具有连续逻辑地址空间接口的直接数据文件系统的使用技术方案

对数据文件指派地址，所述地址在具有物理存储器单元块的平常类型的快闪存储器系统的连续逻辑地址空间接口（ＬＢＡ接口）的一个或一个以上逻辑块内。此指派可由通常但并非必要产生所述数据文件的主机装置进行。以降低在所述物理存储器块内的文件数据的分段量的方式来控制含有任一文件的数据的逻辑块的数目，借此维持良好的存储器性能。所述主机可响应于了解与其连接的存储器的物理特征而配置所述地址空间的所述逻辑块。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请案大体上涉及非易失性存储器系统(例如，可再编程的半导体快闪存储器) 的存储数据且与连接的主机装置传递数据的操作，且更确切地说涉及其中数据文件对象 的管理。
技术介绍
在较早代的商用快闪存储器系统中，将存储器单元的矩形阵列划分为大量的单元群 组，其每一者存储标准磁盘驱动器扇区的数据量，即512个字节。每一群组中也通常包 括额外量的数据(例如，16个字节)来存储误差校正码(ECC)，且可能包括与用户数据 及/或与其中存储用户数据的存储器单元群组有关的其它额外开销数据。每一此群组中的存储器单元为可一起擦除的最小数后的存储器单元。亦即，擦除单位事实上是存储一个 数据扇区及所包括的任何额外开销数据的存储器单元的数目。在第5,602,987号及第 6,426,893号美国专利中描述了此类型存储器系统的实例。需要在用数据再编程存储器单 元之前擦除存储器单元是快闪存储器的一特征。最常见以与例如个人计算机、相机或类似装置等多种主机可移除地连接的存储卡或 快闪驱动器的形式提供快闪存储器系统，但也可在所述主机系统内嵌入快闪存储器系统。 当将数据写入到存储器时，主机通常对存储器系统的连续虚拟地址空间内的数据的扇区、 丛集或其它单位指派唯一逻辑地址。与磁盘操作系统(DOS) —样，主机将数据写入到 存储器系统的逻辑地址空间内的地址并从所述地址读取数据。存储器系统内的控制器将 从主机接收的逻辑地址转译为存储器阵列内的物理地址(其中实际上存储着数据)，且接 着记录这些地址转译。存储器系统的数据存储容量至少与可在对存储器系统界定的整个 逻辑地址空间上寻址的数据的量一样大。在较后代的快闪存储器系统中，将擦除单位的大小增大为足够存储器单元的块以存 储多个扇区的数据。即使与存储器系统连接的主机系统可以例如扇区等小的最小单位编 程及读取数据，也将大量的扇区存储于快闪存储器的单个擦除单位中。当主机更新或替 换数据的逻辑扇区时， 一块内的一些数据扇区通常变得过时。因为必须先擦除整个块然 后才能覆写存储在块中的任何数据，所以通常将新数据或经更新数据存储于已经擦除且 具有用于所述数据的剩余容量的另一块中。此过程使得原始块具有过时数据，其占据着存储器内的宝贵空间。但是如果存在留存在所述块中的任何有效数据，则不能擦除所述 块。因此，为了更好地利用存储器的存储容量，通常通过将有效部分块的量的数据复制 到一己擦除块中来合并或收集所述数据，以便接着可擦除从其复制这些数据的块且可重 新使用其整个存储容量。也需要复制数据以便以一块内的数据扇区的逻辑地址的次序将 所述数据扇区分组，因为这会使读取数据及将经读取数据传递到主机的速度提高。如果 此数据复制发生得太频繁，则存储器系统的操作性能可能降级。这尤其在存储器的存储 容量比可由主机通过系统的逻辑地址空间寻址的数据量大不了多少(典型情况)的情况 下会影响存储器系统的操作。在此情况下，可能需要先进行数据合并或收集然后才能执 行主机编程命令。于是编程时间增加。在逐代的存储器系统中，块的大小不断增大以便增加可存储于给定半导体区域中的 数据的位的数目。存储256个数据扇区或256个数据扇区以上的块变得常见。另外，不 同阵列或子阵列的两个、四个或四个以上块经常逻辑上一起链接成元块以增大数据编程 及读取时的并行程度。伴随所述大容量操作单位而来的是高效地操作存储器系统的挑战。
技术实现思路
上文交叉引用的专利申请案描述将由主机供应的数据文件对象直接存储于快闪存储 器中的存储器系统。这与大多数当前商用系统不同，在大多数当前商用系统中，如上文 在
技术介绍
