一種存儲(chǔ)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種存儲(chǔ)裝置，其包括與外部控制器電性相連的存儲(chǔ)器接口、通過第二總線與所述存儲(chǔ)控制器相連的易失性存儲(chǔ)器、通過第三總線與所述存儲(chǔ)控制器相連的非易失性存儲(chǔ)器。所述易失性存儲(chǔ)器包括有非易失映射區(qū)，所述非易失性存儲(chǔ)器包括與所述易失性映射區(qū)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的非易失備份區(qū)，在所述存儲(chǔ)控制器的控制下，該非易失備份區(qū)對(duì)所述非易失映射區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來說，所述存儲(chǔ)裝置由兩部分形成，一部分是作為易失性內(nèi)存使用的易失性存儲(chǔ)區(qū)，另一部分為作為非易失性內(nèi)存使用的非易失映射區(qū)，這樣可以使得部分內(nèi)存中的數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)掉電保護(hù)，提高了數(shù)據(jù)安全性。
【專利說明】一種存儲(chǔ)裝置
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)領(lǐng)域，具體涉及一種非易失性隨機(jī)存取的存儲(chǔ)裝置?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002]NVDIMM(Non-Volatile Dual In-line Memory Module，非易失性雙列直插式存儲(chǔ)模塊)是在DIMM(Dual Inline Memory Modules，即雙列直插式存儲(chǔ)模塊)的基礎(chǔ)上演化而來的，其屬于一種集成了 DRAM (Dynamic Random Access Memory，S卩動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)和非易失性內(nèi)存芯片的內(nèi)存條規(guī)格。NVDIMM作為一種能夠兼具傳統(tǒng)內(nèi)存的高速訪問帶寬，同時(shí)能夠在掉電時(shí)保存數(shù)據(jù)兩種特性的新型存儲(chǔ)設(shè)備，正逐漸受到云計(jì)算、數(shù)據(jù)中心以及高性能服務(wù)器等應(yīng)用領(lǐng)域的重視。但目前的NVDIMM方案均采用NAND Flash (NAND閃存)作為非易失存儲(chǔ)介質(zhì)，但NAND Flash的種類較多，需要配備糾錯(cuò)引擎，以及接口界面沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，使得其可靠性和通用性較差。因此，在NVDIMM上應(yīng)用NAND Flash作為非易失存儲(chǔ)介質(zhì)還存在兼容性、可靠性以及可維護(hù)性等方面的問題。
[0003]因此，本發(fā)明希望提出一種改進(jìn)的技術(shù)方案來克服上述技術(shù)問題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種非易失性隨機(jī)存取的存儲(chǔ)裝置，用于為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供非易失性內(nèi)存。
[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種存儲(chǔ)裝置，其包括存儲(chǔ)器接口，其與外部控制器電性相連；存儲(chǔ)控制器，其通過第一總線與所述存儲(chǔ)器接口相連；易失性存儲(chǔ)器，其通過第二總線與所述存儲(chǔ)控制器相連，所述易失性存儲(chǔ)器包括有非易失映射區(qū)；和非易失性存儲(chǔ)器，其通過第三總線與所述存儲(chǔ)控制器相連，所述非易失性存儲(chǔ)器包括與所述易失性映射區(qū)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的非易失備份區(qū)，在所述存儲(chǔ)控制器的控制下，該非易失備份區(qū)對(duì)所述非易失映射區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。
[0006]進(jìn)一步的，所述非易失性存儲(chǔ)單元的接口滿足如下接口標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè):SD卡接口標(biāo)準(zhǔn)、MMC卡接口標(biāo)準(zhǔn)、CF卡接口標(biāo)準(zhǔn)和UFS接口標(biāo)準(zhǔn)，所述易失性存儲(chǔ)單元為動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器或靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，所述第一總線為DIMM總線，所述存儲(chǔ)器接口為DIMM接口，第二總線為易失性存儲(chǔ)器總線，第三總線為非易失性存儲(chǔ)器總線，所述DMM接口插入DIMM插槽中以與所述外部控制器相連。
[0007]進(jìn)一步的，所述易失性存儲(chǔ)器包括多個(gè)易失性存儲(chǔ)單元，每個(gè)易失性存儲(chǔ)單元具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線和時(shí)鐘總線，各個(gè)易失性存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線和時(shí)鐘總線匯集形成第二總線，所述非易失性存儲(chǔ)器包括多個(gè)所述非易失性存儲(chǔ)單元，每個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線、命令總線和時(shí)鐘總線，各個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)總線、命令總線和時(shí)鐘總線匯集形成第三總線。
[0008]進(jìn)一步的，所述存儲(chǔ)裝置中包括位掩碼表，所述位掩碼表包括有多個(gè)位，其中的部分或全部位中的每個(gè)位對(duì)應(yīng)所述非易失映射區(qū)中的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)塊，對(duì)應(yīng)所述非易失映射區(qū)的一個(gè)位為有效時(shí)，則表示其對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)塊中有待備份數(shù)據(jù)，在該位為無效時(shí)，則表示其對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)塊中無待備份數(shù)據(jù)，所述存儲(chǔ)控制器基于所述位掩碼表將外部數(shù)據(jù)寫入所述非易失映射區(qū)的存儲(chǔ)區(qū)塊中，并將所述位掩碼表中的對(duì)應(yīng)位設(shè)置為有效；基于所述位掩碼表將所述非易失映射區(qū)中的存儲(chǔ)區(qū)塊內(nèi)的待備份數(shù)據(jù)備份至所述非易失備份區(qū)中，并將所述位掩碼表中的相應(yīng)位設(shè)置為無效。
[0009]進(jìn)一步的，所述存儲(chǔ)控制器包括存儲(chǔ)處理模塊、易失性存儲(chǔ)器控制模塊以及非易失性存儲(chǔ)器控制模塊，所述存儲(chǔ)處理模塊接收第一總線的命令，接收或發(fā)送第一總線的數(shù)據(jù)，同時(shí)向易失性存儲(chǔ)器控制模塊或非易失性存儲(chǔ)器控制模塊發(fā)送相應(yīng)控制指令，以及收發(fā)相應(yīng)數(shù)據(jù)，所述易失性存儲(chǔ)器控制模塊對(duì)所述易失性存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫操作，所述非易失性存儲(chǔ)器控制模塊對(duì)所述非易失性存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫操作。
