本發(fā)明涉及一種閃存及其訪問方法，尤其涉及一種閃存的全區(qū)域的頁地址映像方法。

背景技術(shù)：

隨著信息時(shí)代的來臨，在電子裝置中設(shè)置大量的內(nèi)存成為一種趨勢。在現(xiàn)今的技術(shù)中，具有非易失性記憶能力的閃存成為最受歡迎的選項(xiàng)之一。

隨著數(shù)據(jù)量需求變大，且需快速存取的條件下，針對閃存所進(jìn)行的邏輯地址與實(shí)體地址間的映像動(dòng)作，成為關(guān)鍵的技術(shù)。在現(xiàn)有的技術(shù)領(lǐng)域中，有提出區(qū)塊映像(blockmapping)、頁映像(pagemapping)以及混合式映像(hybridmapping)等方式。其中，頁映像的方式需要很大尺寸的記憶空間來儲(chǔ)存映像數(shù)據(jù)庫，而區(qū)塊映像在隨機(jī)存取時(shí)所呈現(xiàn)的效能較差。并且，混合式映像通過一個(gè)邏輯區(qū)塊地址對應(yīng)一個(gè)實(shí)體區(qū)塊地址的方式，同樣的在隨機(jī)存取時(shí)所呈現(xiàn)的效能并不佳，且當(dāng)所存取的數(shù)據(jù)不全在相同的實(shí)體記憶區(qū)塊中時(shí)，需要進(jìn)行額外的垃圾搜集的動(dòng)作，造成系統(tǒng)額外的負(fù)擔(dān)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種閃存及其訪問方法，有效增進(jìn)閃存的使用效率。

本發(fā)明的閃存的訪問方法，包括：建立全地址映像數(shù)據(jù)庫，全地址映像數(shù)據(jù)庫包括多個(gè)頁映像表，各頁映像表被區(qū)分為多個(gè)邏輯地址區(qū)，且各邏輯地址區(qū)包括分別對應(yīng)多個(gè)邏輯頁地址的多個(gè)儲(chǔ)存字段，各儲(chǔ)存字段用來儲(chǔ)存對應(yīng)的邏輯頁地址映像的實(shí)體區(qū)塊地址以及實(shí)體頁地址；建立管理區(qū)塊，并對管理區(qū)塊寫入頁映像表索引數(shù)據(jù)；依據(jù)頁映像表索引數(shù)據(jù)以加載頁映像表的其中之一，并依據(jù)被加載的頁映像表獲得對應(yīng)實(shí)體記憶區(qū)塊；以及，針對對應(yīng)實(shí)體記憶區(qū)塊進(jìn)行數(shù)據(jù)存取動(dòng)作。

本發(fā)明的閃存則包括多個(gè)實(shí)體記憶區(qū)塊以及內(nèi)存控制器。各實(shí)體記憶區(qū) 塊包括多個(gè)實(shí)體記憶頁，內(nèi)存控制器耦接實(shí)體記憶區(qū)塊。內(nèi)存控制器執(zhí)行：建立全地址映像數(shù)據(jù)庫，全地址映像數(shù)據(jù)庫包括多個(gè)頁映像表，各頁映像表被區(qū)分為多個(gè)邏輯地址區(qū)，且各邏輯地址區(qū)包括分別對應(yīng)多個(gè)邏輯頁地址的多個(gè)儲(chǔ)存字段，各儲(chǔ)存字段用來儲(chǔ)存對應(yīng)的邏輯頁地址映像的實(shí)體區(qū)塊地址以及實(shí)體頁地址；建立管理區(qū)塊，并對管理區(qū)塊寫入頁映像表索引數(shù)據(jù)；依據(jù)頁映像表索引數(shù)據(jù)以加載頁映像表的其中之一，并依據(jù)被加載的頁映像表獲得對應(yīng)實(shí)體記憶區(qū)塊；以及，針對對應(yīng)實(shí)體記憶區(qū)塊進(jìn)行數(shù)據(jù)存取動(dòng)作。

基于上述，本發(fā)明提供全地址映像數(shù)據(jù)庫，通過打破記憶區(qū)塊限制，利用多個(gè)邏輯地址區(qū)分別對應(yīng)全地址映像數(shù)據(jù)庫中的多個(gè)頁映像表的方式，來使邏輯頁地址可以快速的映像到對映的實(shí)體記憶區(qū)塊的實(shí)體記憶頁，并完成數(shù)據(jù)的存取動(dòng)作。如此一來，閃存的使用效率可以得到提升，且執(zhí)行隨機(jī)存取動(dòng)作時(shí)的表現(xiàn)度也可以得到提升。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1顯示本發(fā)明一實(shí)施例的閃存的訪問方法的流程圖；

