用于提供存储系统逻辑块地址的数据固化的方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了用于提供存储系统逻辑块地址的数据固化的方法及系统。存储系统逻辑块地址(LBA)的释放管理和数据固化提供了对使用的性能、效率和效用的改进。任选地，第一格式(例如，与第一协议相关联)的LBA释放信息被转换为第二格式(例如，与第二协议相关联)。第一协议的实施例为小型计算机系统接口(SCSI)协议，而第二协议的实施例为高级技术附件(ATA)协议。任选地，LBA释放状态信息通过诸如固态硬盘(SSD)的存储装置来确定，并且被传送至诸如启动器、扩展器或桥接器的另一器件。任选地，诸如响应于确定SSD将被断电，将存储在SSD上的数据固化。经由通过诸如超级电容器或电池的能量存储元件所提供的电能来进行固化。
【专利说明】用于提供存储系统逻辑块地址的数据固化的方法及系统
[0001]本申请是申请日为2010年3月27日、申请号为201080023094.4、发明名称为“用于提供存储系统逻辑块地址的释放管理的方法及设备”的专利申请的分案申请，其全部内容结合于此作为参考。
【技术领域】
[0002]需要对存储系统的使用进行发展以用于提高使用的性能、效率和效用。
【背景技术】
[0003]一些SSD进行存储数据不同于一些HDD。例如，一些HDD为每个LBA分配空间的物理扇区，并且(分配的)物理扇区和LBA之间的映射保持不变。概念上讲，LBA在HDD上的物理位置不会移动。然而，一些SSD不为每个LBA(预)分配物理空间。另外，一些SSD被操作为周期性地将所存储的数据从一个位置移动到另一位置以避免数据损失。在一些情况下，数据的这种移动会在SSD上会导致性能损耗和附加磨损。为了减少和/或避免该问题，期望操作系统在包含于这些LBA中的数据不再有效时“释放”SSD上的LBA。此外，一些SSD具有超级电容器或电池来提供电能，从而使得在意外丢失电能的情况下能够将SSD中的所有易失性数据清除转储至非易失性闪存中，由此防止了数据丢失。这些超级电容器和电池具有相对较高的成本，并且相对更容易产生故障。
【发明内容】
[0004]为了减少和/或避免一些SSD中的数据这种移动会在SSD上会导致性能损耗和附加磨损该问题，期望操作系统在包含于这些LBA中的数据不再有效时“释放”SSD上的LBA。
[0005]根据本发明的一个方面提供了一种用于提供存储系统逻辑块地址的释放管理的方法，包括:接收与第一协议相关联的第一格式的逻辑块地址释放信息；将所述逻辑块地址释放信息从所述第一格式转换为与第二协议相关联的第二格式；以及确定与所述逻辑块地址释放信息相关联的用户数据或保护数据之一是否可以被独立释放；以及如果确定了与所述逻辑块地址释放信息相关联的所述用户数据和所述保护数据之一可以被独立地释放，则独立地释放所述用户数据或所述保护数据之一。
[0006]根据本发明的另一个方面提供了一种用于提供存储系统逻辑块地址的释放管理的方法，包括:接收与第一协议相关联的第一格式的逻辑块地址释放信息；将所述第一格式的所述逻辑块地址释放信息转换为与第二协议相关联的第二格式；以及其中，将所述第一格式的所述逻辑块地址释放信息转换为所述第二格式包括将SCSI UNMAP命令转换为ATA数据集管理命令。
[0007]根据本发明的又一个方面提供了一种用于提供存储系统逻辑块地址的释放管理的方法，包括:接收与第一协议相关联的第一格式的逻辑块地址释放信息；将所述第一格式的所述逻辑块地址释放信息转化为与第二协议相关联的第二格式；接收与所述第一协议相关联的所述第一格式的电能损耗信息；将所述第一格式的所述电能损耗信息转换为与所述第二协议相关联的所述第二格式；以及其中，将所述第一格式的所述电能损耗信息转换为所述第二格式包括将SCSI电能损耗基元转换为ATA转储高速缓存命令。
[0008]根据本发明的再一个方面提供一种用于提供存储系统逻辑块地址的释放管理的方法，包括:接收与第一协议相关联的第一格式的逻辑块地址释放信息；将所述第一格式的所述逻辑块地址释放信息转换为与第二协议相关联的第二格式；接收与所述第一协议相关联的所述第一格式的写入数据模式的命令；将所述第一格式的所述写入数据模式的命令转换为与所述第二协议相关联的所述第二格式；以及其中，所述写入数据模式的命令包括WRITE SAME命令或FORMAT命令之一。
[0009]根据本发明的再一个方面提供一种用于提供存储系统逻辑块地址的释放管理的方法，包括:接收与第一协议相关联的第一格式的逻辑块地址释放信息；将所述第一格式的所述逻辑块地址释放信息转换为与第二协议相关联的第二格式；其中，将所述第一格式的所述逻辑块地址释放信息转换为所述第二格式包括将SATA逻辑块地址块对齐转换为SCSI逻辑块地址块对齐。
