[发明专利]固态硬盘控制器及其控制方法、固态硬盘、固态硬盘系统

权利要求书

1.一种固态硬盘控制器，其特征在于，包括：

虚拟机，用于运行固态硬盘固件；

模拟器，连接所述虚拟机，用于模拟所述固态硬盘控制器的至少一个硬件模块；

其中，当所述固态硬盘固件向所述硬件模块发送访问请求时，所述虚拟机截获所述访问请求，并将所述访问请求发送给所述模拟器，以使所述模拟器模拟所述硬件模块的行为。

2.根据权利要求1所述的固态硬盘控制器，其特征在于，

所述固态硬盘控制器包括多个处理单元，多个处理单元支持虚拟化，多个处理单元包括多个运行级别；

所述虚拟机虚拟出多个虚拟处理单元，所述虚拟处理单元用于运行固态硬盘固件。

3.根据权利要求2所述的固态硬盘控制器，其特征在于，

所述固态硬盘固件对应一个映像文件；

所述模拟器用于加载所述映像文件到所述虚拟处理单元，以使所述虚拟处理单元运行所述固态硬盘固件。

4.根据权利要求1所述的固态硬盘控制器，其特征在于，

所述固态硬盘控制器包括多个硬件模块，其中，所述硬件模块包括PCIe模块、NVMe模块、缓冲管理模块、ECC模块、闪存管理模块中的至少一个；

所述模拟器包括多个虚拟硬件模块，每一个虚拟硬件模块用于一一对应模拟所述固态硬盘控制器的一个硬件模块，其中，所述虚拟硬件模块包括虚拟PCIe模块、虚拟NVMe模块、虚拟缓冲管理模块、虚拟ECC模块、虚拟闪存管理模块中的至少一个。

5.根据权利要求4所述的固态硬盘控制器，其特征在于，通过所述虚拟PCIe模块向虚拟机发送操作命令。

6.根据权利要求1所述的固态硬盘控制器，其特征在于，

所述虚拟机包括：

虚拟机监视器，用于截获所述固态硬盘固件向所述硬件模块发送的访问请求。

7.根据权利要求1所述的固态硬盘控制器，其特征在于，所述固态硬盘控制器还包括：

中断控制器，连接所述固态硬盘控制器的处理单元，用于管理和控制可屏蔽中断、对可屏蔽中断进行优先权判定、向所述处理单元发送中断信号。

8.一种固态硬盘，其特征在于，包括：

如权利要求1-7任一项所述的固态硬盘控制器；

至少一个闪存介质，与所述固态硬盘控制器通信连接。

9.一种固态硬盘系统，其特征在于，包括：

如权利要求8所述的固态硬盘；

主机，通信连接所述固态硬盘。

10.一种固态硬盘控制器的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-8任一项所述的固态硬盘控制器，所述方法包括：

在虚拟处理单元执行操作指令时，若所述操作指令所访问的数据页不存在于内存中，则生成缺页异常；

虚拟机截获所述缺页异常，并将所述缺页异常发送到所述模拟器；

模拟器接收到所述缺页异常之后，模拟所述硬件模块的行为。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，

所述缺页异常包括内存缺页、内存映射缺页；

若所述缺页异常为内存缺页，则所述模拟器映射内存页面到虚拟机地址，以模拟所述硬件模块的行为；

若所述缺页异常为内存映射缺页，则若所述模拟器根据所述操作指令的类型，模拟所述硬件模块的行为，具体包括：

若所述操作指令为读操作，则所述模拟器向所述虚拟机返回读数据；

若所述操作指令为写操作，则所述模拟器模拟所述硬件模块对写操作产生的行为。