一种存储器的缓存控制方法及控制系统与流程

1.本发明涉及存储技术领域，特别是涉及一种存储器的缓存控制方法及控制系统。


背景技术：

2.非挥发性存储器(non-volatile memory)由于具有可多次进行数据的存入、读取、擦除等动作，且存入的数据在断电后也不会消失的优点，被广泛采用在个人电脑等电子设备上。但是现有的基于非挥发性存储器的缓存空间控制系统，通过固件的方式对缓存空间进行控制，难以适应多样化的客户使用场景。因此，如何提升存储器在多种场景下的工作适应性已经成为亟需解决的问题。


技术实现要素：

3.鉴于上述缺陷，本技术提出一种存储器的缓存控制方法及控制系统，可以通过软件形式以实现用户对非挥发性存储器的缓存空间的控制，提升存储器在多种场景下的工作适应性。
4.为实现上述目的及其他目的，本技术提出存储器的控制方法，包括：
5.获取用户操作信息，并根据所述操作信息确定缓存空间分配模式；
6.根据所述缓存空间分配模式生成控制指令，并将所述控制指令传输至接收端，其中所述控制指令包括多条指令集；
7.根据所述控制指令确定所述指令集，并标记所述缓存空间的设置状态；
8.根据所述缓存空间的设置状态，调用所述指令集；以及
9.根据所述指令集，配置所述缓存空间的空间管理形式，以使所述空间管理形式匹配所述空间分配模式。
10.在本技术的一个实施例中，所述缓存空间包括多种分配模式，其中当所述缓存空间为选择模式时，调用所述指令集。
11.在本技术的一个实施例中，所述指令集包括命令、参数和数据，其中所述命令用以修改所述存储器的缓存空间，所述参数用以指示所述缓存空间的形式，且所述数据用以指示所述缓存空间的当前设置状态。
12.在本技术的一个实施例中，所述根据所述缓存空间分配模式生成控制指令，并将所述控制指令传输至接收端包括：
13.根据所述缓存空间的分配模式，确定模式单元状态；
14.根据所述模式单元状态调用列表单元，以生成所述控制指令；以及
15.通过选择单元，将所述控制指令传输至接收端。
16.在本技术的一个实施例中，所述根据所述指令集，配置所述缓存空间的空间管理形式，以使所述空间管理形式匹配所述空间分配模式包括：
17.接收指令包；
18.解析所述指令包，以获取命令、参数和数据；以及
19.根据所述命令、所述参数以及所述数据配置所述缓存空间。
20.在本技术的一个实施例中，所述缓存空间的所述分配模式还包括自动模式。
21.在本技术的一个实施例中，所述自动模式将存储器的所述缓存空间设置为读写混用形式。
22.基于同样的构思，本技术还提出存储器的控制系统，包括：
23.控制模块，用于获取用户操作信息，并根据所述操作信息确定缓存空间分配模式；
24.其中所述控制模块根据所述缓存空间分配模式生成控制指令，并将所述控制指令传输至接收端，其中所述控制指令包括多条指令集；以及
25.响应模块，用于根据所述控制指令确定所述指令集，并标记所述缓存空间的设置状态；
26.其中所述响应模块根据所述缓存空间的设置状态，调用所述指令集；
27.其中所述响应模块根据所述指令集，配置所述缓存空间的空间管理形式，以使所述空间管理形式匹配所述空间分配模式。
28.在本技术的一个实施例中，所述控制模块包括：
29.模式单元，根据所述缓存空间的分配模式，确定模式单元状态；
30.列表单元，根据所述模式单元状态调用列表单元，以生成所述控制指令；以及
31.选择单元，通过选择单元，将所述控制指令传输至接收端。
32.在本技术的一个实施例中，所述响应模块包括：
33.接收单元，以接受所述指令包；
34.解析单元，解析所述指令包，以获取命令、参数和相应的数据；以及
35.配置单元，根据所获取的所述命令、所述参数以及所述数据配置所述缓存空间。
36.综上所述，本技术提出一种存储器的缓存控制方法及控制系统，可以通过实现用户对非挥发性存储器的缓存空间的控制，提升存储器在多种场景下的工作适应性。
附图说明
37.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1为本技术在一实施例中的缓存控制方法流程示意图；
39.图2为本技术在一实施例中的步骤s2的流程示意图；
40.图3为本技术在一实施例中的步骤s5流程示意图；
41.图4为本技术在一实施例中的缓存控制系统结构示意图；
42.图5为本技术在一实施例中的控制模块组成示意图一；
43.图6为本技术在一实施例中的控制模块组成示意图二；
44.图7为本技术在一实施例中的响应模块组成示意图；
45.图8为本技术在一实施例中的缓存控制系统内部结构示意图；
46.图9为本技术在一实施例中的缓存空间管理显示示意图一；
47.图10为本技术在一实施例中的缓存空间管理显示示意图二；
48.图11为本技术在一实施例中的缓存空间管理显示示意图三。
49.标号说明：
50.100
ꢀꢀꢀꢀꢀ
缓存控制系统；
