用于提供存儲(chǔ)系統(tǒng)邏輯塊地址的數(shù)據(jù)固化的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于提供存儲(chǔ)系統(tǒng)邏輯塊地址的數(shù)據(jù)固化的方法及系統(tǒng)。存儲(chǔ)系統(tǒng)邏輯塊地址(LBA)的釋放管理和數(shù)據(jù)固化提供了對(duì)使用的性能、效率和效用的改進(jìn)。任選地，第一格式(例如，與第一協(xié)議相關(guān)聯(lián))的LBA釋放信息被轉(zhuǎn)換為第二格式(例如，與第二協(xié)議相關(guān)聯(lián))。第一協(xié)議的實(shí)施例為小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(SCSI)協(xié)議，而第二協(xié)議的實(shí)施例為高級(jí)技術(shù)附件(ATA)協(xié)議。任選地，LBA釋放狀態(tài)信息通過諸如固態(tài)硬盤(SSD)的存儲(chǔ)裝置來確定，并且被傳送至諸如啟動(dòng)器、擴(kuò)展器或橋接器的另一器件。任選地，諸如響應(yīng)于確定SSD將被斷電，將存儲(chǔ)在SSD上的數(shù)據(jù)固化。經(jīng)由通過諸如超級(jí)電容器或電池的能量存儲(chǔ)元件所提供的電能來進(jìn)行固化。
【專利說明】用于提供存儲(chǔ)系統(tǒng)邏輯塊地址的數(shù)據(jù)固化的方法及系統(tǒng)
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年3月27日、申請(qǐng)?zhí)枮?01080023094.4、發(fā)明名稱為“用于提供存儲(chǔ)系統(tǒng)邏輯塊地址的釋放管理的方法及設(shè)備”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)，其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此作為參考。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]需要對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的使用進(jìn)行發(fā)展以用于提高使用的性能、效率和效用。

【背景技術(shù)】
[0003]一些SSD進(jìn)行存儲(chǔ)數(shù)據(jù)不同于一些HDD。例如，一些HDD為每個(gè)LBA分配空間的物理扇區(qū)，并且(分配的)物理扇區(qū)和LBA之間的映射保持不變。概念上講，LBA在HDD上的物理位置不會(huì)移動(dòng)。然而，一些SSD不為每個(gè)LBA(預(yù))分配物理空間。另外，一些SSD被操作為周期性地將所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)從一個(gè)位置移動(dòng)到另一位置以避免數(shù)據(jù)損失。在一些情況下，數(shù)據(jù)的這種移動(dòng)會(huì)在SSD上會(huì)導(dǎo)致性能損耗和附加磨損。為了減少和/或避免該問題，期望操作系統(tǒng)在包含于這些LBA中的數(shù)據(jù)不再有效時(shí)“釋放”SSD上的LBA。此外，一些SSD具有超級(jí)電容器或電池來提供電能，從而使得在意外丟失電能的情況下能夠?qū)SD中的所有易失性數(shù)據(jù)清除轉(zhuǎn)儲(chǔ)至非易失性閃存中，由此防止了數(shù)據(jù)丟失。這些超級(jí)電容器和電池具有相對(duì)較高的成本，并且相對(duì)更容易產(chǎn)生故障。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了減少和/或避免一些SSD中的數(shù)據(jù)這種移動(dòng)會(huì)在SSD上會(huì)導(dǎo)致性能損耗和附加磨損該問題，期望操作系統(tǒng)在包含于這些LBA中的數(shù)據(jù)不再有效時(shí)“釋放”SSD上的LBA。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種用于提供存儲(chǔ)系統(tǒng)邏輯塊地址的釋放管理的方法，包括:接收與第一協(xié)議相關(guān)聯(lián)的第一格式的邏輯塊地址釋放信息；將所述邏輯塊地址釋放信息從所述第一格式轉(zhuǎn)換為與第二協(xié)議相關(guān)聯(lián)的第二格式；以及確定與所述邏輯塊地址釋放信息相關(guān)聯(lián)的用戶數(shù)據(jù)或保護(hù)數(shù)據(jù)之一是否可以被獨(dú)立釋放；以及如果確定了與所述邏輯塊地址釋放信息相關(guān)聯(lián)的所述用戶數(shù)據(jù)和所述保護(hù)數(shù)據(jù)之一可以被獨(dú)立地釋放，則獨(dú)立地釋放所述用戶數(shù)據(jù)或所述保護(hù)數(shù)據(jù)之一。