CN103136116B - 存储器存储系统及其中控装置、管理方法与断电恢复方法 - Google Patents

存储器存储系统及其中控装置、管理方法与断电恢复方法 Download PDF

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Abstract

一种存储器存储系统及其中控装置、管理方法与断电恢复方法，该系统包括多个快闪存储器存储装置、传输接口与中控装置，其中中控装置具有快速缓冲存储区并且经由传输接口耦接至快闪存储器存储装置。中控装置用以维护区块映射表以记录逻辑区块与快闪存储器存储装置的物理区块之间的映射关系并且将区块映射表暂存在快速缓冲存储区中。此外，中控装置还使用多个沟通指令来存取此些快闪存储器存储装置的物理区块，其中此些沟通指令是通过传输接口而传送给快闪存储器存储装置中的控制器，并且此控制器会根据沟通指令来存取物理区块。基此，本系统可以有效率的管理多个快闪存储器存储装置。

Description

存储器存储系统及其中控装置、管理方法与断电恢复方法
技术领域
本公开涉及一种存储器存储系统及其中控装置、管理方法与断电恢复方法。
背景技术
快闪存储器(flashmemory)是一种非易失(non-volatile)的存储装置。存储在快闪存储器的数据不会因断电而消失，且快闪存储器可提供高速的读取效能。具体来说，快闪存储器的存取速度虽不及动态随机存取存储器(dynamicrandom-accessmemory，DRAM)，但其具有噪音小、体积小以及快速存取等特性。因此，在电子通讯产品中，快闪存储器已被广泛的应用在相机、手机、随身碟与笔记型计算机等商品上。
快闪存储器具有独特的存取特性。例如，在快闪存储器的同一物理地址不能直接地重复写入，而必须先做擦除(erase)才能重写。此外，快闪存储器具有多个物理区块(block)且每个物理区块具有多个物理页面，其中最小擦除单位为一个物理区块(亦称为删除元(eraseunit，EU)并且最小写入单位为一个页(page)。每一个物理页面会包括数据区(dataarea)以及备用区(sparearea)，其中数据区用以存储一般数据并且备用区用以存储对应此一般数据的系统数据(metadata)。此系统数据，例如，包括一般数据所属的逻辑地址、对应一般数据的错误校正码等。再者，每个物理区块有擦除次数的上限，例如，1万至10万次，其中当物理区块的擦除次数达到上限时，此物理区块可能会损坏而无法再被写入数据。另外，每个区块在写入时，必须依照物理页面的顺序写入。
由于快闪存储器具有上述存取限制，因此，一般来说，在快闪存储器存储系统中会配置一快闪转换层(flashtranslationlayer，FTL)，以进行逻辑位置与物理位置之间的转换管理。并且，通过维护一个区块映射表(blockmaptable)，来存储逻辑地址与物理地址的映射关系。
基于上述，在大型服务器中，如果使用快闪存储器当作存储单元，势必会面临许多问题。例如，由于必须同时管理多个快闪存储器存储装置，因此，逻辑地址与物理地址的转换管理会更为复杂。再者，由于快闪存储器系统运作期间，区块映射表必须暂存在易失性存储器中以利更新。因此，如果发生不正常关机，则此区块映射表将会遗失。尽管于重新开机时扫描所有快闪存储器存储装置的所有物理区块的物理页面的备用区能够重建出区块映射表，但此方法是非常的耗时。基此，如何有效管理配置有多个快闪存储器存储装置的大型存储器存储系统以及处理此大型存储器存储系统的不正常关机的回复，为此领域技术人员所需解决的问题。
发明内容
本公开提出一种存储器存储系统及其管理方法、断电恢复方法与中控装置，其能够有效的管理多个快闪存储器存储装置。
此外，本公开提出一种存储器存储系统及其管理方法、断电恢复方法与中控装置，其能够处理不正常关机的恢复。
本公开提出一种存储器存储系统，包括多个快闪存储器存储装置，其中每个快闪存储器存储装置具有控制器与快闪存储器模块，每个快闪存储器模块具有多个物理区块，每个物理区块具有多个物理页面并且每个物理页面具有数据区与备用区。本存储器存储系统还包括多个传输接口。本存储器存储系统还包括中控装置，具有快速缓冲存储区并且经由上述传输接口分别地耦接至快闪存储器存储装置。中控装置用以维护区块映射表(blockmaptable，BMT)，并且通过传输接口传送多个沟通指令给此些快闪存储器存储装置控制器来存取此些快闪存储器存储装置的物理区块。