51.10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
控制模块；
52.101
ꢀꢀꢀꢀꢀ
模式单元；
53.102
ꢀꢀꢀꢀꢀ
列表单元；
54.103
ꢀꢀꢀꢀꢀ
选择单元；
55.20
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
响应模块；
56.201
ꢀꢀꢀꢀꢀ
接收单元；
57.202
ꢀꢀꢀꢀꢀ
解析单元；
58.203
ꢀꢀꢀꢀꢀ
配置单元。
具体实施方式
59.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
60.需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
61.非挥发性内存存储器中可以包括多种颗粒作为存储介质，例如为flash颗粒，颗粒中还可以包括有物理闪存块。每个物理闪存块由众多page(页)组成，页是read(读)和program(写)操作的最小可寻址单元，读写操作需要一定量的缓存空间。现有的基于非挥发性内存存储器的缓存空间控制系统，通过固件的方式对缓存空间进行控制，难以适应日趋多样化的客户使用场景。
62.请参阅图1，本实施例提出一种存储器的缓存控制方法，可以通过实现用户对非挥发性存储器的缓存空间的控制，提升存储器在多种场景下的工作适应性。在本技术的一实施例中，存储器的缓存控制方法可以包括例如以下步骤：
63.s1、获取用户操作信息，并根据所述操作信息确定缓存空间分配模式；
64.s2、根据所述缓存空间分配模式生成控制指令，并将所述控制指令传输至接收端，其中所述控制指令包括多条指令集；
65.s3、根据所述控制指令确定所述指令集，并标记所述缓存空间的设置状态；
66.s4、根据所述缓存空间的设置状态，调用所述指令集；
67.s5、根据所述指令集，配置所述缓存空间的空间管理形式，以使所述空间管理形式匹配所述空间分配模式。
68.请参阅图1和图4，图1为本技术在一实施例中的缓存控制方法流程示意图。本技术提出一种存储器的缓存控制方法，在本技术的一实施例中，通过步骤s1，可以获取用户操作信息，并根据所述操作信息确定缓存空间分配模式。在本技术的一实施例中，存储器的缓存
控制系统可以包括控制模块10和响应模块20，控制模块10连接响应模块20。在本实施例中，可以将控制模块10设置在存储器的主机端，以接收用户操作信息。控制模块10可以根据缓存空间的分配模式生成控制指令，并将控制指令传输至接收端。
69.请参阅图1和图2，图2为本技术在一实施例中的步骤s3的流程示意图。在本技术的一实施例中，通过步骤s2，可以根据所述缓存空间分配模式生成控制指令，并将所述控制指令传输至接收端，其中所述控制指令包括多条指令集。
70.在本实施例中，步骤s2可以包括以下步骤：
71.s21、根据所述缓存空间的分配模式，确定模式单元状态；
72.s22、根据所述模式单元状态调用列表单元，以生成所述控制指令；以及
73.s23、通过选择单元，将所述控制指令传输至接收端。
74.请参阅图1、图2以及图5、图6，在步骤s21中，可以根据所述缓存空间的分配模式，确定模式单元状态。在本技术的一些实施例中，存储器缓存空间的分配模式可以包括例如默认模式、选择模式以及自动模式。在步骤s22中，可以根据所述模式单元状态调用列表单元，以生成所述控制指令。在本实施例中，当存储器为选择模式时，可以调用列表单元中的不同工作选项，以确定并生成缓存空间内存控制的控制指令。在步骤s23中，可以通过选择单元，将所述控制指令传输至接收端。通过选择单元可以将选定的控制指令发送至接收端。
75.请参阅图1，在本技术的一实施例中，通过步骤s3，可以根据所述控制指令确定所述指令集，并标记所述缓存空间的设置状态。在本技术的一实施例中，存储器的缓存控制系统可以包括控制模块10和响应模块20，控制模块10连接响应模块20。在本实施例中，可以将响应模块20设置在存储器的接收端，以接收用户操作信息。在控制模块10传输控制指令之后，根据该控制指令，对缓存空间的设置状态进行标记。
76.请参阅图1，在本技术的一实施例中，通过步骤s4，可以根据所述缓存空间的设置状态，调用所述指令集。在本技术的一些实施例中，指令集可以包括命令、参数和数据，其中命令用以修改存储器的缓存空间，参数用以指示缓存空间的形式，且数据用以指示缓存空间的当前设置状态。
77.请参阅图1和图3，在本技术的一实施例中，通过步骤s5，可以根据所述指令集，配置所述缓存空间的空间管理形式，以使所述空间管理形式匹配所述空间分配模式。
78.请参阅图3，图3为本技术在一实施例中的步骤s5流程示意图。在本实施例中，步骤s5还可以包括步骤s51接收指令包。步骤s52解析所述指令包，以获取命令、参数和数据。步骤s53根据所述命令、所述参数以及所述数据配置所述缓存空间。在本技术的一些实施例中，可以通过例如nvme、emmc或sata等总线协议来传输指令包。