圖2顯示本發(fā)明一實(shí)施例的全地址映像數(shù)據(jù)庫的示意圖；

圖3顯示本發(fā)明一實(shí)施例的管理區(qū)塊的示意圖；

圖4顯示本發(fā)明實(shí)施例的全地址映像數(shù)據(jù)庫的實(shí)施方式的示意圖；

圖5顯示本發(fā)明實(shí)施例的頁映像表進(jìn)行整合的動(dòng)作示意圖；

圖6顯示本發(fā)明實(shí)施例的管理區(qū)塊的另一實(shí)施方式的示意圖；

圖7顯示本發(fā)明一實(shí)施例的閃存的示意圖。

附圖標(biāo)記：

s110～s140：閃存的存取步驟

pmt0～pmtn：頁映射表

200：全地址映像數(shù)據(jù)庫

la0～lam：邏輯地址區(qū)

lpa0、lpa1～lpap：邏輯頁地址

f0～fp：儲(chǔ)存字段

ppa1、ppa2：實(shí)體頁地址

pba1、pba2：實(shí)體區(qū)塊地址

300、600：管理區(qū)塊

310：頁映像表索引數(shù)據(jù)

320：邏輯存取地址

pmtb0～pmtbn：實(shí)體記憶區(qū)塊

a0：原頁映射表

a1～a4：更新頁映射表

npmtb0：置換實(shí)體記憶區(qū)塊

610：頁映像表索引數(shù)據(jù)

620：邏輯存取地址

631、632：空白隊(duì)列

640：有效計(jì)數(shù)值字段

710：閃存

711～71n：實(shí)體記憶區(qū)塊

720：內(nèi)存控制器

721：靜態(tài)內(nèi)存

具體實(shí)施方式

請參照圖1，圖1顯示本發(fā)明一實(shí)施例的閃存的訪問方法的流程圖。其中，步驟s110建立全地址映像數(shù)據(jù)庫。此全地址映像數(shù)據(jù)庫包括多個(gè)頁映像表，各頁映像表被區(qū)分為多個(gè)邏輯地址區(qū)，且各邏輯地址區(qū)包括分別對應(yīng)多個(gè)邏輯頁地址的多個(gè)儲(chǔ)存字段，各儲(chǔ)存字段用來儲(chǔ)存對應(yīng)的邏輯頁地址映像的實(shí)體區(qū)塊地址以及實(shí)體頁地址。在此，請同步參照圖2，圖2顯示本發(fā)明一實(shí)施例的全地址映像數(shù)據(jù)庫的示意圖。全地址映像數(shù)據(jù)庫200包括多個(gè)頁映像表pmt0～pmtn，各頁映射表pmt0～pmtn都可以分為多個(gè)邏輯地址區(qū)la0～lam。在各頁映像表pmt0～pmtn的各個(gè)邏輯地址區(qū)la0～lam中均包括多個(gè)儲(chǔ)存字段，這些儲(chǔ)存字段分別對應(yīng)至多個(gè)邏輯頁地址lpa0、邏輯頁地址lpa1～lpap。以頁映像表pmt0的邏輯地址區(qū)la0為范例，頁映像表pmt0的邏輯地址區(qū)la0中包括儲(chǔ)存字段f0～fp，儲(chǔ)存字段f0～fp分別對應(yīng) 邏輯頁地址lpa0～lpap。

值得一提的，本發(fā)明實(shí)施例的各儲(chǔ)存字段中記錄對應(yīng)邏輯頁地址的實(shí)體區(qū)塊地址以及實(shí)體頁地址。以儲(chǔ)存字段f0、儲(chǔ)存字段f1為范例，儲(chǔ)存字段f0儲(chǔ)存實(shí)體區(qū)塊地址pba1以及實(shí)體頁地址ppa1，儲(chǔ)存字段f1則儲(chǔ)存實(shí)體區(qū)塊地址pba2以及實(shí)體頁地址ppa2。

請重新參照圖1，步驟s120則建立管理區(qū)塊，并對管理區(qū)塊寫入一頁映像表索引數(shù)據(jù)。在此，請同步參照圖3，圖3顯示本發(fā)明一實(shí)施例的管理區(qū)塊的示意圖。管理區(qū)塊300包括頁映像表索引數(shù)據(jù)310以及邏輯存取地址320。頁映像表索引數(shù)據(jù)310可用來對應(yīng)至頁映像表0pmt0至頁映射表3pmt3的其中之一。

