[发明专利]持久性存储器的块存储孔

说明书

发明人：M.A.施米索伊尔、A.M.鲁多夫、M.纳基穆图、M.S.纳图、R.P.曼戈德、D.D. 斯图尔特

背景技术

在传统的计算机系统中，可以将包括非易失性存储器的块存储设备可通信地耦合 到块存储设备控制器，依次地，通过系统总线可以将块存储设备控制器可通信地耦合到处 理器。这样的系统总线通常被实现为外围组件快速互连(PCIe)总线，允许处理器通过向块 存储设备控制器经由PCIe总线发出一个或多个输入/输出(I/O)命令来访问存储在块存储 设备中的块数据。从处理器通过PCIe总线接收到I/O命令，该块存储设备控制器可以执行包 括一个或多个直接存储器访问(DMA)操作的I/O处理，以访问可存储在块存储设备中的块数 据，和最终通过PCIe总线将信号发送到所述处理器以通讯完成I/O处理。然而，由块存储设 备控制器与PCIe总线一起进行这样的I/O处理可能会导致在这样传统的计算机系统中的块 写入/读出操作的处理中的延迟。

附图说明

包含在说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本文描述的一个或多个 实施例，并且与详细描述一起解释这些实施例。在附图中：

图1是示出根据本申请的用于在计算机系统中访问至少一个非易失性存储器 (NVM)设备的示例性装置的方框图，至少一个非易失性存储器(NVM)设备连同NVM设备控制 器一起可以被计算机系统整体地视为块存储设备；

图2是示出包括在图1的装置中的NVM设备控制器的方框图；

图3是示出包括在图2的NVM设备控制器中的示例性块窗口、多个示例性的控制寄 存器、示例性的地址转换部件以及示例性的媒体管理转换表的方框图；

图4是示出操作图2的NVM设备控制器的示例性方法的流程图；

图5是示例性可以使用图2的NVM设备控制器的计算机系统的方框图；

图6a是示出图2的NVM设备控制器的示例性的备选实施例的方框图，包括由主处理 器使用的示例性的邮箱，用于发出和监测由主处理器通过存储器总线发送到NVM设备控制 器的一个或多个命令，如存储器加载/存储命令；

图6b是示出由主处理器在用图6a的邮箱发出相应命令到NVM设备控制器中时使用 的与相应命令相关联的示例性操作码格式、与操作码格式相关联的示例性写保护位和示例 性输入有效载荷格式的图；

图6c是示出使用图6a的邮箱监测相应命令完成中由主处理器使用的与相应命令 相关联的示例性状态码格式以及示例性输出有效载荷格式的图；以及

图7a-7b描绘示出由主处理器使用图6a的邮箱发出命令通过存储器总线到NVM设 备控制器和监测命令完成的状态的示例性的方法的流程图。

具体实施方式

公开了一种用于在包括至少一个主处理器和至少一个存储器总线的计算机系统 中访问至少一个非易失性存储器(NVM)设备的装置和方法。在所公开的装置和方法中，NVM 设备通过NVM设备控制器可通信地耦合到所述存储器总线，从而使主处理器通过经由存储 器总线发出一个或多个存储器的加载/存储命令到NVM设备控制器来访问可存储在NVM设备 中的持久性数据。该计算机系统与主处理器一起可以实现块存储驱动器，以及NVM设备连同 NVM设备控制器一起可以被计算机系统整体地视为块存储设备。因为NVM设备控制器包括至 少一个块窗口(这种块窗口在本文中也被称为“孔”)，其定义了用于访问可存储在NVM设备 中的持久性数据的一个或多个块的至少一个地址范围，该计算机系统可以有利地具有降低 的延迟，方便地使用NVM设备的全部容量，而不会过度地受限于靠主处理器施加的物理寻址 限制或由主处理器执行的操作系统(OS)施加的限制。