[发明专利]指令执行方法、存储器控制器与存储器储存装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种指令执行方法，尤其涉及一种在存储器储存装置中执行来自于主机系统的多个写入指令的指令执行方法及使用此方法的存储器控制器与存储器储存装置。

背景技术

数码相机、手机与MP3在这几年来的成长十分迅速，使得消费者对储存媒体的需求也急速增加。由于可复写式非易失性存储器(rewritable non-volatile memory)具有数据非易失性、省电、体积小、无机械结构、读写速度快等特性，最适于可携式电子产品，例如笔记本式计算机。固态硬盘就是一种以闪速存储器模组作为储存媒体的储存装置。因此，近年闪速存储器产业成为电子产业中相当热门的一环。

可复写式非易失性存储器具有多个实体区块(physical block)，且每一实体区块具有多个实体页面(physical page)，其中在实体区块中写入数据时必须依据实体页面的顺序依序地写入数据。此外，已被写入数据的实体页面必需先被抹除后才能再次用于写入数据。特别是，实体区块为抹除的最小单位，并且实体页面为编程(亦称写入)的最小单元。因此，一般来说，在可复写式非易失性存储器模组的管理中，实体区块至少会被区分为数据区(data area)与闲置区(free area)。

数据区的实体区块(亦称为数据实体区块)是用以储存主机系统所储存的数据。具体来说，存储器管理电路会将主机系统所存取的逻辑存取地址转换为逻辑区块的逻辑页面并且将逻辑区块的逻辑页面映射至数据区的实体区块的实体页面。也就是说，在闪速存储器模组的管理中，数据区的实体区块是被视为已被使用的实体区块(例如，已储存主机系统所写入的数据)。例如，存储器管理电路会使用逻辑区块-实体区块映射表来记载逻辑区块与数据区的实体区块之间的映射关系，其中逻辑区块中的逻辑页面是依序的对应所映射的实体区块的实体页面。

闲置区的实体区块(亦称为闲置实体区块)是用以轮替数据区中的实体区块。具体来说，如上所述，已写入数据的实体区块必须被抹除后才可再次用于写入数据，而闲置区的实体区块是被设计用于写入更新数据以替换原先映射逻辑区块的实体区块。基此，在闲置区中的实体区块为空或可使用的实体区块，即无记录数据或标记为已没用的无效数据。

也就是说，数据区与闲置区的实体区块的实体页面是以轮替方式来映射逻辑区块的逻辑页面，以储存主机系统所写入的数据。

例如，当主机系统欲写入更新页面数据的逻辑存取地址是对应储存装置的某一逻辑区块的某一逻辑页面时，储存装置的存储器管理电路会从闲置区中提取一个实体区块，并且将此更新数据写入至所提取的实体区块的实体页面中。之后，当闲置区的实体区块快耗尽时，存储器管理电路会对此逻辑区块执行数据合并(Merge)操作。例如，在数据合并操作中，存储器管理电路会从闲置区中提取一个实体区块作为新数据实体区块，将属于此逻辑区块的所有最新页面数据写入至此新数据实体区块中并且将此逻辑区块重新映射至此实体区块。

为了有效地提升存取效能，一般来说，存储器储存装置内会配置缓冲存储器。例如，当从主机系统中接收到写入指令与欲写入的数据时，存储器管理电路会将欲写入的数据及其相关信息(例如，此写入数据是属于那个逻辑页面)暂存于缓冲存储器之后，即传送告知已完成此写入指令的确认信息给主机系统，由此缩短响应时间。之后，当缓冲存储器已被存满时，才将缓冲存储器中的数据写入至可复写式非易失性存储器模组中，以空出缓冲存储器的储存空间来储存下一笔写入数据。

然而，在缓冲存储器已被存满并且闲置区的实体区块亦快耗尽的状况下，倘若接收到来自于主机系统的写入指令时，存储器管理电路需完成数据合并操作才能够执行此写入指令。由于执行数据合并操作需要花费相当多时间，因此，相较于执行其他存取指令，主机系统需等待相当长的时间才能从存储器储存装置中接收到告知已完成此写入指令的响应信息(response message)。往往在此过程中，主机系统的使用者会误以为存储器储存装置已当机或者感觉存储器储存装置很不稳定。因此，在缓冲存储器已被存满并且闲置区的实体区块亦快耗尽的状况下，如何缩短主机系统接收到响应信息的时间，是此领域技术人员欲解决的问题。

发明内容

本发明提供一种指令执行方法、存储器控制器与存储器储存装置，其能够平均在执行数据合并操作期间所同时执行的多个写入指令的时间。