存儲(chǔ)器管理的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)內(nèi)容一般涉及電子設(shè)備的領(lǐng)域。更特別地，本發(fā)明的一些實(shí)施例一般涉及電子裝置中的存儲(chǔ)器管理。
【背景技術(shù)】
[0002]許多電子裝置包括存儲(chǔ)器系統(tǒng)可以使用本地、快速存取的存儲(chǔ)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述存儲(chǔ)器常常體現(xiàn)為易失性存儲(chǔ)器，例如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)等等。當(dāng)在電子裝置中電力被重置時(shí)，它引起裝置中的易失性存儲(chǔ)器被重置，通常重置至零。因此，在假定本地、快速存取的存儲(chǔ)器在電力重置操作期間將被重置至零的情況下，裝置操作系統(tǒng)通常被寫(xiě)入。
【附圖說(shuō)明】
[0003]參考附圖提供詳細(xì)描述。在不同圖中的相同的參考數(shù)字的使用指示類(lèi)似或同樣的項(xiàng)目。
[0004]圖1是根據(jù)本文中討論的各種實(shí)施例的用來(lái)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器管理的設(shè)備的部件的示意性框圖圖示。
[0005]圖2和4是根據(jù)本文中討論的各種實(shí)施例圖示在用來(lái)管理存儲(chǔ)器的方法中的操作的流程圖。
[0006]圖3是根據(jù)本文中討論的各種實(shí)施例的可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器管理的元數(shù)據(jù)表的示意圖。
[0007]圖5A和5B是根據(jù)本文中討論的各種實(shí)施例的可以用在實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器等待時(shí)間管理的方法中的操作中的序列號(hào)的示意圖示。
[0008]圖6-10是根據(jù)本文中討論的各種實(shí)施例的可以適于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器等待時(shí)間管理的電子裝置的示意性框圖圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0009]在下面的描述中，陳述了許多特定細(xì)節(jié)，以便提供對(duì)各種實(shí)施例的透徹理解。然而，可以在沒(méi)有特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐本發(fā)明的各種實(shí)施例。在其它實(shí)例中，公知的方法、規(guī)程、部件和電路還沒(méi)有被詳細(xì)描述，以致不使本發(fā)明的特別的實(shí)施例晦澀難懂。此外，本發(fā)明的實(shí)施例的各種方面可以使用各種構(gòu)件(諸如集成半導(dǎo)體電路(“硬件”)，組成一個(gè)或多個(gè)程序的計(jì)算機(jī)可讀指令(“軟件”)，或硬件和軟件的某個(gè)組合)來(lái)執(zhí)行。為了該公開(kāi)的目的，對(duì)“邏輯”的提及將意味著硬件、軟件或其某個(gè)組合。
[0010]非易失性存儲(chǔ)器系統(tǒng)正被開(kāi)發(fā)以在足夠快的速度下操作，以便用作本地存取易失性存儲(chǔ)器系統(tǒng)。不像易失性存儲(chǔ)器，非易失性存儲(chǔ)器將不會(huì)在電力重置期間自動(dòng)重置至零。因此，用來(lái)管理本地存取易失性存儲(chǔ)器的技術(shù)例如在用于電子裝置的存儲(chǔ)器系統(tǒng)中可以在快速調(diào)零方法中找到效用。
[0011]圖1是根據(jù)本文中討論的各種實(shí)施例的用來(lái)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器管理的設(shè)備的部件的示意性框圖圖示。參考圖1，在一些實(shí)施例中，中央處理單元(CPU)封裝100可以包括:一個(gè)或多個(gè)CPU 110，耦合至控制集線器120;和本地存儲(chǔ)器130?？刂萍€器120包括存儲(chǔ)器控制器122和存儲(chǔ)器接口 124。
[0012]存儲(chǔ)器接口 124通過(guò)通信總線160耦合至一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器裝置140。存儲(chǔ)器裝置140可以包括控制器142和一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)體150。在各種實(shí)施例中，存儲(chǔ)體150的至少一些可以使用非易失性存儲(chǔ)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述非易失性存儲(chǔ)器例如是相變存儲(chǔ)器、NAND(閃速)存儲(chǔ)器、鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(FeTRAM)、基于納米線的非易失性存儲(chǔ)器、包含憶阻器技術(shù)的存儲(chǔ)器、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)、三維(3D)交叉點(diǎn)存儲(chǔ)器諸如相變存儲(chǔ)器(PCM)、自旋轉(zhuǎn)移力矩存儲(chǔ)器(STT-RAM)或NAND存儲(chǔ)器。作為示例，在一些實(shí)施例中，(一個(gè)或多個(gè))存儲(chǔ)器裝置140可以包括耦合至存儲(chǔ)器通道144的一個(gè)或多個(gè)直接列式存儲(chǔ)器模塊(DIMM)，所述存儲(chǔ)器通道144提供至控制器142的通信鏈路。在(一個(gè)或多個(gè))存儲(chǔ)器裝置140中的(一個(gè)或多個(gè))存儲(chǔ)體150的特定配置不是關(guān)鍵的。