另一方面来说，本公开提出一种管理方法，用于具有多个快闪存储器存储装置的存储器存储系统，其中每个快闪存储器存储装置具有控制器与快闪存储器模块。每个快闪存储器模块具有多个物理区块，每个物理区块具有多个物理页面并且每个物理页面具有数据区与备用区，管理方法包括以下步骤。维护一区块映射表(blockmaptable，BMT)，其中区块映射表记录多个逻辑区块与物理区块之间的映射关系，并且区块映射表暂存在快速缓冲存储区中。依据区块映射表使用多个沟通指令来存取快闪存储器存储装置的物理区块，其中沟通指令是通过多个传输接口传送给控制器且控制器会根据沟通指令来存取物理区块。
以另外一个角度来说，本公开提出一种断电恢复方法，用于快闪存储器存储装置模块，其中快闪存储器模块具有多个物理区块，每一物理区块具有多个物理页面并且每一物理页面具有数据区与备用区，此断电恢复方法包括以下步骤。从物理区块中读取总管映射图(supermap)。依据所读取的总管映射图读取专用映射图(dedicatedmap)。依据专用映射图将存储在物理区块中的区块映射表(blockmaptable，BMT)载入至快速缓冲存储区。判断是否发生不正常关机。当发生不正常关机时，依据所读取的专用映射图读取更新日志(updatelog，UL)，以更新日志中的垃圾搜集标签将更新日志的多个标签依序地区分为多个更新区段，以逆向方式从更新日志中读取每一更新区段的标签并且根据所读取的标签来更新暂存在快速缓冲存储区的区块映射表。其中区块映射表记录多个逻辑区块与物理区块之间的映射关系。
以另一个角度来说，本公开提出一种中控装置，用于管理至少一快闪存储器模块的多个物理区块，每一物理区块具有多个物理页面并且每一物理页面具有数据区与备用区，此装置包括以下单元。此装置包括中央处理器。此装置还包括快速缓冲存储区，耦接至中央处理器。此装置还包括数据处理单元，耦接至中央处理器，用以存取物理区块。此装置还包括映射表维护单元，耦接至中央处理器。当重新开机时，映射表维护单元会从物理区块中读取总管映射图(supermap)，依据所读取的总管映射图读取专用映射图(dedicatedmap)，依据专用映射图将存储在物理区块中的一区块映射表(blockmaptable，BMT)载入至快速缓冲存储区并且判断是否发生不正常关机。其中当发生不正常关机时，映射表维护单元会依据所读取的专用映射图读取更新日志(updatelog，UL)，以更新日志中的垃圾搜集标签将更新日志的多个标签依序地区分为多个更新区段，以逆向方式从更新日志中读取每一更新区段的标签并且根据所读取的标签来更新暂存在快速缓冲存储区的区块映射表。其中区块映射表记录多个逻辑区块与物理区块之间的映射关系。
基于上述，本公开范例实施例的存储器存储系统、中控装置与管理方法能够通过多个沟通指令与使用批次循环的写入方式，有效地提升控制快闪存储器存储装置的效率。此外，本公开范例实施例的存储器存储系统、中控装置与管理方法能够通过以递层方式设计的总管映射图、专用映射图、区块映射表、更新日志来有效地管理逻辑地址与物理地址的映射。再者，本公开范例实施例的存储器存储系统、中控装置与断电恢复方法通过记录在更新日志中的信息能够快速地恢复因断电而遗失的区块映射表。
为让本公开的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举范例实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是根据本范例实施例绘示的存储器存储系统的方块图。
图2是根据本公开范例实施例绘示的物理区块的示意图。由于每个物理区块的结构为类似，在此以物理区块210(0)为例进行说明。
图3是根据本公开范例实施例绘示的管理方法流程图。
图4是根据本公开范例实施例绘示的区块映射表的范例示意图。
图5是根据本范例实施例所绘示的物理区块温度层级的示意图。