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種用于提供存儲(chǔ)系統(tǒng)邏輯塊地址的釋放管理的方法，包括:接收與第一協(xié)議相關(guān)聯(lián)的第一格式的邏輯塊地址釋放信息；將所述第一格式的所述邏輯塊地址釋放信息轉(zhuǎn)換為與第二協(xié)議相關(guān)聯(lián)的第二格式；以及其中，將所述第一格式的所述邏輯塊地址釋放信息轉(zhuǎn)換為所述第二格式包括將SCSI UNMAP命令轉(zhuǎn)換為ATA數(shù)據(jù)集管理命令。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面提供了一種用于提供存儲(chǔ)系統(tǒng)邏輯塊地址的釋放管理的方法，包括:接收與第一協(xié)議相關(guān)聯(lián)的第一格式的邏輯塊地址釋放信息；將所述第一格式的所述邏輯塊地址釋放信息轉(zhuǎn)化為與第二協(xié)議相關(guān)聯(lián)的第二格式；接收與所述第一協(xié)議相關(guān)聯(lián)的所述第一格式的電能損耗信息；將所述第一格式的所述電能損耗信息轉(zhuǎn)換為與所述第二協(xié)議相關(guān)聯(lián)的所述第二格式；以及其中，將所述第一格式的所述電能損耗信息轉(zhuǎn)換為所述第二格式包括將SCSI電能損耗基元轉(zhuǎn)換為ATA轉(zhuǎn)儲(chǔ)高速緩存命令。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面提供一種用于提供存儲(chǔ)系統(tǒng)邏輯塊地址的釋放管理的方法，包括:接收與第一協(xié)議相關(guān)聯(lián)的第一格式的邏輯塊地址釋放信息；將所述第一格式的所述邏輯塊地址釋放信息轉(zhuǎn)換為與第二協(xié)議相關(guān)聯(lián)的第二格式；接收與所述第一協(xié)議相關(guān)聯(lián)的所述第一格式的寫入數(shù)據(jù)模式的命令；將所述第一格式的所述寫入數(shù)據(jù)模式的命令轉(zhuǎn)換為與所述第二協(xié)議相關(guān)聯(lián)的所述第二格式；以及其中，所述寫入數(shù)據(jù)模式的命令包括WRITE SAME命令或FORMAT命令之一。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面提供一種用于提供存儲(chǔ)系統(tǒng)邏輯塊地址的釋放管理的方法，包括:接收與第一協(xié)議相關(guān)聯(lián)的第一格式的邏輯塊地址釋放信息；將所述第一格式的所述邏輯塊地址釋放信息轉(zhuǎn)換為與第二協(xié)議相關(guān)聯(lián)的第二格式；其中，將所述第一格式的所述邏輯塊地址釋放信息轉(zhuǎn)換為所述第二格式包括將SATA邏輯塊地址塊對(duì)齊轉(zhuǎn)換為SCSI邏輯塊地址塊對(duì)齊。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面提供一種用于提供存儲(chǔ)系統(tǒng)邏輯塊地址的釋放管理的設(shè)備，包括:橋接器，用于接收與第一協(xié)議相關(guān)聯(lián)的第一格式的邏輯塊地址釋放信息并用于將所述第一格式的所述邏輯塊地址釋放信息轉(zhuǎn)換為與第二協(xié)議相關(guān)聯(lián)的第二格式；以及將所述第一格式的所述邏輯塊地址釋放信息轉(zhuǎn)換為所述第二格式包括將SCSI UNMAP命令轉(zhuǎn)換為ATA數(shù)據(jù)集管理命令。
