存储系统、存储管理装置、存储器、混合存储装置及存储管理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种存储系统、存储管理装置、存储器、混合存储装置及存储管理方法。所述存储系统，包括存储器和管理器；所述存储器包括多个物理块；所述管理器用于接收数据写请求，为待写入数据页确定逻辑块，将所述待写入数据页的逻辑地址记录至所述逻辑块中，并向所述存储器发送数据写指令，所述数据写指令携带所述待写入数据页及所述待写入数据页的逻辑空间信息；所述存储器用于接收所述数据写指令，由所述数据写指令中的所述待写入数据页的逻辑空间信息获取所述逻辑块的信息，根据所述逻辑块的信息确定所述逻辑块对应的物理块，将所述待写入数据页写入所述逻辑块对应的物理块中。使用本发明专利技术，可减少存储器的闪存转换层的工作，提升存储器的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及存储
，特别涉及一种存储系统、存储管理装置、存储器、混合存储装置及存储管理方法。
技术介绍
固态存储器(Solidstatedisk,SSD)具有高性能、低延迟、低功耗、环境适应性强等优点，同时成本也在不断降低，因此目前应用的越来越普遍，一般用作硬盘的缓存，也可以直接用作硬盘。但由于SSD不能原地写，只能擦除原来的数据以后才能写入新的数据，且数据写入的单位为页(例如4kb)，而数据擦除的单位为块(例如1024KB)，这与磁盘存储器的工作原理不同，所以需要通过闪存转换层(Flashtranslationlayer,FTL)，使文件系统可以像操作磁盘存储器一样操作SSD。一般FTL需要执行的操作有数据的写入，逻辑地址与物理地址的映射、垃圾回收、负载均衡、还需要进行SSD中的物理块的擦除等操作。如此，在使用一段时间，SSD的性能也由于垃圾回收、块的擦除等操作变差。
技术实现思路
本专利技术实施例提供存储器管理装置及方法，通过管理层管理存储器，从而提高存储器的性能。本专利技术实施例第一方面提供一种存储系统，包括存储器和管理器；所述存储器包括多个物理块；所述管理器用于接收数据写请求，为待写入数据页确定逻辑块，将所述待写入数据页的逻辑地址记录至所述逻辑块中，并向所述存储器发送数据写指令，所述数据写指令携带所述待写入数据页及所述待写入数据页的逻辑空间信息；所述存储器用于接收所述数据写指令，由所述数据写指令中的所述待写入数据页的逻辑空间信息获取所述逻辑块的信息，根据所述逻辑块的信息确定所述逻辑块对应的物理块，将所述待写入数据页写入所述逻辑块对应的物理块中。结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述存储器中还预先配置物理块与逻辑块的对应关系，其中，每个物理块对应一个逻辑块，每个逻辑块对应至少一个物理块；则所述存储器根据所述逻辑块信息查询所述物理块与逻辑块的对应关系确定所述逻辑块对应的物理块。结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，所述存储器中设置每个逻辑块分配标识信息，用于标识所述每个逻辑块是否被分配对应的物理块；所述存储器根据所述逻辑块的信息确定所述逻辑块对应的物理块具体包括：所述存储器根据所述逻辑块的信息确定所述逻辑块的分配标识信息，根据所述逻辑块的分配标识信息确定所述逻辑块是否被分配对应的物理块，若确定所述逻辑块未被分配对应的物理块，为所述逻辑块分配物理块，并记录所分配的物理块与所述逻辑块的对应关系，其中，每个物理块对应一个逻辑块，每个逻辑块对应至少一个物理块。结合第一方面、第一种实现方式或者第二种实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述待写入数据页的逻辑空间信息为所述逻辑块信息。。结合第一方面、第一种实现方式或者第二种实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述待写入数据页的逻辑空间信息为所述待写入数据页的逻辑地址，所述存储器中记录存储器的逻辑块信息，所述存储器在接收到所述数据写指令，根据所述待写入数据页的逻辑地址及所述存储器的逻辑块信息，确定所述逻辑块的信息。结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述管理器还用于根据每个逻辑块对应的数据页，确定待擦除的逻辑块，向所述存储器发送擦除指令，所述擦除指令携带所述待擦除的逻辑块的信息；所述存储器还用于接收所述擦除指令，根据所述擦除指令中的所述待擦除的逻辑块的信息和所述物理块与逻辑块的对应关系，确定待擦除的物理块，以及擦除所述待擦除的物理块。