[发明专利]具有增强IO性能确定性的缓存的存储设备

权利要求书

1.一种写命令处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取写命令，为写命令访问的第一逻辑地址分配第一缓存单元；

将写命令的数据写入第一缓存单元；

则在缓存映射表中记录写命令的第一逻辑地址与第一缓存单元描述符的对应关系；

向主机指示写命令处理完成。

2.根据权利要求1的写命令处理方法，其特征在于，若写命令命中第二缓存单元，还将第二缓存单元的数据复制到第一缓存单元。

3.根据权利要求2的写命令处理方法，其特征在于，将第二缓存单元的有效数据复制到第一缓存单元，其中有效数据是第二缓存单元已被写入且未被所述写命令所覆盖的数据。

4.如权利要求2或3的写命令处理方法，其特征在于，若写命令数据的大小同缓存单元的大小相同，则无须判断写命令是否命中第二缓存单元。

5.一种读命令处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取读命令及读命令所访问的第二逻辑地址；

判断读命令是否命中缓存单元；

若命中缓存单元，根据第二逻辑地址从命中的缓存单元获取数据作为对该读命令的响应。

6.一种控制部件，其特征在于，包括主机接口、缓存映射单元、缓存管理单元和介质接口；

主机接口用于同主机交换命令与数据；

缓存管理单元与主机接口耦合，用于管理外部存储器中的缓存单元；

缓存映射单元与缓存管理单元耦合，用于根据缓存管理单元的指示为IO命令的逻辑地址分配缓存描述符；

介质接口与缓存管理单元耦合，用于将从缓存单元接收的数据发送给非易失性存储器芯片，和/或从非易失性存储器芯片中读出数据。

7.如权利要求6的控制部件，其特征在于，包括缓存映射表，缓存映射表与缓存映射单元耦合；缓存映射单元维护缓存映射表，缓存映射表包括条目，条目记录了存储设备的逻辑地址与缓存描述符的对应关系。

8.如权利要求6的控制部件，其特征在于，IO命令指示物理地址，缓存管理单元向缓存映射单元指示物理地址，缓存映射单元为IO命令指示的物理地址分配缓存描述符。

9.如权利要求6或7的控制部件，其特征在于，缓存单元具有多个可能的状态，状态包括空闲、占用/不一致、占用/一致、淘汰中和/或解除绑定状态；

空闲状态指示缓存单元未被使用，空闲状态的缓存单元中未缓存有效数据；

占用/不一致状态指示缓存单元中已经存储了数据，并且该数据未被写入非易失性存储器芯片中；

响应于淘汰过程开始，缓存单元进入淘汰中状态，其中淘汰指示将占用不一致状态的缓存单元所缓存的数据写入非易失性存储器芯片的过程；

占用/一致状态指示淘汰过程已结束，缓存单元所缓存的数据被写入非易失性存储器芯片；

解除绑定状态指示缓存映射表中没有任何条目记录的缓存描述符中记录了该缓存单元的地址。

10.一种存储设备，其特征在于，包括控制部件、非易失性存储器和外部存储器，所述控制部件为根据权利要求6-9的控制部件。