[0011]可以以多種方式來實(shí)施本發(fā)明，包括處理、制造物、設(shè)備、系統(tǒng)、物質(zhì)組成以及諸如計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，諸如磁盤的光學(xué)和/或磁性大容量存儲(chǔ)裝置中的介質(zhì)或者具有諸如閃存的非易失性存儲(chǔ)的集成電路)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)或其中在光學(xué)或電通信鏈路上發(fā)送程序指令的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。在該說明書中，這些實(shí)現(xiàn)方式或者本發(fā)明可以采取的任何其他形式均可以被稱為技術(shù)。詳細(xì)描述提供了對(duì)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的說明，這些實(shí)施方式能夠提高以上所述的領(lǐng)域中的使用的性能、效率和效用。詳細(xì)描述包括有助于更快速地理解詳細(xì)描述的剩余部分的引言。引言包括根據(jù)本文所描述的概念的系統(tǒng)、方法、制造物和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的一個(gè)或多個(gè)的示例性實(shí)施方式。如結(jié)論中更加詳細(xì)討論的，本發(fā)明包括所有可能的修改和變化，它們均在所發(fā)布的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1示出了提供存儲(chǔ)系統(tǒng)邏輯塊地址釋放管理和數(shù)據(jù)固化(data hardening)的系統(tǒng)的實(shí)施方式的所選細(xì)節(jié)。
[0013]圖2示出了提供存儲(chǔ)系統(tǒng)邏輯塊地址釋放管理和數(shù)據(jù)固化的系統(tǒng)的另一實(shí)施方式的所選細(xì)節(jié)。
[0014]圖3A示出了用于將第一格式的邏輯塊地址(LBA)釋放信息轉(zhuǎn)換為第二格式的實(shí)施方式的所選細(xì)節(jié)。
[0015]圖3B示出了用于將小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(SCSI)格式的LBA釋放信息轉(zhuǎn)換為高級(jí)技術(shù)附件(ATA)格式的實(shí)施方式的所選細(xì)節(jié)。
[0016]圖4A示出了用于發(fā)送LBA釋放狀態(tài)信息的實(shí)施方式的所選細(xì)節(jié)。
[0017]圖4B示出了用于發(fā)送LBA釋放狀態(tài)信息的另一實(shí)施方式的所選細(xì)節(jié)。
[0018]圖5A示出了用于固化存儲(chǔ)在固態(tài)硬盤(SSD)上的數(shù)據(jù)的實(shí)施方式的所選細(xì)節(jié)。
[0019]圖5B示出了用于固化存儲(chǔ)在SSD上的數(shù)據(jù)的另一實(shí)施方式的所選細(xì)節(jié)。
[0020]圖5C示出了用于檢驗(yàn)SSD的超級(jí)電容器或電池的實(shí)施方式的所選細(xì)節(jié)。
[0021]圖6示出了用于存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)和保護(hù)數(shù)據(jù)的LBA扇區(qū)的所有或任何部分的實(shí)施方式的所選細(xì)節(jié)。
[0022]圖7示出了根據(jù)另一實(shí)施方式的用于發(fā)送LBA釋放狀態(tài)信息的實(shí)施方式的所選細(xì)節(jié)。
[0023]圖8A示出了包括使用用于訪問和控制非易失性存儲(chǔ)器的映射的SSD控制器的SSD的實(shí)施方式的所選細(xì)節(jié)。
[0024]圖8B示出了包括圖8A的SSD的系統(tǒng)的實(shí)施方式的所選細(xì)節(jié)。
[0025]圖8C示出了包括圖8A的SSD的系統(tǒng)的實(shí)施方式的所選細(xì)節(jié)。
[0026]圖9示出了可以實(shí)施先前各個(gè)實(shí)施方式的各種架構(gòu)和/或功能性的示例性系統(tǒng)。

【具體實(shí)施方式】
[0027]詳細(xì)說明
[0028]下文與用于示出本發(fā)明的所選細(xì)節(jié)的附圖一起提供了對(duì)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的詳細(xì)說明。結(jié)合實(shí)施方式描述本發(fā)明。本文中的實(shí)施方式應(yīng)被理解為僅是示例性的，本發(fā)明明顯不限于本文中的任何或所有實(shí)施方式，或者由本文中的任一或所有實(shí)施方式限制，并且本發(fā)明包括各種變形、修改和等價(jià)物。為了避免說明的單調(diào)，各種文字標(biāo)簽(包括但不限于:第一、最后、特定、各種、進(jìn)一步、其他、特殊、選擇、一些和值得注意)可以應(yīng)用于實(shí)施方式的各個(gè)集合；本文使用這些標(biāo)簽明顯不是為了傳達(dá)性質(zhì)或任何形式的喜好或偏見，而僅僅是為了便于區(qū)別各個(gè)集合。