[0010]進(jìn)一步的，所述存儲(chǔ)處理模塊在檢測(cè)到第一總線空閑時(shí)，查詢所述位掩碼表以確定所述非易失映射區(qū)是否還有待備份數(shù)據(jù)，如果有，則向易失性存儲(chǔ)器控制模塊和非易失性存儲(chǔ)器控制模塊發(fā)出相應(yīng)指令，以根據(jù)位掩碼表將易失性存儲(chǔ)器的非易失映射區(qū)中的待備份數(shù)據(jù)備份到非易失性存儲(chǔ)器的非易失備份區(qū)中，并將所述位掩碼表中的相應(yīng)位設(shè)置為無效。
[0011]進(jìn)一步的，所述存儲(chǔ)處理模塊檢測(cè)查詢所述位掩碼表以確定所述非易失映射區(qū)中的待備份數(shù)據(jù)是否超過閾值，如果是，則向易失性存儲(chǔ)器控制模塊和非易失性存儲(chǔ)器控制模塊發(fā)出相應(yīng)指令，以根據(jù)位掩碼表將易失性存儲(chǔ)器的非易失映射區(qū)中的待備份數(shù)據(jù)備份到非易失性存儲(chǔ)器的非易失備份區(qū)中，并將所述位掩碼表中的相應(yīng)位設(shè)置為無效。
[0012]進(jìn)一步的，存儲(chǔ)處理模塊檢測(cè)到第一總線上發(fā)來的關(guān)機(jī)命令時(shí)，則向易失性存儲(chǔ)器控制模塊和非易失性存儲(chǔ)器控制模塊發(fā)出相應(yīng)指令，以根據(jù)位掩碼表將易失性存儲(chǔ)器的非易失映射區(qū)中的待備份數(shù)據(jù)備份到非易失性存儲(chǔ)器的非易失備份區(qū)中。
[0013]進(jìn)一步的，存儲(chǔ)處理模塊檢測(cè)到電壓下降到閾值以下時(shí)，則向易失性存儲(chǔ)器控制模塊和非易失性存儲(chǔ)器控制模塊發(fā)出相應(yīng)指令，以根據(jù)位掩碼表中的信息將易失性存儲(chǔ)器的非易失映射區(qū)中的待備份數(shù)據(jù)備份到非易失性存儲(chǔ)器的非易失備份區(qū)中。
[0014]進(jìn)一步的，所述存儲(chǔ)裝置包括臨時(shí)后備電源，所述臨時(shí)后備電源包括電池或超級(jí)電容。
[0015]進(jìn)一步的，所述易失性存儲(chǔ)器還包括易失性存儲(chǔ)區(qū)和直接訪問非易失區(qū)，外部控制器寫訪問該直接訪問非易失區(qū)時(shí)，所述存儲(chǔ)控制器會(huì)將第一總線上的寫命令轉(zhuǎn)換為非易失性存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)寫命令，并把數(shù)據(jù)直接寫入直接訪問非易失存儲(chǔ)區(qū)的相應(yīng)地址，外部控制器讀訪問該直接訪問非易失區(qū)時(shí)，所述存儲(chǔ)控制器會(huì)將第一總線上的讀命令轉(zhuǎn)換為非易失性存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)讀命令，并從直接訪問非易失存儲(chǔ)區(qū)的相應(yīng)地址讀出數(shù)據(jù)。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中的非易失性動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取的存儲(chǔ)裝置采用了標(biāo)準(zhǔn)接口的非易失性存儲(chǔ)器，提高了該存儲(chǔ)裝置的可靠性、通用性以及可維護(hù)性。
[0017]關(guān)于本發(fā)明的其他目的，特征以及優(yōu)點(diǎn)，下面將結(jié)合附圖在【具體實(shí)施方式】中詳細(xì)描述。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0018]結(jié)合參考附圖及接下來的詳細(xì)描述，本發(fā)明將更容易理解，其中同樣的附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)同樣的結(jié)構(gòu)部件，其中:
[0019]圖1為本發(fā)明中的非易失性動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取的存儲(chǔ)裝置在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖2為圖1中的非易失性動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取的存儲(chǔ)裝置中的易失性存儲(chǔ)器在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)框圖；
[0021]圖3為圖1中的非易失性動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取的存儲(chǔ)裝置中的非易失性存儲(chǔ)器在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)框圖；
[0022]圖4為圖3中的非易失性動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取的存儲(chǔ)裝置中的非易失性存儲(chǔ)單元在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)框圖；
[0023]圖5為圖1中的非易失性動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取的存儲(chǔ)控制器在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖6為本發(fā)明中的易失性存儲(chǔ)器及非易失性存儲(chǔ)器在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0025]圖7為本發(fā)明中的易失性存儲(chǔ)器及非易失性存儲(chǔ)器在另一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)果原理圖；
[0026]圖8為本發(fā)明中的易失性存儲(chǔ)器及非易失性存儲(chǔ)器在再一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)果原理圖；
[0027]圖9為圖5中的存儲(chǔ)處理模塊在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)框圖
[0028]圖10為地址映射表的示例圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0029]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0030]本發(fā)明的詳細(xì)描述主要通過程序、步驟、邏輯塊、過程或其他象征性的描述來呈現(xiàn)，其直接或間接地模擬本發(fā)明中的技術(shù)方案的運(yùn)作。所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員使用此處的這些描述和陳述向所屬領(lǐng)域內(nèi)的其他技術(shù)人員有效的介紹他們的工作本質(zhì)。