[0010]根据本发明的再一个方面提供一种用于提供存储系统逻辑块地址的释放管理的设备，包括:桥接器，用于接收与第一协议相关联的第一格式的逻辑块地址释放信息并用于将所述第一格式的所述逻辑块地址释放信息转换为与第二协议相关联的第二格式；以及将所述第一格式的所述逻辑块地址释放信息转换为所述第二格式包括将SCSI UNMAP命令转换为ATA数据集管理命令。
[0011]可以以多种方式来实施本发明，包括处理、制造物、设备、系统、物质组成以及诸如计算机可读存储介质(例如，诸如磁盘的光学和/或磁性大容量存储装置中的介质或者具有诸如闪存的非易失性存储的集成电路)的计算机可读介质或其中在光学或电通信链路上发送程序指令的计算机网络。在该说明书中，这些实现方式或者本发明可以采取的任何其他形式均可以被称为技术。详细描述提供了对本发明的一个或多个实施方式的说明，这些实施方式能够提高以上所述的领域中的使用的性能、效率和效用。详细描述包括有助于更快速地理解详细描述的剩余部分的引言。引言包括根据本文所描述的概念的系统、方法、制造物和计算机可读介质的一个或多个的示例性实施方式。如结论中更加详细讨论的，本发明包括所有可能的修改和变化，它们均在所发布的权利要求的范围内。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1示出了提供存储系统逻辑块地址释放管理和数据固化(data hardening)的系统的实施方式的所选细节。
[0013]图2示出了提供存储系统逻辑块地址释放管理和数据固化的系统的另一实施方式的所选细节。
[0014]图3A示出了用于将第一格式的逻辑块地址(LBA)释放信息转换为第二格式的实施方式的所选细节。
[0015]图3B示出了用于将小型计算机系统接口(SCSI)格式的LBA释放信息转换为高级技术附件(ATA)格式的实施方式的所选细节。
[0016]图4A示出了用于发送LBA释放状态信息的实施方式的所选细节。
[0017]图4B示出了用于发送LBA释放状态信息的另一实施方式的所选细节。
[0018]图5A示出了用于固化存储在固态硬盘(SSD)上的数据的实施方式的所选细节。
[0019]图5B示出了用于固化存储在SSD上的数据的另一实施方式的所选细节。
[0020]图5C示出了用于检验SSD的超级电容器或电池的实施方式的所选细节。
[0021]图6示出了用于存储用户数据和保护数据的LBA扇区的所有或任何部分的实施方式的所选细节。
[0022]图7示出了根据另一实施方式的用于发送LBA释放状态信息的实施方式的所选细节。
[0023]图8A示出了包括使用用于访问和控制非易失性存储器的映射的SSD控制器的SSD的实施方式的所选细节。
[0024]图8B示出了包括图8A的SSD的系统的实施方式的所选细节。
[0025]图8C示出了包括图8A的SSD的系统的实施方式的所选细节。
[0026]图9示出了可以实施先前各个实施方式的各种架构和/或功能性的示例性系统。
【具体实施方式】
[0027]详细说明
[0028]下文与用于示出本发明的所选细节的附图一起提供了对本发明的一个或多个实施方式的详细说明。结合实施方式描述本发明。本文中的实施方式应被理解为仅是示例性的，本发明明显不限于本文中的任何或所有实施方式，或者由本文中的任一或所有实施方式限制，并且本发明包括各种变形、修改和等价物。为了避免说明的单调，各种文字标签(包括但不限于:第一、最后、特定、各种、进一步、其他、特殊、选择、一些和值得注意)可以应用于实施方式的各个集合；本文使用这些标签明显不是为了传达性质或任何形式的喜好或偏见，而仅仅是为了便于区别各个集合。所公开的处理的一些操作的顺序可以在本发明的范围之内改变。无论在什么情况下，多个实施方式用于描述处理、方法和/或程序指令特征的变化，根据预定或动态确定的准则所预期的其他实施方式均执行分别对应于多个实施方式的多个操作模式中的一个的静态和/或动态选择。在以下描述中阐述了多种具体细节以提供对本发明的完全理解。提供细节是为了示例性的目的，并且可以根据不具有一些或所有细节的权利要求来实践本发明。为了清楚的目的，没有详细地描述与本发明相关的在【技术领域】中已知的技术材料，从而本发明不会不必要地难以理解。
[0029]引言
[0030]包括该引言只是为了帮助更快速地理解详细说明；由于任何引言的段落必定是整个主题的精简部分，并且不旨在作为排外或限制性的描述，所以本发明不限于引言中所提出的概念(包括明确的实施例，如果有的话)。例如，以下的介绍仅向特定的实施方式提供了由空间和组织所限定的概述信息。在整个说明书的权衡中讨论了包括权利要求最终引出的许多其他实施方式。
[0031]首字母缩略词
[0032]本文中其他地方的各种速记缩写词或首字母缩写词指的是特定元素。下文是对至少一些首字母缩略词的描述。
[0033]
【权利要求】
