[发明专利]统一地址转换与统一地址空间

说明书

本申请提供了统一地址转换与统一地址空间。所提供的地址转换方法，包括：获取程序访问存储设备的地址与存储设备类型；根据存储设备的地址与存储设备类型生成统一地址空间中的地址；将统一存储空间中的地址转换为存储设备可接收的地址；使用存储设备可接收的地址访问存储设备。

技术领域

本申请涉及信息处理设备，具体地，涉及为信息处理设备的多种存储设备提供统一地址转换，以及为多种存储设备提供统一地址空间。

背景技术

图1展示了信息处理设备的框图。信息处理设备包括CPU与存储器(Memory，也称为内存)。信息处理设备还耦合到SSD(固态驱动器，Solid State Drive)、NVDIMM(非易失内存条)、机械硬盘(HDD)、KV存储设备等外存(Storage)设备的一种或多种。

为了清楚的目的，本申请中，用存储设备统一指示内存设备与外存设备。在的CPU上运行的应用程序为使用存储设备，使用多种形式的地址。例如，按照字节可寻址方式访问内存与NVDIMM，按照块设备的逻辑地址访问SSD与HDD，以及使用键来访问KV存储设备。

现有技术中，应用程序使用虚拟地址访问内存，操作系统维护页表，将虚拟地址转换为访问总线的线性地址或访问存储器的物理地址。应用程序使用逻辑地址访问SSD，驱动程序或者SSD，使用F TL将逻辑地址转换为访问非易失存储介质的物理地址。利用FTL(Flash Translation Layer，闪存转换层)来维护从逻辑地址到物理地址的映射信息。逻辑地址构成了操作系统等上层软件所感知到的固态存储设备的存储空间。物理地址是用于访问固态存储设备的物理存储单元的地址。在相关技术中还可利用中间地址形态实施地址映射。例如将逻辑地址映射为中间地址，进而将中间地址进一步映射为物理地址。由驱动程序或SSD来提供FTL服务，相应地SSD分别接收非易失存储介质的物理地址或逻辑地址。

使用多种形式的地址访问存储设备，既增加了应用程序使用存储设备的复杂度，也增加了操作系统或驱动程序转换各种形式地址的复杂度。

发明内容

根据本申请的一些实施例，将程序使用的访问多种存储设备的地址转换为统一地址，以降低操作系统或驱动程序管理各种形式地址的复杂度。根据本申请的另一些实施例，处理器上运行的程序或指令直接使用统一地址访问各种存储设备，程序无需再处理不同类型存储设备引入的复杂度，通过简化存储模型而降低了程序设计开发的复杂度。也优化了存储系统的效率。

根据本申请的第一方面，提供了根据本申请第一方面的第一地址转换方法，包括：获取程序访问存储设备的地址与存储设备类型；根据存储设备的地址与存储设备类型生成统一地址空间中的地址；将统一存储空间中的地址转换为存储设备可接收的地址；使用存储设备可接收的地址访问存储设备。

根据本申请第一方面的第一地址转换方法，提供了根据本申请第一方面的第二地址转换方法，其中，多种类型的存储设备的地址空间被映射到统一地址空间中的不同区域。

根据本申请第一方面的第一或第二地址转换方法，提供了根据本申请第一方面的第三地址转换方法，其中获取统一地址的部分作为统一页号，通过统一页号查询页表得到用于存储设备的页地址。

根据本申请第一方面的第三地址转换方法，提供了根据本申请第一方面的第四地址转换方法，其中若存储设备类型是内存设备，将用于存储设备的页地址拼接统一地址的部分得到存储设备可接收的地址；若存储设备类型是外存设备，将用于存储设备的页地址作为存储设备可接收的地址。

根据本申请第一方面的第一或第二地址转换方法，提供了根据本申请第一方面的第五地址转换方法，其中，若存储设备是接收逻辑地址的外存设备，获取统一地址的部分得到逻辑地址，将所述逻辑地址作为存储设备可接收的地址。

根据本申请第一方面的第五地址转换方法，提供了根据本申请第一方面的第六地址转换方法，其中获取统一地址的部分作为统一页号，通过统一页号查询页表得到用于存储设备的逻辑地址。