结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，在确定待擦除的物理块后，所述存储器为所述待擦除的逻辑块重新分配物理块，并更新所述待擦除的逻辑块的分配标识信息，之后再擦除所述待擦除的物理块。结合第一方面的第五种或者第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述管理器还用于在确定需要对已存储的数据页进行更新时，将所述已存储的数据页对应的逻辑块中记录的所述已存储的数据页的逻辑地址置为无效；所述管理器用于根据每个逻辑块对应的数据页，确定待擦除的逻辑块具体包括：选择无效逻辑地址数量多的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块。结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述管理器在向所述存储器发送所述擦除指令之前，所述管理器还用于对所述待擦除的逻辑块中的有效的逻辑地址进行迁移，并确定所述有效的逻辑地址对应的数据页为待迁移的数据页，并向所述存储器发送数据迁移指令，所述数据迁移指令携带所述待迁移的数据页的信息；所述存储器还用于根据所述数据迁移指令将所述存储器中所述待迁移的数据页进行迁移。第二方面，提供一种存储管理装置，应用于包括存储器的存储系统，所述存储器包括多个物理块，所述存储管理装置包括：逻辑块管理模块，用于接收数据写请求，为待写入数据页确定逻辑块，将所述待写入数据页的逻辑地址记录至所述逻辑块中；写入指示模块，用于根据所述逻辑块管理模块为所述待写入数据页确定的逻辑块，向所述存储器发送数据写指令，其中，所述数据写指令携带所述待写入数据页及所述待写入数据页的逻辑空间信息；所述数据写指令用于指示所述存储器根据所述数据写指令将所述逻辑块对应的待写入数据页写入所述逻辑块对应的物理块中。结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述待写入数据页的逻辑空间信息为所述逻辑块信息。结合第二方面，在第二种可能的实现方式中，所述待写入数据页的逻辑空间信息为所述待写入数据页的逻辑地址，所述存储器中记录存储器的逻辑块信息，所述存储器在接收到所述数据写指令，根据所述待写入数据页的逻辑地址及所述存储器的逻辑块信息，确定所述逻辑块的信息。结合第二方面、第二方面的第一种实现方式或者第二种实现方式，所述存储管理装置还包括擦除指令模块，用于根据每个逻辑块对应的数据页，确定待擦除的逻辑块，向所述存储器发送擦除指令，所述擦除指令携带所述待擦除的逻辑块的信息，所述擦除指令用于指示所述存储器根据所述擦除指令中的所述待擦除的逻辑块的信息和所述存储器中设置的物理块与逻辑块的对应关系，确定待擦除的物理块，以及擦除所述待擦除的物理块。结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述逻辑块管理模块还用于在确定需要对已存储的数据页进行更新时，将所述已存储的数据页对应的逻辑块中记录的所述已存储的数据页的逻辑地址置为无效；所述擦除指令模块用于确定待擦除的逻辑块具体包括：选择无效逻辑地址数量多的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块。结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述存储管理装置还包括迁移指令模块，在所述擦除指令模块在向所述存储器发送所述擦除指令之前，所述迁移指令模块用于对逻辑块中有效的逻辑地址进行迁移，确定所述有效的逻辑地址对应的数据页为待迁移的数据页，并向所述存储器发送数据迁移指令，所述数据迁移指令携带所述待迁移的数据页的信息，所述数据迁移指令用于指示所述存储器将所述存储器中所述待迁移的数据页进行迁移。第三方面，提供一种存储器，包括：接收模块，用于接收数据写指令，所述数据写指令携带待写入数据页及所述待写入数据页的逻辑空间信息，所述数据写指令是由管理器在接收到数据写请求，为所述待写入数据页确定逻辑块，并将所述待写入数据页的逻辑地址记录至所述逻辑块之后发送的；写入模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储系统，包括存储器和管理器；所述存储器包括多个物理块；所述管理器用于接收数据写请求，为待写入数据页确定逻辑块，将所述待写入数据页的逻辑地址记录至所述逻辑块中，并向所述存储器发送数据写指令，所述数据写指令携带所述待写入数据页及所述待写入数据页的逻辑空间信息；所述存储器用于接收所述数据写指令，由所述数据写指令中的所述待写入数据页的逻辑空间信息获取所述逻辑块的信息，根据所述逻辑块的信息确定所述逻辑块对应的物理块，将所述待写入数据页写入所述逻辑块对应的物理块中。