图6是根据本范例实施例绘示的以递层式记录机制来记录物理区块的使用状态的示意图。
图7是根据本范例实施例所绘示的更新日志的示意图。
图8是根据本公开范例实施例绘示的作动区块示意图。
图9是根据本范例实施例所绘示的断电恢复方法的流程图。
图10A与图10B是根据图7的更新日志所绘示的串接物理区块的示意图。
【主要元件符号说明】
100：存储器存储系统
120：中控装置
122：中央处理器
124：映射表维护单元
126：数据处理单元
128：快速缓冲存储区
140a：第一传输接口
140b：第二传输接口
140c：第三传输接口
160a：第一快闪存储器存储装置
162a：第一快闪存储器存储装置的控制器
164a：第一快闪存储器存储装置的快闪存储器模块
160b：第二快闪存储器存储装置
162b：第二快闪存储器存储装置的控制器
164b：第二快闪存储器存储装置的快闪存储器模块
160c：第三快闪存储器存储装置
162c：第三快闪存储器存储装置的控制器
164c：第三快闪存储器存储装置的快闪存储器模块
210(1)～210(3N)：物理区块
212(0)～212(K)：物理页面
214(0)～214(K)：数据区
216(0)～216(K)：备用区
S301、S303：管理方法的步骤
410(1)～410(H)：逻辑区块
602：冷
604：暖
606：热
820：更新日志
822a～822k：标签
840：第一更新区段
841、861：热串行
843、863：暖串行
845、865：冷串行
842、844、846、862、864、866、868：登录
860：第二更新区段
S901、S903、S905、S907、S909、S911、S913、S915、S917、S919：断电恢复方法的步骤
具体实施方式
图1是根据本范例实施例绘示的存储器存储系统的方块图。
请参照图1，存储器存储系统100包括中控装置120、多个传输接口(即，第一传输接口140a、第二传输接口140b与第三传输接口140c)以及多个快闪存储器存储装置(即，第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c)。
中控装置120经由第一传输接口140a、第二传输接口140b与第三传输接口140c分别地耦接第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c，并且用以控制与管理第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c。在本范例实施例中，中控装置120为一个人计算机。但必须了解的是，中控装置120也可为服务器、音频播放器或视频播放器或其他电子装置，本公开不应受上述举例所限制。
中控装置120包括中央处理器122、映射表维护单元124、数据处理单元126以及快速缓冲存储区128。
中央处理器122用以控制中控装置120的整体运作。
映射表维护单元124与数据处理单元126是耦接至中央处理器122用以管理第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c。映射表维护单元124与数据处理单元126的运作将于以下配合图示做详细的说明。
快速缓冲存储区128用以暂存数据。例如，快速缓冲存储区128为动态随机存取存储器(DynamicRandomAccessMemory，DRAM)。然而，本公开不限于此，在另一范例实施例中，快速缓冲存储区128也可为静态随机存取存储器(StaticRandomAccessMemory，SRAM)。
在本范例实施例中，第一传输接口140a、第二传输接口140b与第三传输接口140c为相容于串行进阶附件(SerialAdvancedTechnologyAttachment，SATA)标准。然而，在另一范例实施例中，第一传输接口140a、第二传输接口140b与第三传输接口140c也可以是符合电气和电子工程师协会(InstituteofElectricalandElectronicEngineers，IEEE)1394标准、高速外围组件互连接口(PeripheralComponentInterconnectExpress，PCIExpress)标准、通用串行总线(UniversalSerialBus，USB)标准、整合式驱动电子接口(IntegratedDeviceElectronics，IDE)标准或其他标准的传输接口。
