[发明专利]一种基于新型存储器的固态硬盘内部缓存管理方法及系统

权利要求书

1.一种基于新型存储器的固态硬盘内部缓存数据块置换方法，应用于包括有至少由SATA接口控制器、微处理器、DRAM内存、本地总线、闪存控制器、及NAND闪存组成的硬件架构中，其特征在于，所述硬件架构中还包括PCRAM缓存，所述PCRAM缓存包括数据块置换区及映射表存储区，其中，所述数据块置换区用于存放从所述DRAM内存置换到所述PCRAM缓存的数据块，所述映射表存储区用于保存数据页逻辑地址到物理地址之间的映射表，所述数据块置换方法包括以下步骤：

1）判断所述PCRAM缓存内是否有相应数据块聚簇，若有，则执行步骤2），若无，则转至步骤3）；

2）将所述DRAM内存中更新的相关数据页置换到所述PCRAM缓存中存放该数据块聚簇相对应的数据页逻辑地址，完成数据块置换；

3）将该数据块聚簇缺少的数据页从所述NAND闪存中读出，并按逻辑顺序填入所述DRAM内存中该数据块聚簇相对应的数据页逻辑地址，然后把所述DRAM内存中相应的数据块聚簇写入所述PCRAM的空闲数据块，完成数据块置换。

2.根据权利要求1所述的基于新型存储器的固态硬盘内部缓存数据块置换方法，其特征在于：所述DRAM内存中属于同一物理块的数据页按逻辑顺序进行聚簇，以数据页聚簇对应的数据块的块号为节点，形成缓冲区链表；当更新聚簇内的数据页或者向聚簇中插入新写操作数据页时，则将该数据页聚簇移动到缓冲区链表的头部，而读操作数据页时不改变数据页聚簇在缓冲区链表中的顺序。

3.根据权利要求1所述的基于新型存储器的固态硬盘内部缓存数据块置换方法，其特征在于：还包括判断一数据块节点的聚簇位于缓冲区链表尾部且超过预设阈值时的步骤，若超过预设阈值则执行所述步骤1）。

4.一种基于新型存储器的固态硬盘内部闪存数据块回写方法，应用于包括有至少由SATA接口控制器、微处理器、DRAM内存、本地总线、闪存控制器、及NAND闪存组成的硬件架构中，其特征在于，所述硬件架构中还包括PCRAM缓存，所述PCRAM缓存包括数据块置换区及映射表存储区，其中，所述数据块置换区用于存放从所述DRAM内存置换到所述PCRAM缓存的数据块，所述映射表存储区用于保存数据页逻辑地址到物理地址之间的映射表，所述闪存数据块回写方法包括以下步骤：

1）判断所述PCRAM缓存内是否有相应数据块聚簇，若有，则执行步骤2），若无，则转至步骤3）；

2）将所述DRAM内存中相应聚簇的数据页置换到PCRAM缓存中存放该聚簇相对应的数据页逻辑地址，然后将所述PCRAM缓存内相应聚簇以块形式写入所述NAND闪存，完成闪存数据块回写；

3）将该数据块聚簇缺少的数据页从所述NAND闪存中读出，并按逻辑顺序填入所述DRAM内存中该聚簇相对应的数据页逻辑地址，然后把所述DRAM内存中相应聚簇以块形式写入所述NAND闪存，完成闪存数据块回写。

5.根据权利要求4所述的基于新型存储器的固态硬盘内部闪存数据块回写方法，其特征在于：所述DRAM内存中属于同一物理块的数据页按逻辑顺序进行聚簇，以数据页聚簇对应的数据块的块号为节点，形成缓冲区链表；当更新聚簇内的数据页或者向聚簇中插入新写操作数据页时，则将该数据页聚簇移动到缓冲区链表的头部，而读操作数据页时不改变数据页聚簇在缓冲区链表中的顺序。

6.根据权利要求4所述的基于新型存储器的固态硬盘内部闪存数据块回写方法，其特征在于：还包括判断所述DRAM内存中的数据块聚簇是否超过预设时间没被访问的步骤，若是则执行所述步骤1）。