用于获得存储器系统中空闲存储块的设备和方法技术方案

本申请涉及一种存储器系统，该存储器系统包括存储器装置和控制器，存储器装置包括多个存储块，控制器被配置为对多个存储块之中的牺牲块执行垃圾收集。控制器进一步被配置为响应于中断而停止垃圾收集，并且使在垃圾收集期间从牺牲块复制到目标块的有效数据项无效。从牺牲块复制到目标块的有效数据项无效。从牺牲块复制到目标块的有效数据项无效。

Apparatus and method for obtaining free memory blocks in a memory system

【技术实现步骤摘要】
用于获得存储器系统中空闲存储块的设备和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求于2021年1月27日提交的、申请号为10
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2021
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0011238的韩国专利申请的权益，该韩国专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。


[0003]本文描述的本公开的一个或多个实施例涉及一种用于获得非易失性存储器系统中空闲存储块的设备和方法。

技术介绍

[0004]近来，计算环境范例已转变为使得计算机系统几乎随时随地能够被访问的普适计算。因此，便携式电子装置(例如，移动电话、数码相机、笔记本计算机等)的使用正在迅速增加。这些便携式电子装置均可以使用或包括具有至少一个存储器装置的存储器系统。存储器系统可以是数据存储装置。数据存储装置可以用作便携式电子装置的主存储装置或辅助存储装置。
[0005]与硬盘不同，这种数据存储装置使用非易失性半导体存储器，表现出改进的稳定性和耐久性，不具有机械驱动部件(例如，机械臂)，因此提供高数据访问速度和相对低功耗。具有这些优点的数据存储装置的示例包括但不限于通用串行总线(USB)存储器装置、具有各种接口的存储卡、固态驱动器(SSD)等。