第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c为固态硬盘(SolidStateDrive，SSD)，但必须了解的是，本公开不限于此。
第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c分别地具有控制器(即，控制器162a～162c)与快闪存储器模块(快闪存储器模块164a～164c)。
控制器162a～162c用以根据来自于中控装置120的指令来于快闪存储器模块164a～164c中存取数据。
快闪存储器模块164a～164c分别地耦接至控制器162a～162c并且具有多个物理区块。具体来说，快闪存储器模块164a具有物理区块210(1)～210(N)；快闪存储器模块164b具有物理区块210(N+1)～210(2N)并且快闪存储器模块164c具有物理区块210(2N+1)～210(3N)。
图2是根据本公开范例实施例绘示的物理区块的示意图。由于每个物理区块的结构为类似，在此以物理区块210(1)为例进行说明。
请参照图2，物理区块210(1)包括依序排列的第0物理页面～第K物理页面(即，物理页面212(0)～212(K))。
属于同一个物理区块的物理页面可被独立地写入且但必须被同时地擦除。例如，每一物理区块是由128个物理页面所组成，而每一物理页面的容量为4千字节(Kilobyte，K)。然而，必须了解的是，本公开不限于此，每一物理区块也可由64个物理页面、256个物理页面或其他任意个物理页面所组成，并且每一物理页面的容量也可为2K、8K或其他大小。
更详细来说，物理区块为擦除的最小单位。亦即，每一物理区块含有最小数目之一并被擦除的存储单元(又称之为记忆胞)。物理页面为可编程的最小单元。即，物理页面为写入数据的最小单元。每一物理页面通常包括数据区(例如，数据区214(0)～214(K))与备用区(例如，备用区216(0)～216(K))。每一物理页面的数据区用以存储一般数据，而每一物理页面的备用区用以存储对应的系统数据(metadata)。例如，当物理页面212(0)的数据区214(0)存储属于某个逻辑区块的数据时，物理页面212(0)的备用区216(0)会存储此逻辑区块的地址、对应此数据的错误检查与校正码。在此，将存储于备用区的数据统称为系统数据。
值得一提的是，由于在存储器存储系统100中，物理区块是以轮替方式来存储数据，因此，中控装置120会配置多个逻辑地址(例如，逻辑区块)以提拱给操作系统与应用程序来存取。特别是，在本范例实施例中，中控装置120是使用多个沟通指令来以集中方式管理与控制第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c。以下将配合图示，详细描述通过使用多个沟通指令以集中方式来管理与控制第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c的机制。
图3是根据本公开范例实施例绘示的管理方法流程图。
请参照图3，在步骤S301中，中控装置120会维护一个区块映射表(blockmaptable，BMT)，并将此区块映射表暂存在快速缓冲存储区128中。
具体来说，在步骤S301中，中控装置120的映射表维护单元124会维护区块映射表(blockmaptable，BMT)，来记录第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c的物理区块与逻辑区块的映射关系。也就是说，在本范例实施例中，用于记录所有逻辑区块与所有快闪存储器存储装置的物理区块之间的映射关系的区块映射表是集中地由中控装置120来维护与管理。
图4是根据本公开范例实施例绘示的区块映射表的范例示意图。
请参照图4，区块映射表400具有逻辑区块地址字段(又称之为栏位)402与物理区块地址字段404。