79.请参阅图5、图6以及图8，图8为本技术在一实施例中的缓存控制系统内部结构示意图。响应模块20可以用于根据控制指令来确定指令集，并对缓存空间的设置状态进行标记，其中响应模块20可以根据缓存空间的设置状态来调用指令集。响应模块20根据调用的指令集来配置缓存空间的空间管理形式，以使所配置的空间管理形式与控制模块10中的空间分配模式相匹配。在本技术的一实施例中，控制模块10可以包括模式单元101、列表单元102以及选择单元103。在本技术的一些实施例中，模式单元101可以包括多种内存分配模式。在本技术的一些实施例中，模式单元101可以包括例如默认模式和选择模式。当模式单元101为默认模式时，其配置可以采用初始模式，并且可以根据不同的情况进行调整。当模
式单元101为默认模式时，可以将非挥发性内存存储器的缓存空间设置为一个固定的分配方式，此时缓存空间中读写所占比例不变。在本技术的一实施例中，默认模式的读取空间范围可以为例如64-128k，在本实施例中，默认模式的读取空间可以为例如64k。在本技术的一实施例中，默认模式的写入空间范围可以为例如160k-224k，在本实施例中，默认模式的写入空间可以为例如192k。
80.请参阅图8，在本技术的一实施例中，当模式单元101为选择模式时，允许用户根据需求进行选择性配置。当模式单元101为选择模式时，可以根据用户的需求设置缓存空间中读写操作所占空间的大小。当模式单元101为选择模式时，选择模式对应的选择列表102中的可选指令可以为根据存储器的型号而预设的可设置方案集合，也可以根据用户的需求进行自主调整修改。在本技术的一些实施例中，可选列表包括多条指令模式，例如：
81.mode0：r(32k)w(224k)，(读取32k，写入224k)；
82.mode1：r(64k)w(192k)，(读取64k，写入192k)；
83.mode2：r(96k)w(160k)，(读取96k，写入160k)；
84.mode3：r(128k)w(128k)，(读取128k，写入128k)；
85.mode4：r(160k)w(96k)，(读取160k，写入96k)；
86.mode5：r(192k)w(64k)，(读取192k，写入64k)；
87.mode6：r(224k)w(32k)，(读取224k，写入32k)。
88.随着mode0到mode6，读取的缓存空间逐渐增大，写入缓存空间是逐渐减小的。用户可以根据后续的读写比例配置相应的选项。在本技术的一实施例中，可以选用例如mode2：r(96k)w(160k)指令。在本技术的另一实施例中，模式单元101还可以为自动模式，在自动模式下可以将非挥发性内存存储器的缓存空间设置为读写混用的形式，根据实际情况自动调节读写操作所占空间的大小。
89.请参阅图9，图9为本技术在一实施例中的缓存空间管理显示示意图一。在存储器缓存空间的配置过程中，可以通过bitmap管理对应空间是否被占用。在本实施例中，每个bit表明4k空间的状态。其中1表示空间被占用，0表示空间未被占用。还可以通过cut_off_rule记录读写空间的分割点。在配置缓存空间时，写入空间和读取空间由cut_off_rule进行分割。当申请空间发现空间不足，申请的空间处于分割线处，同时待扩展的空间处于空闲状态时，对存储空间进行扩展配置。
90.请参阅图10和图11，图10为本技术在一实施例中的缓存空间管理显示示意图二，图11为本技术在一实施例中的缓存空间管理显示示意图三。在本实施例中，可以扩大写入区(write buffer，写缓冲区)的空间。当一个命令下发16k的数据时，此时需要申请到4段buffer(即从idx 15开始)，但是write buffer中只有4k空闲空间(即bit[15]为0)。若申请的空间正好处于分割线交界处，可以向右扩大write buffer空间。检查到bit[16～17]＝0，即处于空闲状态，read buffer空间大小能满足最低需求，可以顺利扩大写入区的空间大小。
[0091]
请参阅图4，图4为本技术在一实施例中的缓存控制系统结构示意图。本技术还提出一种存储器的缓存控制系统，在本技术的一实施例中，存储器的缓存控制系统可以包括控制模块10和响应模块20，控制模块10连接响应模块20。控制模块10可以用于获取用户的操作信息，并根据用户的操作信息来确定缓存空间分配模式。控制模块10可以根据缓存空
间的分配模式生成控制指令，并将控制指令传输至接收端，且控制指令可以包括多条指令集。响应模块20可以用于根据控制指令来确定指令集，并对缓存空间的设置状态进行标记，其中响应模块20可以根据缓存空间的设置状态来调用指令集。响应模块20根据调用的指令集来配置缓存空间的空间管理形式，以使所配置的空间管理形式与控制模块10中的空间分配模式相匹配。
