[发明专利]数据存储设备中的数据完整性管理

说明书

发明概述

本公开内容的各种实施例一般涉及数据存储设备中的数据完整性管理。

在一些实施例中，控制器在主机设备和主存储器之间传送用户数据块(例如，扇区)。每个用户数据块具有相关联的逻辑地址。独立的数据完整性管理器在本地存储器的表格结构中产生和存储每个用户数据块的验证码。数据完整性管理器使用验证码以在主机读取请求期间独立验证所选用户数据块的最新版本正在由控制器从主存储器进行检索。

在进一步的实施例中，输入的用户数据块被接收，用于存储到主存储器，所述用户数据块具有相关联的逻辑地址。响应于输入用户数据块的用户数据内容和相关联的逻辑地址，产生验证码。验证码被存储在本地存储器的表格结构中，以及输入的用户数据块被存储在主存储器中。主机读取请求被随后接收，其请求从主存储器检索输入用户数据块。该验证码从本地存储器的表格结构中进行检索，以及响应于主机读取请求，所检索的验证码用于独立地验证所选用户数据块的最新版本由控制器从主存储器进行检索。

根据如下详细讨论和相应附图，可以理解表征本公开内容的各种实施例的这些和其它特征。

附图说明

图1是根据本公开内容的各种实施例操作的数据存储设备的功能块表示。

图2是根据一些实施例的另一数据存储设备的功能块表示。

图3描绘根据一些实施例可操作的闪速存储器模块。

图4是根据各种实施例的产生并存储支持数据完整性方案的验证码的数据完整性管理器。

图5示出表征为IOEDC(输入/输出误差检测码)值的验证码的产生。

图6是示出在数据写入操作期间由数据完整性管理器执行的步骤的功能块表示。

图7是示出在数据读取操作期间由数据完整性管理器执行的步骤的功能块表示。

图8是可操作以生成由数据完整性管理器使用的各种验证码的加密(密码)块。

图9示出生成IOEDC值并在存储设备的不同存储器位置中存储其不同部分。

图10是数据处理例程的流程图，以提供根据本发明的各种实施例执行的步骤的概述。

图11示出根据一些实施例用于验证表格数据结构的示例性示例。

图12是进入的读取命令处理例程的流程图，以示出根据一些实施例执行的步骤。

图13是缓存访问处理例程的流程图，以示出根据一些实施例执行的步骤。

图14是写入程序处理例程的流程图，以示出根据一些实施例执行的步骤。

图15是写入相同的例程处理的流程图，以示出根据一些实施例执行的步骤。

图16是写入操作完成处理例程的流程图，以示出根据一些实施例执行的步骤。

图17是表格数据检索例程的流程图，以示出根据一些实施例执行的步骤。

图18是数据表格更新例程的流程图，以示出根据一些实施例执行的步骤。

详细描述

本发明涉及数据存储设备，并具体涉及在数据存储设备中管理不同数据版本的方法和设备。

数据存储设备一般操作以在存储器中存储可寻址数据块(例如，扇区)。该设备可以采用数据管理系统以跟踪块的物理位置，以便响应于所存储数据的读取请求随后检索所述块。

某些类型的数据存储设备被配置为每次呈现块用于写入时常规向新的可用物理存储地址写入具有给定逻辑地址(例如，逻辑块地址，LBA)的数据。这样的设备在本文被称为具有虚拟存储器地址映射方案。这些设备通常具有电子“可擦除”存储器，并包括具有可擦写固态存储器(例如，闪存)的固态硬盘(SSD)。虚拟映射设备还可以包括一些硬盘驱动器(HDD)(例如，混合硬盘驱动器)，并且还可以包括在不同位置缓存数据的HDD，诸如采用具有搭迭(部分重叠)轨道的旋转介质的那些HDD。

随着时间的推移可能出现如下情况：多个版本的给定逻辑块(扇区)保存在存储器中，版本之一是最新数据，以及其余版本是旧的过时数据。可以生成和维护元数据，以跟踪所存储数据的位置和状态，包括指向其中块的最新版本被存储的位置的指针。

尽管这种基于元数据的修改控制方案通常可操作以保持存储器的准确状态，然而可能不时因各种因素出现错误，包括：所存储元数据的丢失或故障、用于访问元数据的电路中的损坏、固件错误、功率故障期间元数据的不完全更新等。在某些情况下，错误条件可导致旧版本数据返回到主机，而不是最当前版本。