所公開的處理的一些操作的順序可以在本發(fā)明的范圍之內(nèi)改變。無論在什么情況下，多個(gè)實(shí)施方式用于描述處理、方法和/或程序指令特征的變化，根據(jù)預(yù)定或動(dòng)態(tài)確定的準(zhǔn)則所預(yù)期的其他實(shí)施方式均執(zhí)行分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)實(shí)施方式的多個(gè)操作模式中的一個(gè)的靜態(tài)和/或動(dòng)態(tài)選擇。在以下描述中闡述了多種具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的完全理解。提供細(xì)節(jié)是為了示例性的目的，并且可以根據(jù)不具有一些或所有細(xì)節(jié)的權(quán)利要求來實(shí)踐本發(fā)明。為了清楚的目的，沒有詳細(xì)地描述與本發(fā)明相關(guān)的在【技術(shù)領(lǐng)域】中已知的技術(shù)材料，從而本發(fā)明不會(huì)不必要地難以理解。
[0029]引言
[0030]包括該引言只是為了幫助更快速地理解詳細(xì)說明；由于任何引言的段落必定是整個(gè)主題的精簡(jiǎn)部分，并且不旨在作為排外或限制性的描述，所以本發(fā)明不限于引言中所提出的概念(包括明確的實(shí)施例，如果有的話)。例如，以下的介紹僅向特定的實(shí)施方式提供了由空間和組織所限定的概述信息。在整個(gè)說明書的權(quán)衡中討論了包括權(quán)利要求最終引出的許多其他實(shí)施方式。
[0031]首字母縮略詞
[0032]本文中其他地方的各種速記縮寫詞或首字母縮寫詞指的是特定元素。下文是對(duì)至少一些首字母縮略詞的描述。
[0033]

【權(quán)利要求】
1.一種方法，其特征在于，包括 在橋接器中，接收斷電命令并且響應(yīng)地將所述斷電命令轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)固化命令； 從所述橋接器發(fā)送所述數(shù)據(jù)固化命令至固態(tài)硬盤； 響應(yīng)于所述數(shù)據(jù)固化命令，將存儲(chǔ)在所述固態(tài)硬盤上的數(shù)據(jù)固化，所述固化包括將易失性存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)寫入至非易失性存儲(chǔ)器；以及 其中，被固化的所述數(shù)據(jù)包括用戶數(shù)據(jù)和保護(hù)數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)固化命令包括轉(zhuǎn)儲(chǔ)清除高速緩存命令、睡眠命令以及立即待機(jī)命令中的一個(gè)或多個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括確定所述轉(zhuǎn)儲(chǔ)清除高速緩存命令、所述睡眠命令以及所述立即待機(jī)命令未被發(fā)送，并且響應(yīng)地發(fā)送另一數(shù)據(jù)固化命令。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，被固化的所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述固態(tài)硬盤上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述非易失性存儲(chǔ)器包括閃存。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括所述橋接器接收從一個(gè)或多個(gè)啟動(dòng)器傳輸?shù)男畔ⅰ?br> 7.根據(jù)權(quán)利要 求6所述的方法，其中，所述橋接器包括一個(gè)或多個(gè)串行附件SCSI(SAS)橋接器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括所述橋接器向所述固態(tài)硬盤發(fā)送命令以檢驗(yàn)所述固態(tài)硬盤的能量存儲(chǔ)裝置，所述能量存儲(chǔ)裝置包括超級(jí)電容器和電池中的一個(gè)或多個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括所述固態(tài)硬盤返回關(guān)于上次檢驗(yàn)所述能量存儲(chǔ)裝置的狀態(tài)。
