[发明专利]查明闪存中的命令完成

说明书

优先权要求

本申请要求于2013年9月10日提交的题为“SYSTEMS AND METHODS FOR ASCERTAINING COMMAND COMPLETION IN FLASH MEMORY(用于查明闪存中的命令完成的系统和方法)”的美国临时专利申请S/N.61/875,907的优先权，该申请通过援引全部纳入于此。

本申请还要求于2014年8月25日提交的题为“ASCERTAINING COMMAND COMPLETION IN FLASH MEMORIES(查明闪存中的命令完成)”的美国专利申请S/N.14/467,404的优先权，该申请通过援引全部纳入于此。

背景

I.公开领域

本公开的技术一般涉及闪存以及处理闪存命令。

II.背景技术

闪存在多种计算设备中是常见的，包括移动终端，诸如相机、音频播放器、智能电话、平板设备等。闪存可以是两种一般类型——可移除式或嵌入式——中的一种，并且存在针对这两种一般类型的若干标准。最初为嵌入式境况设计的一种标准是由电子器件工程联合委员会(JEDEC)所阐述的通用闪存存储(UFS)标准。另一种常见标准是嵌入式多媒体控制器(eMMC)标准。

在UFS标准中，主机与保持存储器元件的设备通信。主机向该设备发出命令以执行“传输请求”任务，诸如将数据写入存储器元件、从存储器元件读取数据、以及同步高速缓存。根据设计，UFS支持多个并发传输请求。传输请求在主机的控制器处是软件驱动的，并且使用被称为门铃寄存器的寄存器以及被称为(至少在LINUX实现中)未完结请求变量的软件变量。虽然术语“未完结请求变量”是专用于LINUX的，但是其他操作系统使用类似的变量且在本文中皆被称为未完结请求变量。每个传输请求占据一时隙以及门铃寄存器和未完结请求变量中的对应比特。当发送新传输请求时，软件设置该寄存器和该变量中对应于该时隙的比特。设置寄存器中的比特向控制器通知新传输请求已就绪。当传输请求完成时，硬件清除寄存器中对应于该时隙的比特，并且软件随后将寄存器中的比特与未完结请求变量中的比特作比较以寻找完成的请求。注意，eMMC是类似的，尽管特定元素可能具有不同名称。

如果主机在设置门铃寄存器之前且在更新未完结请求变量之后接收到中断，则主机可在请求被发送之前识别出该请求已完成。在此境况中，软件可以完成该请求，但存在错误。替换地，如果主机在设置寄存器之后接收到中断且该请求在更新未完结请求变量之前完成，则该请求可能丢失。又一境况可能延迟这些请求直至另一传输请求完成中断到达。此类境况或者延迟请求由此导致性能降级、使该延迟无限地持续、或者直至发生错误从而中止该命令。当前，通过使用软件锁来避免此类境况。然而，此类软件锁是较慢的，并且可能排除其他传输请求。进一步，此类软件锁或排除一般会增加等待时间从而导致性能降级，尤其是在多核处理器中。

公开概述

在详细描述中所公开的诸方面包括查明闪存中的命令完成。一示例性方面包括消除软件锁和未完结请求变量并用传输请求完成寄存器替换它们。传输请求完成寄存器可以被映射到通用闪存存储(UFS)传输协议(UTP)传输请求列表(UTRL)时隙。主机的控制器(硬件组件)可在传输请求完成时设置传输请求完成寄存器中的比特，同时门铃寄存器被清除。在该比特被读取之后，传输请求完成寄存器中的这个比特被清除。虽然具体构想了UFS，但是其他闪存标准(诸如嵌入式多媒体控制器(eMMC))也可受益于本公开的诸方面(例如，eMMC具有在功能上等效于UTRL的任务描述符列表(TDL))。替换软件锁和未完结请求变量通过减少等待时间并消除在使用此类软件锁中可能发生的传输请求排除来提高性能。具体而言，完成上下文和发出上下文可以同时工作。可同时从多个上下文发出传输请求。使用这多个上下文改善了性能，尤其是在多核设备(诸如智能电话)中。