器，该接收器与处理 器进行电通信。该接收器可以是用于接收NVM的一个插槽，用户不必打开 外壳就可以对其存取。该插槽可以包括安全机制以在NVM正被用在混合驱 动器模式中时禁止NVM的断开。NVM可以是闪烁存储卡。(15) 在NVM包括第一和第二 NVM模块的情况中，第一NVM模块可以 包括0/S的引导部分并且逻辑混合驱动器被限定为包括第一NVM模块；第 一 NVM模块以混合驱动器模式运行。第二 NVM模块以普通存储模式运行， 而第一 NVM模块以混合驱动器模式运行。第一和第二 NVM模块可以是逻辑 NVM模块或物理NVM模块。(16) 又一方面，本专利技术提供了一种机器可读介质，它存储了在被执 行时使处理器执行配置具有HDD、 0/S和BIOS的计算才几系统中的NVM的方 法的命令和指令。该方法包括接收对NVM的混合驱动器模式的用户选择； 响应用户选择将0/S的引导部分复制到NVM中；并将硬盘驱动器(HDD ) 和NVM指定为计算机系统的逻辑混合驱动器，该NVM是非易失性HDD高速 缓存。该机器可读介质上存储的命令和指令能够如前所述执行该方法中的 其它步骤。(17) 又一方面，本专利技术提供了根据用户的模式选择以混合磁盘模式 或普通存储模式运行的非易失性存储器设备。(18) 根据本专利技术的实施例，提供了具有更高灵活性以及对现有硬件 更好的向后兼容性的混合驱动器配置。(19) 本领域的技术人员通过结合附图阅读下面对具体实施例的说 明将会清楚本专利技术的其它方面和特性。附图说明(20) 现在将参考附图仅通过实例说明本专利技术的实施例，附图中 图1A和IB说明了已知混合硬盘驱动器配置；图2 A说明了依照本专利技术的 一种实施例的混合硬盘驱动器配置； 图2B说明了依照本专利技术的另 一实施例的混合硬盘驱动器配置； 图3说明了依照本专利技术的实施例在非易失性存储器中启用混合高速 緩存模式的方法；图4说明了依照本专利技术的实施例在NVM中禁止或者终止混合高速緩 存才莫式的方法；图5说明了依照本专利技术的实施例在第一 NVM模块中启用混合高速緩 存模式而在第二 NVM模块中启用数据存储的方法；图6说明了依照本专利技术的实施例在操作系统安装时在非易失性存储 器中启用混合高速緩存模式的方法；图7A、 7B、 7C、 7D、 7E和7F说明了本文档来自技高网...

【技术保护点】
在有硬盘驱动器、操作系统（Ｏ／Ｓ）和基本输入／输出系统（ＢＩＯＳ）的计算机系统中配置非易失性存储器（ＮＶＭ）的一种方法，该方法包括：接收对ＮＶＭ的混合驱动器模式的用户选择；　响应用户选择将Ｏ／Ｓ的引导部分复制到ＮＶＭ；并　将硬盘 驱动器（ＨＤＤ）和ＮＶＭ指定为该计算机系统的逻辑混合驱动器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘弘柏，吴学俊，
申请(专利权)人：莫塞德技术公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]