[发明专利]用于管理存储装置中的分区的方法和系统

说明书

相关申请案的交叉参考

无

技术领域

本发明大体上涉及存储器存储装置，且更明确地说，涉及管理存储装置中的分区。

背景技术

常规计算机系统通常包含若干功能组件。这些组件可包含中央处理单元(CPU)、主存储器、输入/输出(“I/O”)装置和大容量存储装置。在常规系统中，主存储器经由系统总线或本地存储器总线耦合到CPU。主存储器用于提供对在执行时间存储在主存储器中的数据和/或程序信息的CPU存取。通常，主存储器由随机存取存储器(RAM)电路组成。具有CPU和主存储器的计算机系统常被称为主机系统。

大容量存储装置通常用于保存数据。一般来说，存储在大容量存储装置中的程序在由CPU执行之前被复制到主存储器。常见的大容量存储装置包含软盘、硬盘、光盘和磁带驱动器。另外，可使用快闪存储器来为主机系统提供非易失性存储。

主机系统经由接口与快闪存储器(在整个本说明书中，还可互换地称为“快闪装置”、“快闪”或“快闪卡”)介接。快闪存储器通常包含用于存储信息的非易失性存储器单元阵列。快闪存储器系统最常以存储卡或快闪驱动器的形式提供，所述存储卡或快闪驱动器可移除地与多种主机(例如个人计算机、相机或类似物)连接，但还可嵌入在此类主机系统内。

快闪存储器控制器通常控制存储器阵列的操作。存储器控制器包含微处理器、某一非易失性只读存储器(“ROM”)、易失性随机存取存储器(“RAM”)和一个或一个以上特殊电路，例如错误校正码电路(“ECC”)，其在数据穿过存储器控制器时，从所述数据计算ECC。

在早一代的商业快闪存储器系统中，将矩形存储器单元阵列分成大量的单元组，每个单元组存储标准磁盘驱动器扇区的数据量，即512个字节。额外数据量(例如16个字节)也通常包含在每个组中，以存储错误校正码(ECC)和可能其它与用户数据且/或与存储有其的存储器单元组相关的开销数据。每个这种组中的存储器单元是可一起擦除的最小数目的存储器单元。即，擦除单位实际上是存储一个数据扇区和其所包含的任何开销数据的存储器单元的数目。这种类型的存储器系统的实例在第5,602,987号和第6,426,893号美国专利中描述。快闪存储器的特征是在用数据对存储器单元进行重新编程之前，需要擦除所述存储器单元。

当经由逻辑接口将数据写入到快闪存储器时，主机通常将唯一逻辑地址分派给存储器系统的连续虚拟地址空间内的扇区、群集或其它数据单位。主机通常维护文件系统，并将文件数据分配给逻辑群集，其中群集大小通常是固定的。将快闪装置分成多个逻辑扇区，且主机对由多个逻辑扇区组成的群集内的空间进行分配。群集是逻辑地址的细分，且将群集映射表示为文件分配表(“FAT”)。FAT通常存储在存储装置本身上。

与磁盘操作系统(DOS)类似，主机将数据写入到存储器系统的逻辑地址空间内的地址，且从所述地址读取数据。存储器系统内的控制器将从主机接收到的逻辑地址转换成存储器阵列内的物理地址，其中数据实际被存储，且接着跟踪这些地址转换。

通常，存储器装置(例如，快闪存储器)由主机系统进行分区。通常，两个分区共享一个驱动器，且每个分区的大小由主机系统设置。如果在任一给定时间一个分区变满且其它分区尚有更多空间，那么对分派给每个分区的空间量进行重新分配是有用的。在常规系统中，主机通过将驱动器重新格式化来执行此功能。此过程涉及在重新格式化之前复制所有来自所述驱动器的数据，且接着将空间重新分配给每个分区。此过程烦琐且耗时，且因此是不合需要的。

因此，需要一种有效地管理分区以最佳使用存储器存储空间的方法和系统。

发明内容

在本发明的一个方面，提供一种大容量存储存储器系统。所述系统包含：可重新编程的非易失性存储器单元，所述存储器单元布置在多个存储器单元区块中，其可一起擦除，且一起连接在多个串联串中，以界定用于存储数据的存储器单元行，其中将所述存储器单元分成至少两个存储器分区，且每个存储器分区都具有系统区和数据区；以及控制器，其包含微处理器，所述微处理器适合于经由逻辑接口从主机系统接收数据；其中所述控制器通过使用映射表，将存储器空间从具有未用存储空间的第二存储器分区重新分配给已满或已达到阈值的第一存储器分区，其中所述映射表针对系统区和数据区使用虚拟区块地址，使得系统区和数据区看似邻接主机系统；以及真实逻辑区块地址，其将虚拟区块地址映射到实际逻辑区块地址。