[0031]此處所稱的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指與所述實(shí)施例相關(guān)的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性至少可包含于本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”并非必須都指同一個(gè)實(shí)施例，也不必須是與其他實(shí)施例互相排斥的單獨(dú)或選擇實(shí)施例。此外，表示一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的方法、流程圖或功能框圖中的模塊順序并非固定的指代任何特定順序，也不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。
[0032]如圖1所示的，其示出了本發(fā)明中的非易失性動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取的存儲(chǔ)裝置的一個(gè)實(shí)施例，所述存儲(chǔ)裝置1包括存儲(chǔ)器接口 10、存儲(chǔ)控制器12、易失性存儲(chǔ)器14和非易失性存儲(chǔ)器16。所述存儲(chǔ)器接口 10與外部控制器21電性相連。所述存儲(chǔ)控制器12通過第一總線11與所述存儲(chǔ)器接口 10相連。所述易失性存儲(chǔ)器14通過第二總線13與所述存儲(chǔ)控制器12相連。所述非易失性存儲(chǔ)器通過第三總線15與所述存儲(chǔ)控制器12相連。
[0033]在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一總線11可以為DIMM總線，所述存儲(chǔ)器接口 10為可以DIMM接口，又可以稱為DIMM金手指，第二總線為易失性存儲(chǔ)器總線13，第三總線15為非易失性存儲(chǔ)器總線，所述存儲(chǔ)控制器12為DIMM存儲(chǔ)控制器，所述存儲(chǔ)裝置1可以被稱為DIMM存儲(chǔ)裝置，該DIMM存儲(chǔ)裝置的DIMM接口 10插入外部的存儲(chǔ)裝置插槽20中，該存儲(chǔ)裝置插槽可以為DIMM插槽，所述存儲(chǔ)裝置插槽20與所述外部控制器21相連。所述外部控制器21位于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主板或CPU (Central Processing Unit)中，該存儲(chǔ)裝置1為該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供系統(tǒng)易失性存儲(chǔ)區(qū)以及固態(tài)非易失性存儲(chǔ)區(qū)(比如固態(tài)硬盤)。在其他的實(shí)施例中，所述DIMM接口也可以由其他接口標(biāo)準(zhǔn)來替代，本發(fā)明對(duì)此并不限制。
[0034]圖2為圖1中的易失性存儲(chǔ)器14在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)框圖。如圖2所示，所述易失性存儲(chǔ)器14包括有多個(gè)易失性存儲(chǔ)單元，每個(gè)易失性存儲(chǔ)單元是由易失性存儲(chǔ)介質(zhì)形成的。所述易失性存儲(chǔ)單元可以為DRAM (動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)，也可以為SRAM (StaticRandom Access Memory，即靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)。如圖2所示，其是以易失性存儲(chǔ)單元為DRAM為例進(jìn)行介紹，多個(gè)易失性存儲(chǔ)單元分別為DRAM141、DRAM142、DRAM143、DRAM144，其形成了 4行1列的陣列。每個(gè)DRAM有其獨(dú)立的時(shí)鐘總線clock、控制總線control、地址總線address以及數(shù)據(jù)總線data，各個(gè)DRAM的總線匯集在一起，構(gòu)成易失性存儲(chǔ)器總線13。在另一些實(shí)施例中，也可以形成3行2列，10行3列的陣列。此外，在一些應(yīng)用中，所述易失性存儲(chǔ)單元也可以被稱為內(nèi)存單元，所述易失性存儲(chǔ)器14也可以被稱之為內(nèi)存陣列。
[0035]圖3為圖1中的非易失性存儲(chǔ)器16在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)框圖。如圖3所示，所述非易失性存儲(chǔ)器16包括有多個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元，每個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元是由非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)形成的。在一個(gè)實(shí)施例中，所述非易失性存儲(chǔ)器可以為NAND閃存，也可以為NOR閃存，本發(fā)明對(duì)此并不做特別的限制。如圖3所示，多個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元分別為eMMC (Embedded Multi Media Card，嵌入式多媒體卡)161、eMMC162、eMMC163、eMMC164、eMMC165、eMMC166、eMMC167和eMMC168，其形成了 4行2列的陣列。每個(gè)eMMC有其獨(dú)立的數(shù)據(jù)線DATA、命令總線CMD和時(shí)鐘總線CLK，所述數(shù)據(jù)總線、命令總線和時(shí)鐘總線匯集在一起，構(gòu)成非易失性存儲(chǔ)器總線15。在另一些實(shí)施例中，也可以形成3行2列，10行3列的陣列。
[0036]圖4為圖3中的一個(gè)eMMC161在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)框圖。所述eMMC161包括與第三總線相連的eMMC主控制器1611以及與所述eMMC主控制器1611相連的NAND閃存1610。所述eMMC主控制器1611通過非易失性存儲(chǔ)器總線15與存儲(chǔ)控制器12通訊，并將數(shù)據(jù)寫入到NAND Flash 1610，或?qū)?shù)據(jù)從NAND Flash 1610讀出。
[0037]在圖3和圖4的實(shí)施例中，以eMMC為非易失性存儲(chǔ)單元為例進(jìn)行了介紹。在其他實(shí)施例中，所述非易失性存儲(chǔ)單元還可以是SD (Security Digital)卡，CF (Compact Flash)卡、其他MMC卡、UFS (Universal Flash Storage，通用閃存)卡。換句話說，所述非易失性存儲(chǔ)單元的接口可以是接口標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè):SD卡接口標(biāo)準(zhǔn)、MMC卡接口標(biāo)準(zhǔn)、CF卡接口標(biāo)準(zhǔn)和UFS接口標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，還可以是其他統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)。
[0038]圖5為圖1中的存儲(chǔ)控制器12在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)框圖。所述存儲(chǔ)控制器12包括存儲(chǔ)處理模塊121、易失性存儲(chǔ)器控制模塊122，以及非易失性存儲(chǔ)器控制模塊123。所述存儲(chǔ)處理模塊121接收第一總線的命令，接收或發(fā)送第一總線的數(shù)據(jù)，同時(shí)向易失性存儲(chǔ)器控制模塊122或非易失性存儲(chǔ)器控制模塊123發(fā)送相應(yīng)控制指令，以及收發(fā)相應(yīng)數(shù)據(jù)。所述易失性存儲(chǔ)器控制模塊122對(duì)所述易失性存儲(chǔ)器14進(jìn)行讀寫操作，所述非易失性存儲(chǔ)器控制模塊123對(duì)所述非易失性存儲(chǔ)器16進(jìn)行讀寫操作。具體的，非易失性存儲(chǔ)器控制模塊123通過非易失性存儲(chǔ)器控制模塊總線126與存儲(chǔ)處理模塊121相連，所述易失性存儲(chǔ)器控制模塊122通過易失性存儲(chǔ)器控制模塊總線125與存儲(chǔ)處理模塊121相連。所述存儲(chǔ)控制器12還包括有數(shù)據(jù)緩沖器124，用于在易失性存儲(chǔ)器14與非易失性存儲(chǔ)器16進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)緩沖。