逻辑区块地址字段402是记录在存储器存储系统100中所配置的所有逻辑区块的地址。例如，在本范例实施例中，逻辑区块410(1)～410(H)会被配置以供操作系统或应用程序存取数据。
物理区块地址字段404是记录每个逻辑区块目前所映射的物理区块。具体来说，物理区块210(1)～210(3N)会轮替地被用来写入属于逻辑区块410(1)～410(H)的数据。当一个物理区块被用来写入属于一个逻辑区块的数据时，中控装置120的映射表维护单元124会将此物理区块的地址记录在对应此逻辑区块的物理区块地址字段中，由此，中控装置120的数据处理单元126就可根据区块映射表400来存取属在此逻辑区块的数据。例如，当逻辑区块410(1)目前映射至物理区块210(1)且中控装置120要存取逻辑区块410(1)中的数据时，数据处理单元126会根据区块映射表400中识别逻辑区块410(1)所映射的物理区块210(1)并且下达指令至第一快闪存储器存储装置160a来从物理区块210(1)中存取数据。也就是说，由于逻辑区块与物理区块的映射关系会不断地变动，因此，在本范例实施例中，映射表维护单元124用以维护区块映射表400，以确保上述映射关系随着存储器存储系统100的运作而保持正确。
请再参照图3，在步骤S303中，中控装置120会依据区块映射表，使用沟通指令来于快闪存储器存储装置(即，第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c)的物理区块中存取数据。
具体来说，当欲存取数据时，中控装置120的数据处理单元126会依据映射表维护单元124所维护的区块映射表对第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c下达沟通指令，其中此些沟通指令会通过第一传输接口140a、第二传输接口140b与第三传输接口140c传送给第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c的控制器并且第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c的控制器会根据此些沟通指令存取对应的物理区块。也就是说，第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c的控制器能够识别此些沟通指令并且根据沟通指令来将数据写入至物理区块或从物理区块中读取数据。
值得一提的是，除了一般数据传输接口所支持的写入指令与读取指令之外，在存储器存储系统100中还设计有其他特殊的沟通指令，例如，擦除指令、有效页复制指令、坏区块询问指令以及备用区写入指令。通过使用此些沟通指令，使得中控装置120可以更有效地管理第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c。以下将分别地详细说明此些特殊的沟通指令。
在本范例实施例中，上述擦除指令是用以指示快闪存储器存储装置的控制器对物理区块执行擦除运作。此擦除指令具有擦除起始地址字段与擦除个数字段，其中擦除起始字段中记录欲擦除的物理区块的起始物理地址(physicaladdress)，而擦除个数字段中则记录需擦除的物理区块的个数。当接收到擦除指令时，快闪存储器存储装置的控制器会则根据擦除指令中这些字段的数据，擦除至少一物理区块。
举例来说，当数据处理单元126将物理区块210(1)的物理位置记录在一个擦除指令的擦除起始位置字段中，在此擦除指令的擦除个数字段中填入2，并且将此擦除指令通过传输接口140a传输给第一快闪存储器存储装置160a中的控制器162a时，控制器162a会根据上述擦除指令将物理区块210(1)与物理区块210(2)中的数据擦除。换句话说，中控装置120的数据处理单元126可通过对快闪存储器存储装置的控制器下达擦除指令而擦除一或多个物理区块。