【技术特征摘要】
1.一种存储系统，包括存储器和管理器；所述存储器包括多个物理块；所述管理器用于接收数据写请求，为待写入数据页确定逻辑块，将所述待写入数据页的逻辑地址记录至所述逻辑块中，并向所述存储器发送数据写指令，所述数据写指令携带所述待写入数据页及所述待写入数据页的逻辑空间信息；所述存储器用于接收所述数据写指令，由所述数据写指令中的所述待写入数据页的逻辑空间信息获取所述逻辑块的信息，根据所述逻辑块的信息确定所述逻辑块对应的物理块，将所述待写入数据页写入所述逻辑块对应的物理块中。2.如权利要求1所述的存储系统，其特征在于，所述存储器中还预先配置物理块与逻辑块的对应关系，其中，每个物理块对应一个逻辑块，每个逻辑块对应至少一个物理块；则所述存储器根据所述逻辑块信息查询所述物理块与逻辑块的对应关系确定所述逻辑块对应的物理块。3.如权利要求1所述的存储系统，其特征在于，所述存储器中设置每个逻辑块分配标识信息，用于标识所述每个逻辑块是否被分配对应的物理块；所述存储器根据所述逻辑块的信息确定所述逻辑块对应的物理块具体包括：所述存储器根据所述逻辑块的信息确定所述逻辑块的分配标识信息，根据所述逻辑块的分配标识信息确定所述逻辑块是否被分配对应的物理块，若确定所述逻辑块未被分配对应的物理块，为所述逻辑块分配物理块，并记录所分配的物理块与所述逻辑块的对应关系，其中，每个物理块对应一个逻辑块，每个逻辑块对应至少一个物理块。4.如权利要求1-3中任一项所述的存储系统，其特征在于，所述待写入数据页的逻辑空间信息为所述逻辑块信息。5.如权利要求1-3中任一项所述的存储系统，其特征在于，所述待写入数据页的逻辑空间信息为所述待写入数据页的逻辑地址，所述存储器中记录存储器的逻辑块信息，所述存储器在接收到所述数据写指令，根据所述待写入数据页的逻辑地址及所述存储器的逻辑块信息，确定所述逻辑块的信息。6.如权利要求2或3所述的存储系统，其特征在于，所述管理器还用于根据每个逻辑块对应的数据页，确定待擦除的逻辑块，向所述存储器发送擦除指令，所述擦除指令携带所述待擦除的逻辑块的信息；所述存储器还用于接收所述擦除指令，根据所述擦除指令中的所述待擦除的逻辑块的
\t信息和所述物理块与逻辑块的对应关系，确定待擦除的物理块，以及擦除所述待擦除的物理块。7.如权利要求6所述的存储系统，其特征在于，在确定待擦除的物理块后，所述存储器为所述待擦除的逻辑块重新分配物理块，并更新所述待擦除的逻辑块的分配标识信息，之后再擦除所述待擦除的物理块。8.如权利要求6或7所述的存储系统，其特征在于，所述管理器还用于在确定需要对已存储的数据页进行更新时，将所述已存储的数据页对应的逻辑块中记录的所述已存储的数据页的逻辑地址置为无效；所述管理器用于根据每个逻辑块对应的数据页，确定待擦除的逻辑块具体包括：无效逻辑地址数量多的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块。9.如权利要求8所述的存储系统，其特征在于，所述管理器在向所述存储器发送所述擦除指令之前，所述管理器还用于对所述待擦除的逻辑块中的有效的逻辑地址进行迁移，并确定所述有效的逻辑地址对应的数据页为待迁移的数据页，并向所述存储器发送数据迁移指令，所述数据迁移指令携带所述待迁移的数据页的信息；所述存储器还用于根据所述数据迁移指令将所述存储器中所述待迁移的数据页进行迁移。10.一种存储管理装置，其特征在于，应用于包括存储器的存储系统，所述存储器包括多个物理块，所述存储管理装置包括：逻辑块管理模块，用于接收数据写请求，为待写入数据页确定逻辑块，将所述待写入数据页的逻辑地址记录至所述逻辑块中；写入指示模块，用于根据所述逻辑块管理模块为所述待写入数据页确定的逻辑块，向所述存储器发送数据写指令，其中，所述数据写指令携带所述待写入数据页及所述待写入数据页的逻辑空间信息；所述数据写指令用于指示所述存储器根据所述数据写指令将所述逻辑块对应的待写入数据页写入所述逻辑块对应的物理块中。11.如权利要求10所述的存储管理装置，其特征在于，所述待写入数据页的逻辑空间信息为所述逻辑块信息。12.如权利要求10所述的存储管理装置，其特征在于，所述待写入数据页的逻辑空间信息为所述待写入数据页的逻辑地址，所述存储器中记录存储器的逻辑块信息，所述存储器在接收到所述数据写指令，根据所述待写入数据页的逻辑地址及所述存储器的逻辑块信