[0039]綜上所述，由于采用非易失性存儲(chǔ)器中的非易失性存儲(chǔ)單元的接口滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)，從而提高了可靠性、通用性和可維護(hù)性。假如某些非易失性存儲(chǔ)單元壞掉，則更換該非易失性存儲(chǔ)單元非常容易，便于維護(hù)。
[0040]如圖6所示，本發(fā)明中的易失性存儲(chǔ)器及非易失性存儲(chǔ)器在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)原理圖。如圖6所示，所述易失性存儲(chǔ)器14包括易失性存儲(chǔ)區(qū)1450和非易失映射區(qū)1460。所述非易失性存儲(chǔ)器16包括非易失備份區(qū)1650。
[0041]易失性存儲(chǔ)器14的易失性存儲(chǔ)區(qū)1450可以獨(dú)立被應(yīng)用。所述易失性存儲(chǔ)器14的易失性內(nèi)存區(qū)1450在功能上與普通的內(nèi)存相同，因此又可以稱為內(nèi)存區(qū)。當(dāng)外部控制器21發(fā)出的訪問命令落在該易失性存儲(chǔ)區(qū)1450時(shí)，存儲(chǔ)控制器12直接將命令旁路給易失性存儲(chǔ)器14，這樣計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相當(dāng)于直接訪問易失性存儲(chǔ)器，可實(shí)現(xiàn)與普通內(nèi)存一樣的讀寫性能。這樣的讀寫訪問速度很快，不影響任何訪問速度。
[0042]如圖6所示，易失性存儲(chǔ)器14的非易失映射區(qū)1460與非易失性存儲(chǔ)器16的非易失備份區(qū)1650相對(duì)應(yīng)，兩者共同構(gòu)成存儲(chǔ)裝置1的映射非易失區(qū)。當(dāng)外部控制器21發(fā)出的訪問命令落在該非易失映射區(qū)1460時(shí)，存儲(chǔ)控制器12直接將命令旁路給易失性存儲(chǔ)器14，這樣計(jì)算機(jī)也相當(dāng)于直接訪問易失性存儲(chǔ)器14，可實(shí)現(xiàn)與普通內(nèi)存一樣的讀寫性能。此夕卜，在所述存儲(chǔ)控制器12的控制下，該非易失備份區(qū)1650對(duì)所述非易失映射區(qū)1460內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。這樣，在所述存儲(chǔ)裝置1掉電后恢復(fù)供電時(shí)，可以將所述非易失映射區(qū)1460內(nèi)的數(shù)據(jù)復(fù)制到所述非易失映射區(qū)1460中，這樣非易失映射區(qū)1460就恢復(fù)了上次掉電時(shí)的數(shù)據(jù)，從而具有非易失存儲(chǔ)特性。
[0043]如圖9所示，所述存儲(chǔ)處理模塊121中還可以包括有位掩碼表，當(dāng)然在其他實(shí)施例中，所述位掩碼表也可以存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器16中。所述位掩碼表1213包括有多個(gè)位(一個(gè)比特位)，其中的部分位中的每個(gè)位對(duì)應(yīng)所述非易失映射區(qū)1460中的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)塊。需要知道的是，所述位掩碼表1213中的另一些位還可以對(duì)應(yīng)其他區(qū)的存儲(chǔ)區(qū)塊。所述位掩碼表1213中對(duì)應(yīng)所述非易失映射區(qū)1460的一個(gè)位為有效時(shí)，比如1時(shí)，則表示其對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)塊中有待備份數(shù)據(jù)，即還未備份到非易失備份區(qū)1650內(nèi)的數(shù)據(jù)，在該位為無效時(shí)，比如0時(shí)，則表示其對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)塊中無待備份數(shù)據(jù)，比如該對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)塊根本就沒有寫入數(shù)據(jù)，或者被寫入的數(shù)據(jù)已經(jīng)備份至非易失備份區(qū)1650內(nèi)。所述存儲(chǔ)控制器12通過所述易失性存儲(chǔ)器控制器122將外部數(shù)據(jù)寫入所述非易失映射區(qū)1460的存儲(chǔ)區(qū)塊中，所述存儲(chǔ)控制器12基于所述位掩碼表1213將所述非易失映射區(qū)1460中的存儲(chǔ)區(qū)塊內(nèi)的待備份數(shù)據(jù)備份至所述非易失備份區(qū)1650中，同時(shí)將所述位掩碼表1213中的相應(yīng)位置為無效。
[0044]在第一個(gè)實(shí)施例中，所述存儲(chǔ)處理模塊121在檢測(cè)到第一總線11空閑時(shí)，查詢所述位掩碼表1213以確定所述非易失映射區(qū)1460是否還有待備份數(shù)據(jù)，如果有，則向易失性存儲(chǔ)器控制模塊122和非易失性存儲(chǔ)器控制模塊123發(fā)出相應(yīng)指令，以根據(jù)位掩碼表1213中的信息將易失性存儲(chǔ)器14的非易失映射區(qū)1460中的待備份數(shù)據(jù)分批次備份到非易失性存儲(chǔ)器16的非易失備份區(qū)1650中，并將所述位掩碼表1213中的相應(yīng)位置為無效。
[0045]在第二個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)處理模塊121檢測(cè)查詢所述位掩碼表1213以確定所述非易失映射區(qū)1460中的待備份數(shù)據(jù)是否超過閾值，如果是，則向易失性存儲(chǔ)器控制模塊122和非易失性存儲(chǔ)器控制模塊123發(fā)出相應(yīng)指令，以根據(jù)位掩碼表1213中的信息將易失性存儲(chǔ)器14的非易失映射區(qū)1460中的待備份數(shù)據(jù)分批次備份到非易失性存儲(chǔ)器16的非易失備份區(qū)1650中，并將所述位掩碼表1213中的相應(yīng)位置為無效。
[0046]在第三個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)處理模塊121檢測(cè)到第一總線11上發(fā)來的關(guān)機(jī)命令時(shí)，則向易失性存儲(chǔ)器控制模塊122和非易失性存儲(chǔ)器控制模塊123發(fā)出相應(yīng)指令，以根據(jù)位掩碼表1213中的信息將易失性存儲(chǔ)器14的非易失映射區(qū)1460中的待備份數(shù)據(jù)備份到非易失性存儲(chǔ)器16的非易失備份區(qū)1650中。此次備份是一次性的，這樣可以保證關(guān)機(jī)后，所有數(shù)據(jù)都被備份成功。