在本范例时实施例中，上述有效页复制指令是用以在物理区块之间搬移数据。有效页复制指令具有来源地址字段、目标地址字段、长度字段与位图字段(bitmap)，其中来源位置字段记录欲搬移数据的来源物理地址，目标位置字段记录欲写入数据的目标物理地址，长度字段记录以页面为单位记录欲搬移数据的长度，而位图字段记录欲搬移的页面的指标。例如，位图字段记录多个位(bit)，每个位是对应于一个物理页面并指示此物理页面是否需要被复制，其中位值为“1”时表示此物理页面需要复制。
举例来说，假设中控装置120的数据处理单元126对第一快闪存储器存储装置160a下达有效页复制指令，其中在此有效页复制指令中来源位置字段记录了物理区块210(1)的第0个物理页面的地址，目标位置字段记录了物理区块210(2)的第0个物理页面的地址，长度字段记录了4且位图字段记录了“1001”。当第一快闪存储器存储装置160a接收到此有效页复制指令时，控制器162a会从物理区块210(1)的第0个物理页面开始将4个物理页面中的第0个物理页面与第3个物理页面中的数据复制到物理区块210(2)的第0个物理页面与第3个物理页面。也就是说，通过有效页复制指令，中央控制装置120可指示快闪存储器存储装置复制部分的物理页面的数据。
在本范例时实施例中，上述的坏区块询问指令是用以确认物理区块的状态。具体来说，当指示写入物理区块时，可能会I/O(input/output)错误并且此错误可能是物理区块的损坏。此时，中控装置120可通过坏区块询问指令来查询物理区块的状态。
举例来说，当中控装置120在对物理区块210(1)执行写入运作而发生I/O的错误时，数据处理单元126会下达坏区块询问指令给第一快闪存储器存储装置160a中的控制器162a。如果物理区块210(1)已损坏时，控制器162a会根据此坏区块询问指令，将物理区块210(1)为坏区块的信息传回给中控装置120。
在本范例时实施例中，上述备用区写入指令是用以将一般数据与系统数据一起传送给快闪存储器存储装置。具体来说，当对快闪存储器存储装置执行写入运作时，中控装置120的数据处理单元126会需要将一般数据写入至物理页面的数据区并且将对应此一般数据的系统数据写入至此物理页面的备用区。通过备用区写入指令可同时将一般数据与系统数据传送给快闪存储器装置，而无需分开传送，由此提升写入效能。
值得一提的是，在本范例实施例中，中控装置120是以一批次循环方式将上述沟通指令传送给第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c。详细的说，中控装置120将多个沟通指令分为多个批次，并且每一批次包含多个沟通指令来分别地传送给第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c。
举例来说，当有30个沟通指令必须传送给第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c时，中控装置120会依照其沟通指令的特性分成3个批次，其中每个批次有10个指令。接着，中控装置将第1个批次的沟通指令传送给第一快闪存储器存储装置160a，然后将第2个批次的沟通指令传送给第二快闪存储器存储装置160b，并且最后将第3个批次的沟通指令传送给第三快闪存储器存储装置160c。值得注意的是，由于每个批次包含多个指令，因此比起将每个指令分开送，节省了多次传送的时间。此外，必须了解的是，每一批次的沟通指令的数目可以不一样，且可循环的传送。举例来说，在另一范例实施例中，30个沟通指令是可分成分别包含6、5、4、7、5、3个指令的6个批次。接着中控装置120将前三批次依续传送给第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c。然后，中控装置120再将后三个批次依序传送给第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c。然而，本公开不应受限于上述批次的个数以及循环的方式。
基于上述，在本范例实施例中存储器存储系统100的中控装置120通过上述沟通指令，来控制快闪存储器装置的控制器，使得存取的效能更为提升。
此外，在本范例实施例的区块管理机制中，物理区块会根据其存取次数而被动态分群。
图5是根据本范例实施例所绘示的物理区块温度层级的示意图。