[0092]
请参阅图5和图6，图5为本技术在一实施例中的控制模块组成示意图一，图6为本技术在一实施例中的控制模块组成示意图二。在本技术的一实施例中，控制模块10可以包括模式单元101、列表单元102以及选择单元103。在本技术的一些实施例中，模式单元101可以包括多种内存分配模式。在本技术的一些实施例中，模式单元101可以包括例如默认模式和选择模式。在本实施例中，模式单元101中的默认模式和选择模式的选取可以通过例如虚拟按键来实现。在本实施例中，选择单元103可以为例如虚拟按键。在本实施例中，列表单元102可以包括多条指令，用户可以对多条指令进行选择。列表单元102中的可选指令可以为根据存储器的型号而预设的可设置方案集合，也可以根据用户的需求进行自主调整修改。
[0093]
请参阅图5和图6，在本技术的一实施例中，当模式单元101为默认模式时，可以将非挥发性内存存储器的缓存空间设置为一个固定的分配方式，此时缓存空间中读写所占比例不变。当模式单元101为选择模式时，可以根据用户的需求设置缓存空间中读写操作所占空间的大小。当模式单元101为选择模式时，选择模式对应的选择列表102中的可选指令可以为根据存储器的型号而预设的可设置方案集合，也可以根据用户的需求进行自主调整修改。为了避免用户对缓存空间的配置不符合当前使用模式，不仅起不到加速作用，反而可能严重影响性能。在本技术的其他实施例中，模式单元101还可以包括例如自动模式。当模式单元101为自动模式时，可以将非挥发性内存存储器的缓存空间设置为读写混用的形式，根据实际情况自动调节读写操作所占空间的大小。
[0094]
请参阅图7，图7为本技术在一实施例中的响应模块组成示意图。在本技术的一实施例中，响应模块20可以包括接收单元201、解析单元202以及配置单元203。在本实施例中，接收单元201可以用来接收来自控制模块10生成的指令包。解析单元可以202用来解析指令包，以获取命令、参数和相应的数据。配置单元203可以根据所获取的命令、参数以及数据配置缓存空间。
[0095]
综上所述，本技术提出一种存储器的缓存控制方法及控制系统，可以通过实现用户对非挥发性存储器的缓存空间的控制，提升存储器在多种场景下的工作适应性。
[0096]
在整篇说明书中提到“一个实施例(one embodiment)”、“实施例(an embodiment)”或“具体实施例(a specific embodiment)”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中(in one embodiment)”、“在实施例中(in an embodiment)”或“在具体实施例中(in a specific embodiment)”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本发明的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文所述和所示的发明实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本发明精神和范围的一部分。
[0097]
还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提
供。
[0098]
另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。
[0099]
如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在
…
中(in)”的意思包括“在
…
中(in)”和“在
…
上(on)”。
[0100]
本发明所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本发明限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本发明的具体实施例和本发明的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本发明的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本发明所述实施例的上述描述来对本发明进行这些修改，并且这些修改将在本发明的精神和范围内。
[0101]
本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本发明的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本发明实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本发明的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本发明实施例的各方面造成混淆。