[0047]在第四實(shí)施例中，存儲(chǔ)處理模塊121檢測(cè)到電壓下降到閾值以下時(shí)，則向易失性存儲(chǔ)器控制模塊122和非易失性存儲(chǔ)器控制模塊123發(fā)出相應(yīng)指令，以根據(jù)位掩碼表1213中的信息將易失性存儲(chǔ)器14的非易失映射區(qū)1460中的待備份數(shù)據(jù)備份到非易失性存儲(chǔ)器16的非易失備份區(qū)1650中。此實(shí)施例為異常斷電備份，為實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)備份，需要在DIMM存儲(chǔ)裝置1上增加臨時(shí)后備電源，如電池，超級(jí)電容等，這樣可以使得在異常斷電后，該后備電源能夠給所述DIMM存儲(chǔ)裝置1提供一定的電能，保證數(shù)據(jù)都被備份成功。
[0048]在此實(shí)施例中，對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來說，所述存儲(chǔ)裝置1由兩部分形成，一部分是作為易失性內(nèi)存使用的易失性存儲(chǔ)區(qū)1450，另一部分為作為非易失性內(nèi)存使用的非易失映射區(qū)1460，這樣可以使得部分內(nèi)存中的數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)掉電保護(hù)，提高了數(shù)據(jù)安全性。
[0049]如圖7所示，本發(fā)明中的易失性存儲(chǔ)器及非易失性存儲(chǔ)器在另一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)原理圖。如圖7所示，所述易失性存儲(chǔ)器14包括易失性存儲(chǔ)區(qū)1450和非易失映射區(qū)1460。所述非易失性存儲(chǔ)器16包括非易失備份區(qū)1650和直接訪問非易失區(qū)1670。其中，非易失備份區(qū)1650和非易失映射區(qū)1460的運(yùn)作原理與圖6中的相同，這里不再重復(fù)。
[0050]外部控制器21能夠通過存儲(chǔ)控制器12直接訪問非易失性存儲(chǔ)器16的直接訪問非易失區(qū)1670。在外部控制器21寫訪問該直接訪問非易失區(qū)1670時(shí)，所述存儲(chǔ)控制器12會(huì)將第一總線上的寫命令轉(zhuǎn)換為非易失性存儲(chǔ)器16的數(shù)據(jù)寫命令，并把數(shù)據(jù)直接寫入直接訪問非易失存儲(chǔ)區(qū)1670的相應(yīng)地址，外部控制器21讀訪問該直接訪問非易失區(qū)1670時(shí)，所述存儲(chǔ)控制器12會(huì)將第一總線上的讀命令轉(zhuǎn)換為非易失性存儲(chǔ)器16的數(shù)據(jù)讀命令，并從直接訪問非易失存儲(chǔ)區(qū)1670的相應(yīng)地址讀出數(shù)據(jù)。這一存儲(chǔ)區(qū)的功能是為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供最可靠的非易失存儲(chǔ)空間。數(shù)據(jù)在整個(gè)寫入過程中沒有在非易失存儲(chǔ)器中暫存，因此無須采用任何保護(hù)機(jī)制既可保證寫入數(shù)據(jù)的可靠性，因此能夠提供最高可靠級(jí)別的非易失存儲(chǔ)特性。
[0051]在此實(shí)施例中，對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來說，所述存儲(chǔ)裝置1由兩部分形成，一部分是作為內(nèi)存使用的易失性存儲(chǔ)區(qū)1450，另一部分為作為固態(tài)硬盤(solid state disk，SSD)使用的直接訪問非易失性存儲(chǔ)區(qū)1670，它們通過同一個(gè)存儲(chǔ)器接口訪問，通過同一個(gè)存儲(chǔ)控制器管理，這種方式更為有效，管理更為簡(jiǎn)便。
[0052]如圖8所示，本發(fā)明中的存儲(chǔ)裝置的易失性存儲(chǔ)器及非易失性存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)原理圖。如圖8所示，所述易失性存儲(chǔ)器14包括易失性存儲(chǔ)區(qū)1450和數(shù)據(jù)緩存區(qū)1470。所述非易失性存儲(chǔ)器16包括非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660。
[0053]易失性存儲(chǔ)器14的數(shù)據(jù)緩存區(qū)1470與非易失性存儲(chǔ)器16的非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660相對(duì)應(yīng)，兩者共同構(gòu)成存儲(chǔ)裝置1的非易失性存儲(chǔ)區(qū)。所述外部控制器21能夠通過存儲(chǔ)控制器12訪問非易失性存儲(chǔ)器16的非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660。然而，為了保證數(shù)據(jù)的寫入速度，被寫入的數(shù)據(jù)需要先緩存至所述易失性存儲(chǔ)器14的數(shù)據(jù)緩存區(qū)1470中，之后再由所述數(shù)據(jù)緩存區(qū)1470中被拷貝至所述非易失性存儲(chǔ)器16中的非易失性存儲(chǔ)區(qū)。所述非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660的存儲(chǔ)空間要大于數(shù)據(jù)緩存區(qū)1470的存儲(chǔ)空間。這樣，該存儲(chǔ)區(qū)可以為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供具有超大容量(可高達(dá)TB級(jí))并且具有較高訪問速度的非易失存儲(chǔ)空間。
[0054]所述易失性存儲(chǔ)區(qū)1450在功能上為類內(nèi)存區(qū)，所述類內(nèi)存區(qū)是指該區(qū)域存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)在掉電后消失，在功能上與普通的內(nèi)存相當(dāng)。所述非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660在功能上為類硬盤區(qū)，該類硬盤區(qū)則可在掉電后保存數(shù)據(jù)，并在重新上電后再次正確讀取。
[0055]可以看出，本發(fā)明中的存儲(chǔ)裝置1兼具了現(xiàn)有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)存和硬盤的特點(diǎn)，即有易失性存儲(chǔ)區(qū)1450，也有非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660，他們通過同一個(gè)存儲(chǔ)器接口訪問，通過同一個(gè)存儲(chǔ)控制器管理。換句話說，對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來說，所述存儲(chǔ)裝置1由兩部分形成，一部分是作為內(nèi)存使用的易失性存儲(chǔ)區(qū)1450，另一部分為作為固態(tài)硬盤(solid statedisk, SSD)使用的多個(gè)非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660。本發(fā)明中的給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供存儲(chǔ)裝置1的方式較現(xiàn)有的內(nèi)存加硬盤的方式，更為有效，管理更為簡(jiǎn)便。
[0056]圖8都僅僅示意出了一個(gè)數(shù)據(jù)緩存區(qū)和一個(gè)非易失性存儲(chǔ)區(qū)，實(shí)際應(yīng)用中，可以為多個(gè)數(shù)據(jù)緩存區(qū)1470和多個(gè)易失性存儲(chǔ)區(qū)1660。