中所描述，在主机与存储器系统之间的接口处存在连续逻辑地址空间。利用 此"LBA接口"，个别数据文件对象的数据最普遍地存在于大量存储器单元块中。所述存 储器系统未将由主机供应的文件对象的数据(通常各自在多个数据扇区的丛集中)与个 别数据文件对象相关联。相反，所述主机仅对正被供应到存储器系统以进行存储的数据 指派所述LBA接口内的当前未对有效数据指派的未用逻辑地址。所述存储器系统接着指 派其各个存储器单元块以用使存储器系统高效地操作但不了解所述丛集所属于的数据文件对象的方式存储所接收的数据。典型结果可为，将个别文件对象的数据分段为存储在 许多不同存储器单元块中的片段。另一方面，在上文交叉引用的许多专利申请案中，存储器系统不经由LBA接口而从 主机直接接收数据文件对象，使得存储器系统可以改进其性能的方式将个别文件的数据 分配给其存储器单元块。举例而言，因为所述数据所属于的文件是己知的，所以存储器 系统可限制存储任一数据文件的存储器单元块的数目。具体地说，存储器系统可约束存 储一文件对象的数据的也含有另一文件对象的数据的存储器单元块的数目。因此，可控制文件数据的分段。这使得必须被重新定位在共用块之外以回收过时数据空间的有效文 件数据的量最小化，所述过时数据空间是在删除或修改存储于所述块中的第二文件的数 据时产生。这使得快闪存储器系统的性能显著改进，且其使用寿命期间的耐久性显著改 进。此改进的性能及耐久性也可在将直接数据文件管理系统实施于主机而非存储器系统 中的情况下实现。主机与存储器系统之间仍可存在LBA接口。但并非将丛集中的文件数 据分配给此单个相连逻辑地址空间，而是将文件数据分配给此空间内的对应于存储器系 统内的物理块的逻辑地址块。在上文交叉引用的专利申请案中被描述为在快闪存储器系 统内相对于物理存储器单元块实施的所述文件数据管理技术改为在主机内相对于主机/ 存储器系统接口的逻辑地址空间内的相连地址的逻辑块进行。所述存储器系统于是可为 当前商业上普及的具有LBA接口的常规存储器系统。主机内的直接数据文件管理系统的 操作可限制含有来自一个以上文件的数据的逻辑块的数目，正如在存储器系统中操作的 直接数据文件系统限制含有来自一个以上文件的数据的物理存储器单元块的数目。个别 文件对象的数据在物理存储器单元块中的分段类似地减少，但是通过管理映射到物理存 储器单元块中的逻辑地址空间的块而实现。因此，LBA接口处的逻辑块优选映射到存储器系统的具有相同数据存储容量及其它 相似性的物理块中。具体地说，如果直接数据文件系统在存储器系统内操作，则主机将 逻辑块配置成在其直接数据文件系统看来与物体块看起来相同。物理存储器块的特征(通 常不供应到主机的信息)可由存储器系统在其用主机初始化时提供。主机接着将连续逻 辑地址空间配置成具有对应于物理存储器的特征的特征的块中，且随后将数据写入到那 些逻辑块内的地址。作为替代方案，直接数据文件系统可以与上文描述相同的方式在具有越过存储器系 统的LBA接口的连续地址空间而界定的逻辑块的存储器系统中操作，而非在主机中实施。 即使是存储器系统的一部分，此直接数据文件操作仍不同于在上文交叉引用的专利申请 案中描述的实例。并非在存储器系统的后端处以允许存储器系统在文件中接收替换:LBA 接口的数据的方式来操作(在先前申请案中描述了其实例)，所述直接数据文件系统可在 LBA接口之前添加到存储器系统且似乎在主机中在其LBA接口之前以与上文描述的相 同方式操作。此存储器系统可甚至经配置以提供LBA接口及文件对象接口两者，存储器 系统可通过所述两种接口与主机通信，所述主机'具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种识别系统内的文件对象的数据的方法，其包含：　维持划分为逻辑块的系统逻辑地址空间，　对在所述逻辑块中的一者或一者以上内的所述文件对象中的个别文件对象指派唯一地址，其中所述逻辑块可各自含有一个以上文件对象的地址，及　限制个 别文件对象指派到的还含有第二文件对象的数据的逻辑块的数目。

【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：艾伦韦尔什辛克莱，巴里赖特，
申请(专利权)人：桑迪士克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]