在本實(shí)施例中，頁映像表索引數(shù)據(jù)310對應(yīng)至頁映像表3pmt3，并且，在步驟s130，則依據(jù)頁映像表索引數(shù)據(jù)310來加載頁映像表pmt0～pmt3的其中之一，并依據(jù)被加載的頁映像表pmt3，且依據(jù)邏輯存取地址320來獲得對應(yīng)實(shí)體記憶區(qū)塊。接著，在步驟s140，則可針對對應(yīng)實(shí)體記憶區(qū)塊進(jìn)行數(shù)據(jù)存取動(dòng)作。

由上述的說明不難得知，通過本發(fā)明實(shí)施例的全地址映像數(shù)據(jù)庫200，各個(gè)邏輯地址區(qū)中的各個(gè)邏輯頁地址可以依據(jù)儲(chǔ)存字段直接映像到任意實(shí)體記憶區(qū)塊中的任意實(shí)體記憶頁，并快速的完成數(shù)據(jù)存取的動(dòng)作，有效提升閃存的存取效率。

以下請參照圖4，圖4顯示本發(fā)明實(shí)施例的全地址映像數(shù)據(jù)庫的實(shí)施方式的示意圖。全地址映像數(shù)據(jù)庫中所包括的頁映像表0pmt0～頁映射表npmtn被分成多個(gè)頁映射表群組，且這些頁映像表群組被分別儲(chǔ)存在閃存中的多個(gè)實(shí)體記憶區(qū)塊pmtb0～pmbtn中。在本實(shí)施方式中，頁映像表0～頁映像表3為相同的頁映像表群組，并被儲(chǔ)存在實(shí)體記憶區(qū)塊pmtb0中，頁映射表4～頁映射表7為相同的頁映像表群組，并被儲(chǔ)存在實(shí)體記憶區(qū)塊pmtb1中，另外，頁映射表n-3～頁映射表n為相同的頁映像表群組，并被儲(chǔ)存在實(shí)體記憶區(qū)塊pmtbn中。

值得一提的，為確保儲(chǔ)存頁映像表的數(shù)據(jù)穩(wěn)定，且可快速的提供存取，儲(chǔ)存頁映像表的內(nèi)存可使用單階儲(chǔ)存單元(single-levelcell,slc)的記憶胞來實(shí)施。

以下請參照圖5，圖5顯示本發(fā)明實(shí)施例的頁映像表進(jìn)行整合的動(dòng)作示意圖。當(dāng)頁映像表需要被更新時(shí)，被更新的頁映像表會(huì)被寫入至與原頁映像表相同的實(shí)體記憶區(qū)塊中。如圖5所示，頁映射表0發(fā)生四次的更新動(dòng)作，因此，更新頁映像表a1～a4依序被寫入與原頁映射表a0相同的實(shí)體記憶區(qū)塊pmtb0中。在當(dāng)更新頁映射表a4被填入實(shí)體記憶區(qū)塊pmtb0后，實(shí)體記憶區(qū)塊pmtb0的可儲(chǔ)存空間少于一默認(rèn)值，在此時(shí)，頁映像表整合動(dòng)作就可以被執(zhí)行。具體來說明，當(dāng)頁映像表整合動(dòng)作被執(zhí)行時(shí)，一個(gè)新的置換實(shí)體記憶區(qū)塊npmtb0可以被建立。并且，實(shí)體記憶區(qū)塊pmtb0中最新版本的頁映像表0a4以及頁映像表1～頁映像表3可以被復(fù)制到置換實(shí)體記憶區(qū)塊npmtb0中。而在完成上述的復(fù)制動(dòng)作后，實(shí)體記憶區(qū)塊pmtb0可以被釋出。

通過上述的頁映射表整合動(dòng)作，閃存的記憶空間不會(huì)發(fā)生浪費(fèi)，且頁映射表的更新動(dòng)作也可以持續(xù)被進(jìn)行，提升閃存的存取效率。

附帶一提的，上述的默認(rèn)值可以由工程人員預(yù)先設(shè)定，并通過軟件或硬件的實(shí)施方式來告知內(nèi)存控制器以進(jìn)行相對映的檢查及頁映像表的整合動(dòng)作。

接著請參照圖6，圖6顯示本發(fā)明實(shí)施例的管理區(qū)塊的另一實(shí)施方式的示意圖。管理區(qū)塊600除包括頁映像表索引數(shù)據(jù)610、邏輯存取地址620外，另包括至少一個(gè)空白隊(duì)列631、空白隊(duì)列632(圖6顯示兩個(gè)僅只是示范性的范例)。其中，空白隊(duì)列631及空白隊(duì)列632可以儲(chǔ)存兩個(gè)空白實(shí)體記憶區(qū)塊或無有效數(shù)據(jù)記憶區(qū)塊。當(dāng)發(fā)生對閃存執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入動(dòng)作時(shí)，內(nèi)存控制器可接收到寫入數(shù)據(jù)及對應(yīng)的寫入邏輯地址，并將寫入數(shù)據(jù)寫入至空白隊(duì)列631中的空白實(shí)體記憶區(qū)塊中。并且，內(nèi)存控制器可依據(jù)寫入邏輯地址以及空白實(shí)體記憶區(qū)塊以同步更新對應(yīng)的頁映射表。