技术实现思路

[0006]本公开的实施例可以提供一种数据处理系统和操作该数据处理系统的方法。该数据处理系统包括诸如存储器系统和主机的组件和资源，并且能够基于组件和资源的使用来动态地分配用于组件之间的数据通信的多条数据路径。
[0007]当供应到存储器系统的电力不稳定或中断频繁发生时，非易失性存储器装置中的空闲块会很快耗尽。用于获得空闲块的垃圾收集没有被充分执行。在本公开的实施例中，可以提供一种方法和设备以避免由于在垃圾收集期间存储器系统或存储器装置可能无法获得空闲存储块而导致存储器系统或存储器装置变成卡住状态。
[0008]为此，如果在正在执行垃圾收集时由于中断而停止垃圾收集，没有完成垃圾收集，则存储器系统可不更新映射数据项。而且，在执行垃圾收集时，存储器系统在牺牲块中包括的所有有效数据项被复制到目标块时可能不会更新映射数据项，但当目标块被复制的数据项充满时可能会更新映射数据项。
[0009]根据本公开的实施例，虽然通过垃圾收集来获得空闲存储块所花费的时间可能会延迟，但是可以避免在垃圾收集期间由于中断而导致可以使用但不能获得的空闲存储块减少。虽然垃圾收集的性能可能会劣化，但该方案可以用于存储器系统中非易失性存储器装置中的空闲块的数量低于预设参考的操作条件或环境中，以避免耗尽空闲存储块并且稳定地获得空闲存储块。
[0010]在实施例中，一种存储器系统可以包括：存储器装置，包括多个存储块；以及控制器，被配置为对多个存储块之中的牺牲块执行垃圾收集。控制器可以进一步被配置为响应于中断而停止垃圾收集，并且使在垃圾收集期间从牺牲块复制到目标块的有效数据项无效。
[0011]中断可由突然断电(SPO)引起。
[0012]控制器可以进一步被配置为监测存储器装置中的多个存储块之中的空闲块的数量。
[0013]控制器可以被配置为当多个存储块之中的空闲块的数量小于预设参考时，使在垃圾收集期间复制的有效数据项无效。
[0014]控制器可以通过以下方式执行垃圾收集：在多个存储块之中选择牺牲块，在多个存储块之中选择目标块，并且将牺牲块中包括的有效数据项复制到目标块。控制器进一步被配置为当目标块被数据项完全填充时更新与有效数据项相关联的映射数据项。
[0015]控制器可以进一步被配置为在将有效数据项复制到目标块之后将第一映射数据项添加到第一映射表中。当目标块被数据项完全填充时，控制器可以通过基于第一映射表更新第二映射表，来更新与有效数据项相关联的映射数据项。第一映射数据项可以将物理地址与逻辑地址相关联。第二映射表可以包括将逻辑地址与物理地址相关联的第二映射数据项。
[0016]控制器可以进一步被配置为将第一映射表临时存储在易失性存储器中，并且将第二映射表存储在存储器装置中。控制器可以被配置为当在目标块被数据项完全填充之前由于中断而停止垃圾收集时，通过跳过基于第一映射表更新第二映射表来使有效数据项无效。
[0017]控制器可以被配置为在选择目标块之后检查目标块是否被擦除，并且基于检查结果对目标块执行擦除操作。
[0018]控制器可以进一步被配置为当存储器系统变得可操作时，再次对牺牲块执行垃圾收集。
[0019]在另一实施例中，一种用于操作存储器系统的方法可以包括：在存储器装置中的多个存储块之中确定牺牲块；在多个存储块之中确定目标块；将有效数据项从牺牲块复制到目标块；并且响应于中断，停止复制并且使复制到目标块的有效数据项无效。
[0020]中断可由突然断电(SPO)引起。
[0021]该方法可以进一步包括监测存储器装置中的多个存储块之中的空闲块的数量。
[0022]当多个存储块之中的空闲块的数量小于预设参考时，可以使从牺牲块复制到目标块的有效数据项无效。
[0023]该方法可以进一步包括当目标块被数据项完全填充时更新与有效数据项相关联的映射数据项。
[0024]该方法可以进一步包括在将有效数据项复制到目标块之后，将第一映射数据项添加到第一映射表中。更新与有效数据项相关联的映射数据项可以包括当目标块被数据项完全填充时，基于第一映射表来更新第二映射表。第一映射数据项可以将物理地址与逻辑地址相关联。第二映射表可以包括将逻辑地址与物理地址相关联的第二映射数据项。
[0025]该方法可以进一步包括将第一映射表临时存储在易失性存储器中，并且将第二映
射表存储在存储器装置中。使有效数据项无效包括当在目标块被数据项完全填充之前由于中断而停止垃圾收集时，跳过基于第一映射表更新第二映射表。
[0026]该方法可以进一步包括在选择目标块之后检查目标块是否被擦除；并且基于检查结果来对目标块执行擦除操作。
[0027]该方法可以进一步包括当存储器系统变得可操作时再次对牺牲块执行垃圾收集。
[0028]在另一实施例中，一种控制器，该控制器经由至少一个数据路径联接到存储器装置，该存储器装置包括多个存储块。该控制器可以包括至少一个处理器、至少一个存储器以及逻辑，该逻辑的至少一部分包括在硬件中。该逻辑被配置为：在多个存储块之中确定牺牲块和目标块；将有效数据项从牺牲块复制到目标块；并且响应于中断，停止复制有效数据项并且使复制到目标块的有效数据项无效。
[0029]该逻辑可以进一步被配置为将第一映射表临时存储在易失性存储器中，并且将第二映射表存储在存储器装置中。该逻辑可以当在目标块被数据项完全填充之前由于中断而停止复制时，通过跳过基于第一映射表更新第二映射表的操作来使有效数据项无效。
[0030]在另一实施例中，一种控制器的操作方法可以包括：控制存储装置将有效页面数据从一个或多个第一块的序列顺序地复制到第二块，同时将表示由于顺序复制而导致复制的数据的存储位置变化的物理到逻辑(P2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器系统，包括：存储器装置，包括多个存储块；以及控制器，对所述多个存储块之中的牺牲块执行垃圾收集，其中所述控制器进一步：响应于中断，停止垃圾收集，并且使在所述垃圾收集期间从所述牺牲块复制到目标块的有效数据项无效。2.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述中断由突然断电引起。3.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述控制器进一步监测所述存储器装置中的所述多个存储块之中的空闲块的数量。4.根据权利要求3所述的存储器系统，其中当所述多个存储块之中的空闲块的数量小于预设参考时，所述控制器使在所述垃圾收集期间复制的有效数据项无效。5.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述控制器通过在所述多个存储块之中选择牺牲块、在所述多个存储块之中选择目标块并且将所述有效数据项从所述牺牲块复制到所述目标块来执行所述垃圾收集，以及其中所述控制器进一步在所述目标块被数据项完全填充时更新与所述有效数据项相关联的映射数据项。6.根据权利要求5所述的存储器系统，其中所述控制器进一步在将所述有效数据项复制到所述目标块之后，将第一映射数据项添加到第一映射表中，其中当所述目标块被数据项完全填充时，所述控制器通过基于所述第一映射表更新第二映射表，来更新与所述有效数据项相关联的映射数据项，以及其中所述第一映射数据项将物理地址与逻辑地址相关联，并且所述第二映射表包括将所述逻辑地址与所述物理地址相关联的第二映射数据项。7.根据权利要求6所述的存储器系统，其中所述控制器进一步将所述第一映射表临时存储在易失性存储器中，并且将所述第二映射表存储在所述存储器装置中，以及其中在所述目标块被数据项完全填充之前，当所述垃圾收集由于所述中断而停止时，所述控制器通过跳过基于所述第一映射表更新所述第二映射表来使所述有效数据项无效。8.根据权利要求5所述的存储器系统，其中所述处理器：在选择所述目标块之后，检查所述目标块是否被擦除，以及基于检查结果对所述目标块执行擦除操作。9.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述控制器进一步在所述存储器系统变得可操作时，再次对所述牺牲块执行所述垃圾收集。10.一种操作存储器系统的方法，包括：在存储器装置中的多个存储块之中确定牺牲块；在所述多个存储块之中确定目标块；将有效数据项从所述牺牲块复制到所述目标块；以及响应于中断，停止所述复制并且使复制到所述目标块的有效数...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐东永，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：