[0102]
因而，尽管本发明在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换意在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出发明的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本发明的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本发明的实质范围和精神。本发明并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本发明的最佳方式公开的具体实施例，但是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本发明的范围将只由所附的权利要求书进行确定。

技术特征：
1.一种存储器的控制方法，其特征在于，包括：获取用户操作信息，并根据所述操作信息确定缓存空间分配模式；根据所述缓存空间分配模式生成控制指令，并将所述控制指令传输至接收端，其中所述控制指令包括多条指令集；根据所述控制指令确定所述指令集，并标记所述缓存空间的设置状态；根据所述缓存空间的设置状态，调用所述指令集；以及根据所述指令集，配置所述缓存空间的空间管理形式，以使所述空间管理形式匹配所述空间分配模式。2.根据权利要求1所述的存储器的控制方法，其特征在于：所述缓存空间包括多种分配模式，其中当所述缓存空间为选择模式时，调用所述指令集。3.根据权利要求1所述的存储器的控制方法，其特征在于：所述指令集包括命令、参数和数据，其中所述命令用以修改所述存储器的缓存空间，所述参数用以指示所述缓存空间的形式，且所述数据用以指示所述缓存空间的当前设置状态。4.根据权利要求1所述的存储器的控制方法，其特征在于：所述根据所述缓存空间分配模式生成控制指令，并将所述控制指令传输至接收端包括：根据所述缓存空间的分配模式，确定模式单元状态；根据所述模式单元状态调用列表单元，以生成所述控制指令；以及通过选择单元，将所述控制指令传输至接收端。5.根据权利要求1所述的存储器的控制方法，其特征在于：所述根据所述指令集，配置所述缓存空间的空间管理形式，以使所述空间管理形式匹配所述空间分配模式包括：接收指令包；解析所述指令包，以获取命令、参数和数据；以及根据所述命令、所述参数以及所述数据配置所述缓存空间。6.根据权利要求2所述的存储器的控制方法，其特征在于：所述缓存空间的所述分配模式还包括自动模式。7.根据权利要求6所述的存储器的控制方法，其特征在于：所述自动模式将存储器的所述缓存空间设置为读写混用形式。8.一种存储器的控制系统，其特征在于，包括：控制模块，用于获取用户操作信息，并根据所述操作信息确定缓存空间分配模式；其中所述控制模块根据所述缓存空间分配模式生成控制指令，并将所述控制指令传输至接收端，其中所述控制指令包括多条指令集；以及响应模块，用于根据所述控制指令确定所述指令集，并标记所述缓存空间的设置状态；其中所述响应模块根据所述缓存空间的设置状态，调用所述指令集；其中所述响应模块根据所述指令集，配置所述缓存空间的空间管理形式，以使所述空间管理形式匹配所述空间分配模式。9.根据权利要求8所述的存储器的控制系统，其特征在于：所述控制模块包括：模式单元，根据所述缓存空间的分配模式，确定模式单元状态；列表单元，根据所述模式单元状态调用列表单元，以生成所述控制指令；以及选择单元，通过选择单元，将所述控制指令传输至接收端。
10.根据权利要求8所述的存储器的控制系统，其特征在于：所述响应模块包括：接收单元，以接受所述指令包；解析单元，解析所述指令包，以获取命令、参数和相应的数据；以及配置单元，根据所获取的所述命令、所述参数以及所述数据配置所述缓存空间。

技术总结
本发明提出一种存储器的缓存控制方法及控制系统，包括：获取用户操作信息，并根据操作信息确定缓存空间分配模式。根据缓存空间分配模式生成控制指令，并将控制指令传输至接收端，其中控制指令包括多条指令集。根据控制指令确定指令集，并标记缓存空间的设置状态。根据缓存空间的设置状态，调用指令集。以及根据指令集，配置缓存空间的空间管理形式，以使空间管理形式匹配空间分配模式。本发明提出的存储器的缓存控制方法及控制系统可以提升存储器在多种场景下的工作适应性。器在多种场景下的工作适应性。器在多种场景下的工作适应性。


技术研发人员：王守磊
受保护的技术使用者：合肥康芯威存储技术有限公司
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/3/8