[发明专利]储存单元管理方法及系统

说明书

技术领域

本发明有关于一种储存单元管理方法及系统，且特别有关于一种可以将储存单元的实体区块进行分类管理的储存单元管理方法及系统。

背景技术

目前来说，非易失性存储器，如快闪存储器已经非常广泛的使用。其特点在于以页面(Page)为单位读写、以区块(Block)为单位删除以及在写之前必须删除。由于上述特点，使得主机或是应用程序所使用的逻辑区块地址(Logic Block Address，LBA)的读写指令非常难以管理，且难以将逻辑地址转换为实体地址，以存取非易失性存储器的实体区块。因此，通常在主机的文件系统与非易失性存储器之间会使用一转换层来管理来自主机的读写命令，以存取存储器中的数据。在现有技术中对于非易失性存储器进行储存管理时，数据通常依据页面映射(PageMapping)或区块映射(Block Mapping)等模式进行存取与定位。

在页面映射模式中，储存单元中的数据以逻辑页面为单位进行储存，且具有相应的页面映射表。页面映射表中以逻辑页面的编号为索引，且以实体页面的地址为表项(项目内容)。当采用页面映射的储存系统处理读写命令时，则可以直接查找以及更新页面映射表以完成相关数据页面的定位。在区块映射模式中，储存单元中的数据以逻辑区块为单位进行储存，且具有相应的区块映射表。区块映射表中以逻辑区块的编号为索引，且以实体区块的地址为表项。当采用区块映射的储存系统处理读写命令时，则可以直接查找以及更新区块映射表以完成相关 数据页面的定位。

近年来，随着集成电路技术的发展，储存单元的页面/区块尺寸已经大幅提高。此外，高密度储存单元，如NAND(与非)快闪存储器中每个区块的各个页面必须依照顺序写入，不能随机写入。另外，由于NAND快闪存储器具有以页面为单位读写、以区块为单位删除以及在写之前必须删除的特点。因此，当采用区块映射的储存系统处理写入命令时，必须先分配一个区块，以将要求的页面写入分配的区块中。之后，再将属于相应此要求页面的逻辑区块中其他的页面复制至此分配的区块中，其中此分配的区块中的原有数据必须先被删除。因此，特别是对于可能包括频繁被主机存取的热数据的要求页面而言，当区块尺寸增大后，将导致写入性能大大降低。在页面映射模式中，数据的分布非常复杂与繁乱。当空闲区块用尽时，数据合并以获取新空闲区块的过程将会非常复杂。

因此，一些储存管理系统提出可以结合区块映射与页面映射的混合型映射模式。在这些系统中，储存单元中可以包括相应区块映射与页面映射的区域，且各区域的使用仅能通过数据合并操作来进行切换。虽然具有混合型映射模式的储存管理系统可以提供较大的弹性来储存数据，然而，在实际使用上，储存单元中相应区块映射与页面映射的实体区块中仍然会存在许多未利用的实体页面，进而使得储存单元中数据的分布非常复杂与繁乱。类似地，进行相关数据合并时亦会造成系统的效能负担。

发明内容

有鉴于此，本发明提供储存单元管理方法及系统。

本发明所述的储存单元管理方法，用以管理包括多个实体 区块的储存单元，其中每一实体区块具有多个区块种类定义中的一个区块种类定义。首先，取得至少一逻辑写入命令，其中逻辑写入命令要求对于相应至少一逻辑区块的至少一逻辑页面进行数据写入操作。判断储存单元中是否存在具有多个区块种类定义中的一连续区块定义的一候选区块。若具有该连续区块定义的该候选区块存在，且若依据该连续区块定义，该逻辑区块的该逻辑页面无法映射至该候选区块，则将连续区块定义转换为区块种类定义中的一奉献区块定义。将一数据写入具有该奉献区块定义的候选区块中的一特定页面，且记录逻辑区块的逻辑页面与候选区块的特定页面的一映射关系，其中具有该连续区块定义的该实体区块中从第一个页面开始的多个页面是依据一区块映射模式储存数据，且具有该连续区块定义的该实体区块中存在至少一个未写入数据的页面，具有该奉献区块定义的该实体区块中的数据皆是对应至一特定逻辑区块，从第一个页面开始的多个页面是依据该区块映射模式储存数据，且存在至少一页面并不依据该区块映射模式储存数据。