请参照图5，当一数据首次写入至一逻辑区块时，此逻辑区块映射的物理区块会被设定为冷602。当同一个逻辑区块写入的次数增加时，则此逻辑区块映射的物理区块会被转换为暖604。由于大部分程序皆有区域参照(localityofreference)的特性，也就是说在一段时间内，程序很有可能存取同一个逻辑区块。因此将物理区块从冷602转换为暖604表示映射此物理区块的逻辑区块曾被写入多次，也代表很有可能将要被写入。当映射此物理区块的逻辑区块被写入的次数持续增加时，此物理区块会转换为热606，表示此物理区块映射的逻辑区块正非常频繁的被写入。另一方面，当此物理区块被执行一垃圾搜集(GarbageCollection，GC)时，则此物理区块会被降低一个温度层级(如从热降至暖)。垃圾搜集的运作为此领域技术人员所熟知的技术，在此不详描述。
除了使用多个沟通指令以集中方式管理与控制第一快闪存储器存储装置160a、第二快闪存储器存储装置160b与第三快闪存储器存储装置160c以及将物理区块根据其所映射的逻辑地址的存取次数而动态分群之外，为了能够更有效率地记录物理区块的使用与数据状态，在本发明范例实施例中，中控装置120还使用递层式记录机制来记录物理区块的使用状态。以下将配合图示详细说明此递层式记录机制。
如上所述，区块映射表记录逻辑区块与物理区块的映射关系并且在存储器存储系统100运作时，区块映射表会暂存在快速缓冲存储区128中，以利更新。特别是，当存储器存储系统100关机时，中控装置120会将区块映射表存储至快闪存储器存储装置的物理区块中；并且在存储器存储系统100重新开机时，中控装置120会从物理区块中将区块映射表载入至快速缓冲存储区128中以继续运作。
图6是根据本范例实施例绘示的以递层式记录机制来记录物理区块的使用状态的示意图。
请参照图6，在本范例实施例中，映射表维护单元124会在快闪存储器存储装置的物理区块中存储总管映射图、专用映射图、更新日志以及区块映射表。
总管映射图是被存储在在一固定的物理区块中，例如，物理区块210(1)。总管映射图记录有开机标签以及专用映射图指标。开机标签记录存储器存储系统100是否有不正常关机的情况。而专用映射图指标则记录用以存储专用映射图的物理区块的地址。另外，总管映射图的备份则存储在另一固定物理区块中(例如，物理区块210(3N))，用以在总管映射图损坏时，可以利用备份来还原总管映射图的内容。值得一提的是，当开机标签的内容更改，或用以存储专用映射图的地址更改时，映射表维护单元124会以一个物理页面为单位在物理区块210(1)中新增一笔纪录来记录新的开机标签与专用映射图指标。当物理区块210(1)的存储空间用完时，则物理区块210(1)会被执行擦除运作并且继续被用来记录新的开机标签与专用映射图指标。
专用映射图是被存储在其中一个物理区块(例如，物理区块210(30))。专用映射图记录区块映射表指标与更新日志指标。区块映射表指标是指示用以存储区块映射表的物理区块的地址。更新日志指标是指示用以存储更新日志的物理区块的地址。当用以存储区块映射表的地址改变或用以存储更新日志的地址改变时，映射表维护单元124会在物理区块210(30)中以一个物理页面为单位新增一笔纪录来记载新的区块映射表指标以及更新日志指标。特别是，当物理区块210(30)的存储空间用完时，映射表维护单元124会使用另一个空的物理区块来记录新的区块映射表指标。
区块映射表是被存储在多个物理区块中。区块映射表的功能已配合图示描述如上，在此不再重复描述。
更新日志是被存储在其中一个物理区块(例如，物理区块210(30))，并且记录关于数据处理单元126所执行的写入运作、擦除运作与垃圾搜集运作的相关信息。
图7是根据本范例实施例所绘示的更新日志的示意图。
请参照图7，在更新日志820中映射表维护单元124是以每一个物理页面为单位记录一个标签，此标签表示数据处理单元126存取物理区块的运作。映射表维护单元124会在更新日志820中记录擦除标签、写入标签与垃圾搜集标签。
具体来说，当数据处理单元126对快闪存储器存储装置的某一物理区块执行写入的动作时，映射表维护单元124会在更新日志820中写入一写入标签，其中此写入标签记录此物理区块的地址以及此物理区块的温度层级。