1.一种方法，其特征在于，包括 在桥接器中，接收断电命令并且响应地将所述断电命令转换成数据固化命令； 从所述桥接器发送所述数据固化命令至固态硬盘； 响应于所述数据固化命令，将存储在所述固态硬盘上的数据固化，所述固化包括将易失性存储器中的数据写入至非易失性存储器；以及 其中，被固化的所述数据包括用户数据和保护数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据固化命令包括转储清除高速缓存命令、睡眠命令以及立即待机命令中的一个或多个。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括确定所述转储清除高速缓存命令、所述睡眠命令以及所述立即待机命令未被发送，并且响应地发送另一数据固化命令。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，被固化的所述数据存储在所述固态硬盘上。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非易失性存储器包括闪存。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括所述桥接器接收从一个或多个启动器传输的信息。
7.根据权利要 求6所述的方法，其中，所述桥接器包括一个或多个串行附件SCSI(SAS)桥接器。
8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括所述桥接器向所述固态硬盘发送命令以检验所述固态硬盘的能量存储装置，所述能量存储装置包括超级电容器和电池中的一个或多个。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括所述固态硬盘返回关于上次检验所述能量存储装置的状态。
10.一种系统，其特征在于，包括: 桥接器； 固态硬盘； 其中所述桥接器被使能以接收断电命令并且响应地将所述断电命令转换成数据固化命令； 其中，所述桥接器被进一步使能以发送所述数据固化命令至所述固态硬盘； 其中，所述系统被使能为响应于所述数据固化命令，对存储在所述固态硬盘上的数据进行固化，所述固化包括将易失性存储器中的数据写入至非易失性存储器；以及 其中，被固化的所述数据包括用户数据和保护数据。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述数据固化命令包括转储清除高速缓存命令、睡眠命令以及立即待机命令中的一个或多个。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，确定所述转储清除高速缓存命令、所述睡眠命令以及所述立即待机命令未被发送，并且响应地发送另一数据固化命令。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，被固化的所述数据存储在所述固态硬盘上。
14.根据权利要求10所述的系统，其中，所述非易失性存储器包括闪存。
15.根据权利要求10所述的系统，其中，所述桥接器被进一步被使能以接收从一个或多个启动器传输的信息。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述桥接器包括一个或多个串行附件SCSI (SAS)桥接器。
17.根据权利要求10所述的系统，其中，所述固态硬盘包括能量存储装置，所述能量存储装置包括超级电容器和电池中的一个或多个，并且所述桥接器被使能为向所述固态硬盘发送命令以检验所述能量存储装置。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述固态硬盘被使能以返回关于上次检验所述能量存储装置的状态。
19.一种系统,其特征在于,包括: 用于在桥接器中接收断电命令并且响应地将所述断电命令转换成数据固化命令的装置； 用于从所述桥接器发送所述数据固化命令至所述固态硬盘的装置； 用于响应于所述数据固化命令，对存储在所述固态硬盘上的数据进行固化的装置，所述固化包括将易失性存储器中的数据写入至非易失性存储器；以及其中，被固化的所述数据包括用户数据和保护数据。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述数据固化命令包括转储清除高速缓存命令、睡眠命令以及立 即待机命令中的一个或多个。
【文档编号】G06F9/455GK104077174SQ201410289009
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2010年3月27日 优先权日:2009年3月27日
【发明者】罗斯·斯藤福特 申请人:Lsi公司