[0013]如上所述，在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器控制器122中的邏輯管理(一個(gè)或多個(gè))存儲(chǔ)器裝置140中的存儲(chǔ)器。更特別地，在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器控制器122實(shí)現(xiàn)操作，所述操作使得存儲(chǔ)器裝置150的非易失性存儲(chǔ)器能夠至少在以下的意義上仿真易失性存儲(chǔ)器:在電力重置操作之后，對(duì)存儲(chǔ)器裝置140的非易失性存儲(chǔ)器的讀取操作將返回零。簡(jiǎn)單地說(shuō)，存儲(chǔ)器控制器122通過(guò)確定經(jīng)受讀取操作的邏輯塊中的數(shù)據(jù)是否在最近電力重置操作之前被寫(xiě)入來(lái)完成這個(gè)。如果邏輯塊中的數(shù)據(jù)在最近電力重置操作之前寫(xiě)入，則存儲(chǔ)器控制器返回對(duì)讀取操作的響應(yīng)，所述響應(yīng)包括代替駐留在邏輯塊中的數(shù)據(jù)的零。相反，如果邏輯塊中的數(shù)據(jù)在最近電力重置操作之后寫(xiě)入，則存儲(chǔ)器控制器返回對(duì)讀取操作的響應(yīng)，所述響應(yīng)包括駐留在邏輯塊中的數(shù)據(jù)。因此，存儲(chǔ)器控制器122允許非易失性存儲(chǔ)器仿真易失性存儲(chǔ)器的電力重置屬性。
[0014]在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器控制器122在存儲(chǔ)器表146中維持以下參數(shù):
全局序列號(hào)(GSN):這是每次系統(tǒng)經(jīng)歷電力重置操作時(shí)遞增的數(shù)字參數(shù)。存儲(chǔ)器控制器將GSN存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器表146中。在一些實(shí)施例中，GSN可以被實(shí)現(xiàn)為8位二進(jìn)制數(shù)字，使得GSN在它包纏(wrap)回至零之前可以循環(huán)通過(guò)256個(gè)增量。
[0015]全局序列號(hào)系列號(hào)(GSN.S)。在一些實(shí)施例中，GSN可以屬于多個(gè)系列中的一個(gè)。全局序列號(hào)系列號(hào)指不GSM所屬于的系列。在一些實(shí)施例中，GSN.S可以被實(shí)現(xiàn)為全局序列號(hào)的最尚位。
[0016]介質(zhì)序列號(hào)(MSN):每當(dāng)寫(xiě)入操作涉及(一個(gè)或多個(gè))存儲(chǔ)器裝置140，當(dāng)前GSN被寫(xiě)入至用于寫(xiě)入操作所涉及的介質(zhì)的區(qū)段的介質(zhì)元數(shù)據(jù)，并且變成用于介質(zhì)的該區(qū)段的MSN。
[00Π] 介質(zhì)序列號(hào)系列號(hào)(MSN.S)--在一些實(shí)施例中，MSN可以屬于多個(gè)系列中的一個(gè)。介質(zhì)序列號(hào)系列號(hào)指示MSN所屬于的系列。在一些實(shí)施例中，MSN.S可以被實(shí)現(xiàn)為當(dāng)介質(zhì)的區(qū)段被寫(xiě)入時(shí)從GSN.S拷貝的MSN的最高位。
[0018]在系列內(nèi)完成刷新的標(biāo)記:這是指示全部刷新(例如，在存儲(chǔ)器裝置中讀取和寫(xiě)入所有地址的后臺(tái)進(jìn)程)是否在系列內(nèi)開(kāi)始和完成的標(biāo)記。它可以存儲(chǔ)在(一個(gè)或多個(gè))存儲(chǔ)器裝置140中。
[0019]由存儲(chǔ)器控制器122實(shí)現(xiàn)的操作將參考圖2和4進(jìn)行描述。首先參考圖2，當(dāng)包含圖1中描繪的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的電子裝置經(jīng)受電力重置操作時(shí)，存儲(chǔ)器控制器122在操作210從存儲(chǔ)器表146檢索當(dāng)前全局序列號(hào)(GSN)。