[0057]圖9為圖5中的存儲(chǔ)處理模塊121在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)框圖。除了位掩碼表1213，所述存儲(chǔ)處理模塊121還包括執(zhí)行狀態(tài)機(jī)1211、執(zhí)行隊(duì)列1212、以及地址映射表1214。圖10為地址映射表1214的一個(gè)示例。在一個(gè)實(shí)施例中，所述位掩碼表1213以及地址映射表1214可以存儲(chǔ)在所述易失性存儲(chǔ)器14或所述非易失性存儲(chǔ)器16中，所述存儲(chǔ)處理模塊121在需要時(shí)可以調(diào)用位掩碼表1213以及地址映射表1214。
[0058]所述位掩碼表1213中包括有多個(gè)位(比特位)，其中部分中的每個(gè)位對(duì)應(yīng)所述數(shù)據(jù)緩存區(qū)中的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)塊，所述位掩碼表1213中對(duì)應(yīng)所述數(shù)據(jù)緩存區(qū)1470的一個(gè)位為有效時(shí)，比如1時(shí)，則表示其對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)塊中有待轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)，即還未轉(zhuǎn)存到非易性存儲(chǔ)區(qū)1660內(nèi)的數(shù)據(jù)，在該位為無效時(shí)，比如0時(shí)，則表示其對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)塊中無待轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)，即該存儲(chǔ)區(qū)塊中的數(shù)據(jù)已經(jīng)被轉(zhuǎn)存到非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660內(nèi)，或者無新數(shù)據(jù)。所述地址映射表1214用來記錄有多條地址映射記錄，每條地址映射記錄包括待寫入的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)緩存區(qū)中的臨時(shí)源地址以及其在非易失性存儲(chǔ)區(qū)的目標(biāo)地址。
[0059]下面介紹一下寫入數(shù)據(jù)到所述非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660內(nèi)的目標(biāo)地址的過程。
[0060]步驟710，所述存儲(chǔ)處理模塊121接收到寫入數(shù)據(jù)到所述非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660內(nèi)的命令；
[0061]步驟720，執(zhí)行狀態(tài)機(jī)1211在位掩碼表1213中查找所述數(shù)據(jù)緩存區(qū)中的空閑的存儲(chǔ)區(qū)塊。即在位掩碼表1213查找對(duì)應(yīng)所述數(shù)據(jù)緩存區(qū)1470的無效位。
[0062]步驟730，當(dāng)找到空閑的存儲(chǔ)區(qū)塊后，執(zhí)行狀態(tài)機(jī)1211在地址映射表1214建立一條地址映射記錄，該地址映射記錄中包括待寫入的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)緩存區(qū)1470的臨時(shí)源地址以及在非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660內(nèi)的目標(biāo)地址。
[0063]步驟740，將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)緩存區(qū)1470的臨時(shí)源地址對(duì)應(yīng)的空閑存儲(chǔ)區(qū)塊，并將所述位掩碼表1213的對(duì)應(yīng)位置為有效；
[0064]步驟750，執(zhí)行狀態(tài)機(jī)1212生成一條寫命令，將寫入到數(shù)據(jù)緩存區(qū)1470的臨時(shí)源地址內(nèi)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660的目的地址中，并將命令壓入執(zhí)行隊(duì)列。
[0065]步驟760，執(zhí)行隊(duì)列中的命令則由執(zhí)行狀態(tài)機(jī)1211依次執(zhí)行，每執(zhí)行完一條命令，則將地址映射表1214中的對(duì)應(yīng)地址映射記錄刪除，還將位掩碼表1213中的對(duì)應(yīng)位(該命令對(duì)應(yīng)的易失性存儲(chǔ)器14的數(shù)據(jù)緩存區(qū)1470的存儲(chǔ)區(qū)塊對(duì)應(yīng)的位)設(shè)置為無效。
[0066]這樣，通過數(shù)據(jù)緩存區(qū)1470的緩存，將數(shù)據(jù)寫入了非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660。
[0067]當(dāng)?shù)谝豢偩€收到讀所述非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660的訪問命令時(shí)，執(zhí)行狀態(tài)機(jī)1211根據(jù)訪問命令的目標(biāo)地址，查詢地址映射表1214，若地址映射表1214中存在目標(biāo)地址，則表明要讀取的數(shù)據(jù)尚未寫入非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660，而是還保存在數(shù)據(jù)緩存區(qū)1470中，因此基于地址映射表1214從數(shù)據(jù)緩存區(qū)1470的對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)區(qū)塊中讀取數(shù)據(jù)。若地址映射表1214中不存在該目標(biāo)地址，則表明數(shù)據(jù)已經(jīng)寫入所述非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660，因此直接從非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660的目標(biāo)地址讀取數(shù)據(jù)。
[0068]根據(jù)上述說明，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)于非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660的讀寫訪問會(huì)首先經(jīng)過數(shù)據(jù)緩存區(qū)1470，然后再寫入非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660的目標(biāo)地址。這樣可以在一定程度上大幅提高非易失性存儲(chǔ)區(qū)的讀寫性能。但由于數(shù)據(jù)緩存區(qū)1470的存在，使得一部有效數(shù)據(jù)仍然保存在非易失存儲(chǔ)器中，因此在系統(tǒng)關(guān)機(jī)或者異常掉電時(shí)，DIMM存儲(chǔ)控制器12會(huì)將數(shù)據(jù)緩存區(qū)1470中的有效數(shù)據(jù)一次性寫入非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660的對(duì)應(yīng)地址。
