[发明专利]存储空间映射算法、缓存状态机、存储装置、存储介质

说明书

本发明公开了一种存储空间映射算法、缓存状态机、存储装置、存储介质，存储空间映射算法，包括：接收包含目标数据的存取请求；判断目标数据是否CPU的访问范围之内；当目标数据在CPU访问范围之内，根据逻辑地址到物理地址L2P映射表读取目标数据并返回；当目标数据在CPU访问范围之外，从缓存层读取目标数据并返回。采用本发明实施例，通过构建缓存层，可以解决CPU访问L2P映射表受限的问题，从而可以提高固态硬盘的存储容量，降低固态硬盘的成本，提高固态硬盘的市场竞争力。

技术领域

本发明涉及固态硬盘技术领域，尤其涉及一种存储空间映射算法、缓存状态机、存储装置、存储介质。

背景技术

固态硬盘系统通常包括主机接口协议层，闪存转换层(FTL，Flash TranslationLayer)，及闪存接口协议层。闪存转换层的一个主要功能是进行主机接口协议中的逻辑地址(LBA，Logical Block Address)到闪存的物理地址之间的映射。逻辑地址到物理地址的映射表(Logical to Physical Address Mapping Table,or L2P table)是闪存转换层的主要数据结构。随着固态硬盘的容量的增加，L2P映射表需要的存储空间也越来越大。低端中央处理器(Central Process Unit,or CPU)无法访问过大的存储地址。为了满足存取巨大的L2P映射表的需求，硬件设计需要使用高端CPU，增加了成本和设计复杂度。

发明内容

本发明实施例提供一种存储空间映射算法、缓存状态机、存储装置、存储介质，用以解决现有技术中低端中央处理器无法访问过大的存储地址问题。

本发明实施例提供一种固态硬盘的存储空间映射算法，包括：

接收包含目标数据的存取请求；

判断目标数据是否在CPU的访问范围之内；

当目标数据在CPU访问范围之内，根据逻辑地址到物理地址L2P映射表读取目标数据并返回；

当目标数据在CPU访问范围之外，从缓存层读取目标数据并返回。

根据本发明的一些实施例，从缓存层读取目标数据并返回具体包括：

查询缓存层并判断目标数据是否在缓存层中；

当目标数据不在缓存层中，发送更新指令以使缓存层以预定频率P进行更新；当目标数据在缓存层中，从缓存层读取目标数据并返回。

进一步地，缓存层以预定频率P进行更新具体包括：

根据L2P映射表以预定频率P读取数据并存储在缓存层。

在本发明的一些实施例中，预定频率P根据公式1计算得到：

P＝M/C 公式1；

其中，M为L2P映射表的存储容量，C为缓存层的粒度。

在本发明的一些实施例中，根据L2P映射表以预定频率P读取数据并存储在缓存层包括：

标记缓存层对应的每个缓存单元的更新时间，将根据L2P映射表以预定频率P读取的数据存储至最旧更新的缓存单元。

在本发明的一些实施例中，根据L2P映射表以预定频率P读取数据并存储在缓存层包括：

标记缓存层对应的每个缓存单元的使用次数，将根据L2P映射表以预定频率P读取的数据存储至最少访问的缓存单元。

在本发明的一些实施例中，从缓存层读取目标数据并返回还包括：

在缓存层更新的过程中，执行其他任务；

当目标数据位于缓存层中，中断其他任务，从缓存层读取目标数据并返回。