[0020]在操作215，存儲(chǔ)器控制器122從電子裝置接收存儲(chǔ)器請(qǐng)求，所述電子裝置包含圖1中描繪的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。如果，在操作220，控制器122接收寫(xiě)入請(qǐng)求，則控制轉(zhuǎn)到操作225，并且控制器122將全局序列號(hào)存儲(chǔ)在與所請(qǐng)求的邏輯塊地址相關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)中作為用于該邏輯塊地址的介質(zhì)序列號(hào)。參考圖3，在一些實(shí)施例中，MSA可以存儲(chǔ)在與邏輯塊地址相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器表中。
[0021]返回參考圖2，如果在操作220，控制器122接收請(qǐng)求以將零寫(xiě)入至(一個(gè)或多個(gè))存儲(chǔ)器140中的存儲(chǔ)器，則控制轉(zhuǎn)到操作230且控制器122遞增全局序列號(hào)，并且在操作235，控制器122將全局序列號(hào)存儲(chǔ)在(一個(gè)或多個(gè))存儲(chǔ)器裝置140中。分開(kāi)地，控制器122可以實(shí)現(xiàn)后臺(tái)進(jìn)程以將所有零寫(xiě)入至(一個(gè)或多個(gè))存儲(chǔ)器裝置140中的存儲(chǔ)器。
[0022]相反，如果在操作220，控制器122接收請(qǐng)求以從(一個(gè)或多個(gè))存儲(chǔ)器裝置140讀取數(shù)據(jù)，則控制轉(zhuǎn)到操作240，并且控制器122從圖3中描繪的表格讀取與讀取操作中識(shí)別的邏輯塊地址相關(guān)聯(lián)的介質(zhì)序列號(hào)。
[0023]在操作245，控制器122確定與讀取操作中識(shí)別的邏輯塊地址相關(guān)聯(lián)的介質(zhì)序列號(hào)是否比全局序列號(hào)舊。在大多數(shù)實(shí)例中，該確定可以通過(guò)比較介質(zhì)序列號(hào)與全局序列號(hào)來(lái)做出。如果介質(zhì)序列號(hào)小于全局序列號(hào)，則介質(zhì)序列號(hào)比全局序列號(hào)舊。
[0024]如果在操作245，介質(zhì)序列號(hào)不比全局序列號(hào)舊，則控制轉(zhuǎn)到操作250，并且控制器250返回在讀取操作中識(shí)別的邏輯塊地址中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。相反，如果在操作245，介質(zhì)序列號(hào)比全局序列號(hào)舊，則控制轉(zhuǎn)到操作255，并且控制器122返回空值響應(yīng)，代替在讀取請(qǐng)求中識(shí)別的邏輯塊地址中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。例如，空值響應(yīng)可以包括所有零或預(yù)先確定的位模式?？刂迫缓筠D(zhuǎn)回到操作210，并且控制器122等待來(lái)自電子裝置的下一個(gè)存儲(chǔ)器請(qǐng)求。
[0025]因此，圖2中描繪的操作使得控制器能夠具有在(一個(gè)或多個(gè))存儲(chǔ)器裝置140中的非易失性存儲(chǔ)器，所述非易失性存儲(chǔ)器至少在以下的意義上仿真易失性存儲(chǔ)器的操作:涉及自最近電力重置以來(lái)沒(méi)有被寫(xiě)入的存儲(chǔ)器的讀取操作將返回零，而不是駐留在邏輯塊地址中的實(shí)際數(shù)據(jù)。
[0026]存儲(chǔ)器限制規(guī)定全局序列號(hào)具有在大小上的有限限制。在一些實(shí)施例中，當(dāng)全局序列號(hào)命中有限限制時(shí)，它包纏回至零。這個(gè)包纏可以導(dǎo)致以下情況:其中即使邏輯塊地址自最近電力重置操作以來(lái)還沒(méi)有接收到寫(xiě)入操作，介質(zhì)序列號(hào)也可能高于全局序列號(hào)。在操作245做出的確定必須適應(yīng)環(huán)境，其中全局序列號(hào)包纏回至零。例如，在檢測(cè)到序列號(hào)包纏時(shí)，介質(zhì)控制器可以手動(dòng)地寫(xiě)入所有零。
[0027]在一些實(shí)施例中，控制器使用全局序列號(hào)系列號(hào)和介質(zhì)序列號(hào)系列號(hào)以適應(yīng)其中全局序列號(hào)包纏的情況。用來(lái)管理這種情況的邏輯呈現(xiàn)在圖4中。參考圖4，在操作410，控制器122接收請(qǐng)求以遞增全局序列號(hào)。
[0028]如果在操作410，該遞增沒(méi)有使全局序列號(hào)包纏回至零，則控制轉(zhuǎn)到操作420，并且全局序列號(hào)以正常方式遞增。相反，如果在操作415，全局序列號(hào)遞增使全局序列號(hào)包纏，則控制轉(zhuǎn)到操作425，其中在系列內(nèi)完成刷新的標(biāo)記的狀態(tài)被檢查以確定是否設(shè)置了在系列內(nèi)完成刷新的標(biāo)記。
[0029]在一些實(shí)施例中，控制器122實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的進(jìn)程，所述單獨(dú)的進(jìn)程監(jiān)視對(duì)(一個(gè)或多個(gè))存儲(chǔ)器裝置140的寫(xiě)入操作且當(dāng)(一個(gè)或多個(gè))存儲(chǔ)器裝置140中的所有邏輯塊地址自最近電力重置操作