[0069]舉例來講，所述非易失性存儲(chǔ)器14可以具有4G的空間，其中3G作為易失性存儲(chǔ)區(qū)1450，1G作為數(shù)據(jù)緩存區(qū)1470，所述非易失性存儲(chǔ)器16可以具有100G的空間。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的外部控制器21可以高速的訪問到3G的易失性存儲(chǔ)區(qū)1450，就像訪問現(xiàn)有內(nèi)存一樣，高速快捷。另外，外部控制器21還可以訪問到100G的非易失性存儲(chǔ)區(qū)1660，這部分具有較高訪問速度，且同時(shí)具有非易失性，其讀的速度可能較慢。
[0070]在一個(gè)實(shí)施例中，所述易失性存儲(chǔ)器14中可以只包括數(shù)據(jù)緩存區(qū)1470，而不設(shè)置易失性存儲(chǔ)區(qū)。
[0071]上文對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了足夠詳細(xì)的具有一定特殊性的描述。所屬領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，實(shí)施例中的描述僅僅是示例性的，在不偏離本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍的前提下做出所有改變都應(yīng)該屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍是由所述的權(quán)利要求書進(jìn)行限定的，而不是由實(shí)施例中的上述描述來限定的。
【權(quán)利要求】
1.一種存儲(chǔ)裝置，其特征在于，其包括: 存儲(chǔ)器接口，其與外部控制器電性相連； 存儲(chǔ)控制器，其通過第一總線與所述存儲(chǔ)器接口相連； 易失性存儲(chǔ)器，其通過第二總線與所述存儲(chǔ)控制器相連，所述易失性存儲(chǔ)器包括有非易失映射區(qū)；和 非易失性存儲(chǔ)器，其通過第三總線與所述存儲(chǔ)控制器相連，所述非易失性存儲(chǔ)器包括與所述易失性映射區(qū)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的非易失備份區(qū)，在所述存儲(chǔ)控制器的控制下，該非易失備份區(qū)對(duì)所述非易失映射區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述非易失性存儲(chǔ)單元的接口滿足如下接口標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)卡接口標(biāo)準(zhǔn)、110卡接口標(biāo)準(zhǔn)、0？卡接口標(biāo)準(zhǔn)和接口標(biāo)準(zhǔn)，所述易失性存儲(chǔ)單元為動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器或靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，所述第一總線為01麗總線，所述存儲(chǔ)器接口為01麗接口，第二總線為易失性存儲(chǔ)器總線，第三總線為非易失性存儲(chǔ)器總線，所述0111接口插入0111插槽中以與所述外部控制器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述易失性存儲(chǔ)器包括多個(gè)易失性存儲(chǔ)單元，每個(gè)易失性存儲(chǔ)單元具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線和時(shí)鐘總線，各個(gè)易失性存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線和時(shí)鐘總線匯集形成第二總線， 所述非易失性存儲(chǔ)器包括多個(gè)所述非易失性存儲(chǔ)單元，每個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線、命令總線和時(shí)鐘總線，各個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)總線、命令總線和時(shí)鐘總線匯集形成第三總線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)裝置，其特征在于， 所述存儲(chǔ)裝置中包括位掩碼表，所述位掩碼表包括有多個(gè)位， 其中的部分或全部位中的每個(gè)位對(duì)應(yīng)所述非易失映射區(qū)中的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)塊，對(duì)應(yīng)所述非易失映射區(qū)的一個(gè)位為有效時(shí)，則表示其對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)塊中有待備份數(shù)據(jù)，在該位為無效時(shí)，則表示其對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)塊中無待備份數(shù)據(jù)， 所述存儲(chǔ)控制器基于所述位掩碼表將外部數(shù)據(jù)寫入所述非易失映射區(qū)的存儲(chǔ)區(qū)塊中，并將所述位掩碼表中的對(duì)應(yīng)位設(shè)置為有效；基于所述位掩碼表將所述非易失映射區(qū)中的存儲(chǔ)區(qū)塊內(nèi)的待備份數(shù)據(jù)備份至所述非易失備份區(qū)中，并將所述位掩碼表中的相應(yīng)位設(shè)置為無效。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述存儲(chǔ)控制器包括存儲(chǔ)處理模塊、易失性存儲(chǔ)器控制模塊以及非易失性存儲(chǔ)器控制模塊， 所述存儲(chǔ)處理模塊接收第一總線的命令，接收或發(fā)送第一總線的數(shù)據(jù)，同時(shí)向易失性存儲(chǔ)器控制模塊或非易失性存儲(chǔ)器控制模塊發(fā)送相應(yīng)控制指令，以及收發(fā)相應(yīng)數(shù)據(jù)， 所述易失性存儲(chǔ)器控制模塊對(duì)所述易失性存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫操作， 所述非易失性存儲(chǔ)器控制模塊對(duì)所述非易失性存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述存儲(chǔ)處理模塊在檢測(cè)到第一總線空閑時(shí)，查詢所述位掩碼表以確定所述非易失映射區(qū)是否還有待備份數(shù)據(jù)，如果有，則向易失性存儲(chǔ)器控制模塊和非易失性存儲(chǔ)器控制模塊發(fā)出相應(yīng)指令，以根據(jù)位掩碼表將易失性存儲(chǔ)器的非易失映射區(qū)中的待備份數(shù)據(jù)備份到非易失性存儲(chǔ)器的非易失備份區(qū)中，并將所述位掩碼表中的相應(yīng)位設(shè)置為無效。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述存儲(chǔ)處理模塊檢測(cè)查詢所述位掩碼表以確定所述非易失映射區(qū)中的待備份數(shù)據(jù)是否超過閾值，如果是，則向易失性存儲(chǔ)器控制模塊和非易失性存儲(chǔ)器控制模塊發(fā)出相應(yīng)指令，以根據(jù)位掩碼表將易失性存儲(chǔ)器的非易失映射區(qū)中的待備份數(shù)據(jù)備份到非易失性存儲(chǔ)器的非易失備份區(qū)中，并將所述位掩碼表中的相應(yīng)位設(shè)置為無效。