10.一種系統(tǒng)，其特征在于，包括: 橋接器； 固態(tài)硬盤； 其中所述橋接器被使能以接收斷電命令并且響應(yīng)地將所述斷電命令轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)固化命令； 其中，所述橋接器被進(jìn)一步使能以發(fā)送所述數(shù)據(jù)固化命令至所述固態(tài)硬盤； 其中，所述系統(tǒng)被使能為響應(yīng)于所述數(shù)據(jù)固化命令，對(duì)存儲(chǔ)在所述固態(tài)硬盤上的數(shù)據(jù)進(jìn)行固化，所述固化包括將易失性存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)寫入至非易失性存儲(chǔ)器；以及 其中，被固化的所述數(shù)據(jù)包括用戶數(shù)據(jù)和保護(hù)數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)固化命令包括轉(zhuǎn)儲(chǔ)清除高速緩存命令、睡眠命令以及立即待機(jī)命令中的一個(gè)或多個(gè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，確定所述轉(zhuǎn)儲(chǔ)清除高速緩存命令、所述睡眠命令以及所述立即待機(jī)命令未被發(fā)送，并且響應(yīng)地發(fā)送另一數(shù)據(jù)固化命令。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，被固化的所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述固態(tài)硬盤上。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述非易失性存儲(chǔ)器包括閃存。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述橋接器被進(jìn)一步被使能以接收從一個(gè)或多個(gè)啟動(dòng)器傳輸?shù)男畔ⅰ?br> 16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述橋接器包括一個(gè)或多個(gè)串行附件SCSI (SAS)橋接器。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述固態(tài)硬盤包括能量存儲(chǔ)裝置，所述能量存儲(chǔ)裝置包括超級(jí)電容器和電池中的一個(gè)或多個(gè)，并且所述橋接器被使能為向所述固態(tài)硬盤發(fā)送命令以檢驗(yàn)所述能量存儲(chǔ)裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述固態(tài)硬盤被使能以返回關(guān)于上次檢驗(yàn)所述能量存儲(chǔ)裝置的狀態(tài)。
19.一種系統(tǒng),其特征在于,包括: 用于在橋接器中接收斷電命令并且響應(yīng)地將所述斷電命令轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)固化命令的裝置； 用于從所述橋接器發(fā)送所述數(shù)據(jù)固化命令至所述固態(tài)硬盤的裝置； 用于響應(yīng)于所述數(shù)據(jù)固化命令，對(duì)存儲(chǔ)在所述固態(tài)硬盤上的數(shù)據(jù)進(jìn)行固化的裝置，所述固化包括將易失性存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)寫入至非易失性存儲(chǔ)器；以及其中，被固化的所述數(shù)據(jù)包括用戶數(shù)據(jù)和保護(hù)數(shù)據(jù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)固化命令包括轉(zhuǎn)儲(chǔ)清除高速緩存命令、睡眠命令以及立 即待機(jī)命令中的一個(gè)或多個(gè)。
【文檔編號(hào)】G06F9/455GK104077174SQ201410289009
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2010年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2009年3月27日
【發(fā)明者】羅斯·斯藤福特 申請(qǐng)人:Lsi公司