[发明专利]用于数据存储系统的基于优先级的垃圾收集

权利要求书

1.一种数据存储系统，包括：

具有被配置为存储多个数据单元的多个存储器区域的非易失性存储器阵列，所述多个存储器区域包括彼此不相同的第一存储器区域、第二存储器区域和第三存储器区域；以及

被配置为通过至少以下操作在所述第一存储器区域上执行垃圾收集的控制器：

识别所述第一存储器区域中包含有效数据的有效数据单元；

响应于确定在所述第一存储器区域中的第一组所述有效数据单元具有第一优先级，将所述第一组指定为将被复制到所述第二存储器区域的数据单元，所述第一优先级指示所述第一组的有效数据单元是在后续垃圾收集操作中将被从所述非易失性存储器阵列擦除的候选者；

响应于确定在所述第一存储器区域中的第二组所述有效数据单元具有与所述第一优先级不同的第二优先级，将所述第二组指定为将要被复制到所述第三存储器区域的数据单元；

将具有所述第一优先级的所述第一组有效数据单元从所述第一存储器区域复制到所述第二存储器区域，并且将具有所述第二优先级的所述第二组有效数据单元从所述第一存储器区域复制到所述第三存储器区域。

2.根据权利要求1所述的数据存储系统，其中响应于确定第三组所述有效数据单元具有与所述第一优先级和第二优先级不同的第三优先级，所述控制器进一步被配置将所述第三组指定为不被复制到所述非易失性存储器阵列中的任何存储器区域的数据单元。

3.根据权利要求1所述的数据存储系统，其中所述控制器进一步被配置为将所述第二存储器区域中的至少一些数据单元指定为不被复制到所述非易失性存储器阵列中的任何存储器区域的数据单元。

4.根据权利要求1所述的数据存储系统，其中所述控制器进一步被配置为基于与所述第一组相关的优先级信息与阈值的比较，确定所述第一组具有第一优先级。

5.根据权利要求1所述的数据存储系统，其中所述控制器进一步被配置为：

至少部分地基于所述多个存储器区域中的所述多个数据单元的优先级信息来确定所述多个存储器区域的垃圾收集排序；并且

基于所述垃圾收集排序，选择所述多个存储器区域的一个或多个存储器区域用于垃圾收集操作，所述垃圾收集操作包括在所述第一存储器区域上的垃圾收集操作。

6.根据权利要求5所述的数据存储系统，其中所述控制器进一步被配置为：

在选择与磁存储设备同步的数据时，对这样数据给予优先选择：(1)基于它们的相关联的优先级而满足逐出阈值，以及(2)驻留于作为垃圾收集候选者的所述一个或多个存储器区域中；

同步所选择的数据中的至少一些；并且

指定被同步的数据在垃圾收集期间不被复制到所述非易失性存储器阵列中的任何存储器区域。

7.根据权利要求1所述的数据存储系统，其中所述控制器进一步被配置为基于以下中的一个或多个确定所述第一优先级：由主机系统提供的优先级信息、所述第一组的访问频率、自最后一次访问所述第一组以来的持续时间、以及所述第一组的读写比。

8.根据权利要求1所述的数据存储系统，其中所述控制器进一步被配置为响应于确定第三组所述有效数据单元具有与所述第一优先级和所述第二优先级不同的第三优先级，将所述第三组指定为将被逐出到磁介质并且不被复制到所述非易失性存储器阵列中的任何存储器区域的数据单元，而在所述第一存储器区域上执行所述垃圾收集操作，并且其中所述非易失性存储器阵列被配置为磁介质的高速缓存存储器。

9.根据权利要求1所述的数据存储系统，其中所述控制器进一步被配置为响应于确定第三组所述有效数据单元具有与所述第一优先级和所述第二优先级不同的第三优先级，将所述第三组指定为将被逐出到远程数据存储设备并且不被复制到所述非易失性存储器阵列中的任何存储器区域的数据单元，而在所述第一存储器区域上执行所述垃圾收集操作，并且所述非易失性存储器阵列被配置为所述远程数据存储设备的高速缓存存储器。