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的存儲(chǔ)裝置，其特征在于，存儲(chǔ)處理模塊檢測(cè)到第一總線上發(fā)來的關(guān)機(jī)命令時(shí)，則向易失性存儲(chǔ)器控制模塊和非易失性存儲(chǔ)器控制模塊發(fā)出相應(yīng)指令，以根據(jù)位掩碼表將易失性存儲(chǔ)器的非易失映射區(qū)中的待備份數(shù)據(jù)備份到非易失性存儲(chǔ)器的非易失備份區(qū)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的存儲(chǔ)裝置，其特征在于，存儲(chǔ)處理模塊檢測(cè)到電壓下降到閾值以下時(shí)，則向易失性存儲(chǔ)器控制模塊和非易失性存儲(chǔ)器控制模塊發(fā)出相應(yīng)指令，以根據(jù)位掩碼表中的信息將易失性存儲(chǔ)器的非易失映射區(qū)中的待備份數(shù)據(jù)備份到非易失性存儲(chǔ)器的非易失備份區(qū)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述存儲(chǔ)裝置包括臨時(shí)后備電源，所述臨時(shí)后備電源包括電池或超級(jí)電容。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述易失性存儲(chǔ)器還包括易失性存儲(chǔ)區(qū)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述易失性存儲(chǔ)器還包括直接訪問非易失區(qū)， 外部控制器寫訪問該直接訪問非易失區(qū)時(shí)，所述存儲(chǔ)控制器會(huì)將第一總線上的寫命令轉(zhuǎn)換為非易失性存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)寫命令，并把數(shù)據(jù)直接寫入直接訪問非易失存儲(chǔ)區(qū)的相應(yīng)地址， 外部控制器讀訪問該直接訪問非易失區(qū)時(shí)，所述存儲(chǔ)控制器會(huì)將第一總線上的讀命令轉(zhuǎn)換為非易失性存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)讀命令，并從直接訪問非易失存儲(chǔ)區(qū)的相應(yīng)地址讀出數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述易失性存儲(chǔ)器包括有數(shù)據(jù)緩存區(qū)，所述非易失性存儲(chǔ)器包括與所述數(shù)據(jù)緩存區(qū)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的非易失性存儲(chǔ)區(qū)，所述外部控制器能夠訪問所述非易失性存儲(chǔ)區(qū)，在所述外部控制器寫入數(shù)據(jù)到所述非易失性存儲(chǔ)區(qū)時(shí)，被寫入的數(shù)據(jù)先緩存至所述數(shù)據(jù)緩存區(qū)中，之后再由所述數(shù)據(jù)緩存區(qū)中被拷貝至所述非易失性存儲(chǔ)器中的非易失性存儲(chǔ)區(qū)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述存儲(chǔ)控制器中包括執(zhí)行狀態(tài)機(jī)、執(zhí)行隊(duì)列，所述存儲(chǔ)裝置中還包括位掩碼表以及地址映射表， 所述位掩碼表包括有多個(gè)位，每個(gè)位對(duì)應(yīng)所述數(shù)據(jù)緩存區(qū)中的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)塊，所述位掩碼表中對(duì)應(yīng)所述數(shù)據(jù)緩存區(qū)的一個(gè)位為有效時(shí)，則表示其對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)塊中有待轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)，在該位為無效時(shí)，則表示其對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)塊中無待轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)， 所述地址映射表用來記錄有多條地址映射記錄，每條地址映射記錄包括待寫入的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)緩存區(qū)中的臨時(shí)源地址以及其在所述非易失性存儲(chǔ)區(qū)的目標(biāo)地址。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的存儲(chǔ)裝置，其特征在于， 所述存儲(chǔ)控制器接收到寫入數(shù)據(jù)到所述非易失性存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的命令； 執(zhí)行狀態(tài)機(jī)在位掩碼表中查找所述數(shù)據(jù)緩存區(qū)中的無待轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)塊； 當(dāng)找到無待轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)塊后，執(zhí)行狀態(tài)機(jī)在地址映射表建立一條地址映射記錄，該地址映射記錄中包括待寫入的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)緩存區(qū)的臨時(shí)源地址以及在非易失性存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的目標(biāo)地址； 將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)緩存區(qū)的臨時(shí)源地址對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)塊，并將所述位掩碼表的對(duì)應(yīng)位置為有效； 執(zhí)行狀態(tài)機(jī)生成一條寫命令，將寫入到數(shù)據(jù)緩存區(qū)的臨時(shí)源地址內(nèi)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到非易失性存儲(chǔ)區(qū)的目的地址中，并將命令壓入執(zhí)行隊(duì)列； 執(zhí)行隊(duì)列中的命令則由執(zhí)行狀態(tài)機(jī)依次執(zhí)行。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的存儲(chǔ)裝置，其特征在于， 所述執(zhí)行狀態(tài)機(jī)每執(zhí)行完一條命令，則將地址映射表中的對(duì)應(yīng)地址映射記錄刪除，還將位掩碼表中的對(duì)應(yīng)位設(shè)置為無效， 當(dāng)?shù)谝豢偩€收到讀所述非易失性存儲(chǔ)區(qū)的訪問命令時(shí)，執(zhí)行狀態(tài)機(jī)根據(jù)訪問命令的目標(biāo)地址，查詢地址映射表，若地址映射表中存在目標(biāo)地址，則基于地址映射表從數(shù)據(jù)緩存區(qū)的對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)區(qū)塊中讀取數(shù)據(jù)； 若地址映射表中不存在該目標(biāo)地址，則直接從非易失性存儲(chǔ)區(qū)的目標(biāo)地址讀取數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的存儲(chǔ)裝置，其特征在于，在關(guān)機(jī)或者異常掉電時(shí)，存儲(chǔ)控制器會(huì)將數(shù)據(jù)緩存區(qū)中的有效數(shù)據(jù)一次性寫入非易失性存儲(chǔ)區(qū)的對(duì)應(yīng)地址。
【文檔編號(hào)】G06F11/14GK104461964SQ201410766201
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】駱建軍, 王時(shí) 申請(qǐng)人:杭州華瀾微科技有限公司