在空白隊(duì)列631中的空白實(shí)體記憶區(qū)塊對應(yīng)的實(shí)體記憶頁有數(shù)據(jù)被寫入后，空白隊(duì)列可以被更新。

在另一方面，管理區(qū)塊600還包括有效計(jì)數(shù)值字段640。有效計(jì)數(shù)值字段640記錄對應(yīng)實(shí)體記憶區(qū)塊中的有效記憶頁數(shù)量。通過有效計(jì)數(shù)值可以得知實(shí)體記憶區(qū)塊中有效的實(shí)體記憶頁的數(shù)量。當(dāng)實(shí)體記憶區(qū)塊不使用時(shí)，有效計(jì)數(shù)值可以提供內(nèi)存控制器選擇哪一個(gè)實(shí)體記憶區(qū)塊來執(zhí)行垃圾整理動(dòng) 作。例如，當(dāng)有效計(jì)數(shù)值指示某第一實(shí)體記憶區(qū)塊有效的實(shí)體記憶頁的數(shù)量只有一個(gè)時(shí)，內(nèi)存控制器只需要整理一個(gè)實(shí)體記憶頁就可以將此第一實(shí)體記憶區(qū)塊釋放出來提供使用。

在上述的實(shí)施方式中，內(nèi)存控制器可以判斷有效記憶頁數(shù)量是否小于一個(gè)預(yù)設(shè)的設(shè)定值，并在當(dāng)有效記憶頁數(shù)量小于默認(rèn)的設(shè)定值，轉(zhuǎn)存其中的有效記憶頁的數(shù)據(jù)至其他實(shí)體記憶區(qū)塊，并釋放對應(yīng)實(shí)體記憶區(qū)塊。

請參照圖7，圖7顯示本發(fā)明一實(shí)施例的閃存的示意圖。閃存710包括多個(gè)實(shí)體記憶區(qū)塊711～71n、內(nèi)存控制器720以及靜態(tài)內(nèi)存721。其中，各實(shí)體記憶區(qū)塊711～71n包括多個(gè)實(shí)體記憶頁。實(shí)體記憶區(qū)塊711～71n并耦接至內(nèi)存控制器720。

內(nèi)存控制器720用來執(zhí)行多個(gè)動(dòng)作，其中，在本實(shí)施例中，內(nèi)存控制器720建立全地址映像數(shù)據(jù)庫，其中，全地址映像數(shù)據(jù)庫包括多個(gè)頁映像表，各頁映像表被區(qū)分為多個(gè)邏輯地址區(qū)，且各邏輯地址區(qū)包括分別對應(yīng)多個(gè)邏輯頁地址的多個(gè)儲(chǔ)存字段，各儲(chǔ)存字段用來儲(chǔ)存對應(yīng)的邏輯頁地址映像的實(shí)體區(qū)塊地址以及實(shí)體頁地址；并且，內(nèi)存控制器720建立管理區(qū)塊，并對管理區(qū)塊寫入頁映像表索引數(shù)據(jù)；內(nèi)存控制器720另依據(jù)頁映像表索引數(shù)據(jù)以加載頁映像表的其中之一，并依據(jù)被加載的頁映像表獲得對應(yīng)實(shí)體記憶區(qū)塊；再依據(jù)寫入邏輯地址以及空白頁地址更新對應(yīng)的頁映像表。

附帶一提的，內(nèi)存控制器720可將被加載的頁映像表暫存在靜態(tài)內(nèi)存721中。而靜態(tài)內(nèi)存721可以內(nèi)建在內(nèi)存控制器720中，也可以外掛于內(nèi)存控制器720之外。

關(guān)于內(nèi)存控制器720執(zhí)行各項(xiàng)動(dòng)作的細(xì)節(jié)，在前述多個(gè)實(shí)施例及實(shí)施方式都有詳盡的介紹，在此不多贅述。

綜上所述，本發(fā)明通過建立全地址映像數(shù)據(jù)庫，并打破內(nèi)存的區(qū)塊限制以進(jìn)行地址映像，并進(jìn)一步完成數(shù)據(jù)存取的動(dòng)作。如此一來，閃存的存取動(dòng)作可以更為快速，且動(dòng)態(tài)的存取動(dòng)作也可以順利的被完成，閃存的整體效率都可以有效的被提升。

雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的改動(dòng)與潤飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求界定范圍為準(zhǔn)。