\t息，确定所述逻辑块的信息。13.如权利要求10或11或12所述的存储管理装置，其特征在于，所述存储管理装置还包括擦除指令模块，用于根据每个逻辑块对应的数据页，确定待擦除的逻辑块，向所述存储器发送擦除指令，所述擦除指令携带所述待擦除的逻辑块的信息，所述擦除指令用于指示所述存储器根据所述擦除指令中的所述待擦除的逻辑块的信息和所述存储器中设置的物理块与逻辑块的对应关系，确定待擦除的物理块，以及擦除所述待擦除的物理块。14.如权利要求13所述的存储管理装置，其特征在于，所述逻辑块管理模块还用于在确定需要对已存储的数据页进行更新时，将所述已存储的数据页对应的逻辑块中记录的所述已存储的数据页的逻辑地址置为无效；所述擦除指令模块用于确定待擦除的逻辑块具体包括：选择无效逻辑地址数量多的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块。15.如权利要求14所述的存储管理装置，其特征在于，所述存储管理装置还包括迁移指令模块，在所述擦除指令模块在向所述存储器发送所述擦除指令之前，所述迁移指令模块用于对逻辑块中有效的逻辑地址进行迁移，确定所述有效的逻辑地址对应的数据页为待迁移的数据页，并向所述存储器发送数据迁移指令，所述数据迁移指令携带所述待迁移的数据页的信息，所述数据迁移指令用于指示所述存储器将所述存储器中所述待迁移的数据页进行迁移。16.一种存储器，其特征在于，包括：接收模块，用于接收数据写指令，所述数据写指令携带待写入数据页及所述待写入数据页的逻辑空间信息，所述数据写指令是由管理器在接收到数据写请求，为所述待写入数据页确定逻辑块，并将所述待写入数据页的逻辑地址记录至所述逻辑块之后发送的；写入模块，用于根据所述数据写指令中的所述待写入数据页的逻辑空间信息获取逻辑块信息，根据所述逻辑块信息确定所述逻辑块对应的物理块，将所述待写入数据页写入所述逻辑块对应的物理块中。17.如权利要求16所述的存储器，其特征在于，所述存储器中还预先配置物理块与逻辑块的对应关系，其中，所述每个物理块对应一个逻辑块，每个逻辑块对应至少一个物理块；则所述存储器根据所述逻辑块信息查询所述物理块与逻辑块的对应关系确定所述逻辑块对应的物理块。18.如权利要求16所述的存储器，其特征在于，所述存储器中设置每个逻辑块的分配
\t标识信息，用于标识所述逻辑块是否被分配对应的物理块；所述存储器根据所述逻辑块的信息确定所述逻辑块对应的物理块具体包括：所述存储器根据所述逻辑块的信息确定所述逻辑块的分配标识信息，根据所述逻辑块的分配标识信息确定所述逻辑块是否被分配对应的物理块，若确定所述逻辑块未被分配对应的物理块，为所述逻辑块分配物理块，并记录所分配的物理块与所述逻辑块的对应关系，其中，每个物理块对应一个逻辑块，每个逻辑块对应至少一个物理块。19.如权利要求16-18中任一项所述的存储器，其特征在于，所述待写入数据页的逻辑空间信息为所述逻辑块信息。20.如权利要求16-18中任一项所述的存储器，其特征在于，所述待写入数据页的逻辑空间信息为所述待写入数据页的逻辑地址，所述存储器中记录存储器的逻辑块信息，所述存储器在接收到所述数据写指令，根据所述待写入数据页的逻辑地址及所述存储器的逻辑块信息，确定所述逻辑块的信息。21.如权利要求17或18所述的存储器，其特征在于，所述接收模块还用于接收所述管理器发送的擦除指令，所述擦除指令为所述管理器确定待擦除的逻辑块后发送的，所述擦除指令携带所述待擦除的逻辑块的信息；所述存储器还包括擦除模块，用于根据所述擦除指令中的所述待擦除的逻辑块的信息和所述物理块与逻辑块的对应关系，确定待擦除的物理块，以及擦除所述待擦除的物理块。22.如权利要求21所述的固体存储器，其特征在于，在确定待擦除的物理块后，所述存储器为所述待擦除的逻辑块重新分配物理块，并更新所述待擦除的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张子刚，熊劲，蒋德钧，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，中国科学院计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44