[发明专利]一种DMA传输的方法及控制部件

说明书

本申请涉及一种DMA传输的方法及控制部件。方法包括：为IO命令在DMA设备的缓存中分配连续的缓存空间，根据IO命令的SCL中每个描述符生成第一DMA命令；基于第一DMA命令发起第一DMA传输；为IO命令分配一个或多个数据传输单元DTU，根据每个DTU生成DMA命令组，DMA命令组包括一个或多个第二DMA命令；基于第二DMA命令发起第二DMA传输。本申请提供了生成两次DMA传输的DMA命令方案。

技术领域

本申请涉及DMA传输技术，特别地，涉及一种DMA传输的方法及控制部件。

背景技术

DMA(Direct Memory Access)是不依赖于CPU而在存储器之间直接搬移数据的技术。在多种电子设备中使用DMA技术。本申请中以固态存储设备为例，介绍所提供的利用缓存优化DMA传输的技术方案。图1展示了固态存储设备的框图。固态存储设备102同主机相耦合，用于为主机提供存储能力。主机同固态存储设备102之间可通过多种方式相耦合，耦合方式包括但不限于通过例如 SATA(Serial Advanced Technology Attachment，串行高级技术附件)、SCSI (Small Computer System Interface，小型计算机系统接口)、SAS(Serial Attached SCSI，串行连接SCSI)、IDE(Integrated Drive Electronics，集成驱动器电子)、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)、PCIE(Peripheral ComponentInterconnect Express,PCIe，高速外围组件互联)、NVMe(NVM Express，高速非易失存储)、以太网、光纤通道、无线通信网络等连接主机与固态存储设备102。主机可以是能够通过上述方式同存储设备相通信的信息处理设备，例如，个人计算机、平板电脑、服务器、便携式计算机、网络交换机、路由器、蜂窝电话、个人数字助理等。存储设备102包括接口103、控制部件 104、一个或多个NVM芯片105以及DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机访问存储器)110。

NAND闪存、相变存储器、FeRAM(Ferroelectric RAM，铁电存储器)、MRAM(MagneticRandom Access Memory，磁阻存储器)、RRAM(Resistive Random Access Memory，阻变存储器)、XPoint存储器等是常见的NVM。

接口103可适配于通过例如SATA、IDE、USB、PCIE、NVMe、SAS、以太网、光纤通道等方式与主机交换数据。

控制部件104用于控制在接口103、NVM芯片105以及DRAM 110之间的数据传输，还用于存储管理、主机逻辑地址到闪存物理地址映射、擦除均衡、坏块管理等。控制部件104可通过软件、硬件、固件或其组合的多种方式实现，例如，控制部件104可以是FPGA(Field-programmable gate array，现场可编程门阵列)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，应用专用集成电路) 或者其组合的形式。控制部件104也可以包括处理器或者控制器，在处理器或控制器中执行软件来操纵控制部件104的硬件来处理IO(Input/Output)命令。控制部件104还可以耦合到DRAM 110，并可访问DRAM 110的数据。在DRAM 可存储FTL表和/或缓存的IO命令的数据。

控制部件104包括闪存接口控制器(或称为介质接口控制器、闪存通道控制器)，闪存接口控制器耦合到NVM芯片105，并以遵循NVM芯片105的接口协议的方式向NVM芯片105发出命令，以操作NVM芯片105，并接收从 NVM芯片105输出的命令执行结果。已知的NVM芯片接口协议包括“Toggle”、“ONFI”等。

图2展示了现有技术的DMA传输的示意图。

以主机与固态存储设备之间的DMA传输为例，通过DMA设备将主机存储器210中的数据，搬移到存储设备的设备存储器220。