[发明专利]用于存储器的工作调度方法及其存储系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种工作调度方法及其存储系统。

背景技术

存储器控制器常用于存储系统（特别是非挥发性存储系统）中，用来进行工作管理。一般来说，当非挥发性存储系统的电源关闭时，存储在非挥发性存储系统的数据不会遗失，因此非挥发性存储系统可作为一种用来存储系统数据的重要装置。在各类非挥发性存储系统中，由于与非门闪存（NAND flash memory）具有低功耗及速度快的优点，因此，伴随近年来可移动式装置的普及化，与非门闪存已被广为采用。

然而，与非门闪存具有一些缺点。例如，与非门闪存中每一区块的存取次数存在一上限；此外，在区块被抹除以前，数据不可直接写入其中。为了克服这些缺点，用于与非门闪存的控制器必须执行一些工作，如平均读写存储区块（wear leveling）、垃圾回收（garbage collection）、故障区块管理（bad block management）等。因此，存储器控制器在与非门闪存中扮演重要角色，而许多工作都可由与非门闪存的控制装置所执行。一般来说，大多数工作可分类为以下四种主要工作类型：用户数据存取、诠释数据（metadata）管理、平均读写存储区块控制以及垃圾回收。用户数据存取是存储器的基本存取运作，如读取及写入。诠释数据管理可管理存储器中使用者存取数据的位置，例如使用一表格或目录来显示哪一区块存有资料，或哪一区块是空的而可用来存取其它用户数据。平均读写存储区块是将较常修改的数据搬移至较少使用的区块，并将较少修改的数据搬移至较常使用的区块，进而使每一区块的使用频率相等，以避免部分区块由于太常使用而提早到达存取次数的上限，导致区块损毁。垃圾回收用于清除每一区块时，先在区块中收集有用的剩余资料，再进行清除。

请参考图1，图1为公知一存储系统10的示意图。如图1所示，存储系统10包括一闪存控制器100及一闪存数组150。闪存控制器100通过一闪存接口与闪存数组150进行通信。闪存控制器100还通过一主机接口与一主机进行通信，其中该主机可为需在存储系统10存取数据的处理器或服务器。闪存控制器100包括一闪存转换层（flash translation layer，FTL）110及一实体驱动程序120。闪存转换层110可将由主机接收到的指令转换为可在闪存中执行的不同工作类型112A～112D的工作。闪存转换层110还包括一仲裁单元114，用来管理及协调这些工作。实体驱动程序120用来驱动闪存数组150中的闪存来执行这些工作。所有闪存都配置在闪存数组150中，闪存数组150的每一栏可表示为通道Ch0～Ch3，而每一通道中的闪存可由使能信号CE0～CE3来控制。因此，信道Ch0～Ch3及使能信号CE0～CE3可用来存取闪存数组150中的存储器。每当实体驱动程序120欲驱动某一特定存储器时，对应于此特定存储器的使能信号会启动，使得工作可在此特定存储器执行。

根据上述结构，当主机下指令于存储系统10时，闪存转换层110接收指令，进而指示欲执行的工作。接着，仲裁单元114会监控实体驱动程序120。一般来说，当实体驱动程序120处在空闲状态时，仲裁单元114会指示实体驱动程序120以驱动闪存数组150中一特定存储器，使工作可在此特定存储器执行。另一方面，当实体驱动程序120处在忙碌状态时，必须等到前一工作完成以后，才执行下一个工作。闪存10的效率可能会因此受到影响，而无法维持一定大小的吞吐量以提供予使用者。有鉴于此，公知技术实有改善的必要。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种可指定多个工作的优先权，以通过最佳化顺序来执行此多个工作，进而改善存储系统效率的工作调度方法及其存储系统。

本发明公开一种工作调度方法，用于一存储系统中的多个存储器，该方法包括有将该多个工作中每一工作分类至多个工作类型当中任一工作类型；根据该多个工作类型，配置多个工作队列，其中每一工作队列存储该多个工作中的一工作，该工作属于该多个工作类型之一且为欲执行的工作；指定该多个工作类型中每一工作类型的一优先权；配置至少一执行队列；以及将存储在该多个工作队列中一第一工作队列的一第一工作转换为至少一命令，以存储在该至少一执行队列中一第一执行队列；其中，该第一执行队列中的该至少一命令是根据对应于该第一工作队列的一第一工作类型的优先权来执行。