举例来说，更新日志820的标签822b为对应一个物理区块的写入标签，其中此物理区块的地址为‘b5’并且温度层级为“暖”。因此，标签822b表示数据处理单元126曾将数据写入至物理区块‘b5’中，且此物理区块当时的温度层级为“暖”。
当数据处理单元126对某一物理区块执行擦除的动作时，映射表维护单元124会在更新日志820中写入一擦除标签，其中此擦除标签记录物理区块的地址。
举例来说，更新日志820的标签822e为对应一物理区块的擦除标签，其中此物理区块的地址为b8。
当数据处理单元126对物理区块执行垃圾搜集的动作时，映射表维护单元124会在更新日志820中写入一垃圾搜集标签，其中此垃圾搜集标签记录各个温度层级中的作动物理区块的地址与其已存储数据的物理页面数。在此，所谓作动物理区块是指同时可被存取并且依据写入频率分配至对应温度层级的物理区块。
图8是根据本公开范例实施例绘示的作动区块示意图。
请参照图8，当欲对存储在映射物理区块210(1))的逻辑区块的第10、20与128个物理页面上的数据进行更新时，数据处理单元126会将数据写入至一个空的物理区块(例如，物理区块210(N))，并将物理区块210(1)中第10、20与128个物理页面标示为无效。在此例子中，物理区块210(N)被称为作动物理区块。
当执行垃圾搜集时，数据处理单元126会将物理区块210(1)的第129～K物理页面中的有效数据复制到作动物理区块210(N)的第129～K物理页面，并擦除垃圾物理区块210(1)。因此，垃圾搜集标签纪录的是在执行垃圾搜集之前作动物理区块210(N)已存储数据的物理页面的数目。
请再参照图7，举例来说，更新日志820的标签822i为垃圾搜集标签，并且纪录对应3个作动物理区块的垃圾搜集运作。其中一个作动物理区块的地址为‘b8’，其温度层级是“暖”且其已存储数据的物理页面的数目是240；另外一个作动物理区块的地址是‘b7’，其温度层级是“冷”且其已存储数据的物理页面的数目是128；并且另一个作动物理区块的地址是‘b9’，其温度层级是“热”且其已存储数据的物理页面的数目是540。
特别是，当用以存储更新日志820的物理区块的存储空间已超过一预设阈值(例如，一个物理区块的存储空间的90％)或者当中控装置120接收到一关机指令时，映射表维护单元124会将暂存于快速缓冲存储区128的最新区块映射表写入至快闪存储器存储装置的物理区块中以取代旧的区块映射表并且选择另一个空的物理区块来记录用记录在更新日志820中下一个标签。
如上所述，当存储器存储系统100正常地接收到关机指令时，映射表维护单元124会将最新的区块映射表回存至快闪存储器存储装置的物理区块中。然而，在存储器存储系统100不正常断电时，由于最新的区块映射表尚未写回快闪存储器存储装置，因此，当存储器存储系统100重新开机时，映射表维护单元124所载入的区块映射表可能不是最新的版本。在本范例实施例中，映射表维护单元124会根据更新日志820中的信息，将所载入的区块映射表恢复成最新的区块映射表。以下将配合图示详细描述中根据本范例实施例的断电恢复机制。
图9是根据本范例实施例所绘示的断电恢复方法的流程图。
请参照图9，首先，在步骤S901中，映射表维护单元124从用以存储总管映射图的物理区块(例如，物理区块210(1))读取总管映射图，并且获取专用映射图指标与开机标签。
接着，在步骤S903中，映射表维护单元124根据专用映射图指标，从物理区块(例如，物理区块210(30))中读取专用映射图并且获取区块映射表指标与更新日志指标。
接着，在步骤S905中，映射表维护单元124根据区块映射指标从物理区块(例如，物理区块210(10)、物理区块210(21)与物理区块210(40))载入区块映射表。
在步骤S907中，映射表维护单元124根据开机标签判断是否发生不正常关机。倘若未发生不正常关机，则表示所载入的区块映射表是最新的并且无需更新，因此，图9的流程会结束。
倘若发生不正常关机时，在步骤S909中，映射表维护单元124会根据更新日志指标来载入更新日志。接着，在步骤S911中，映射表维护单元124会以逆向方式读取更新日志中的标签。具体来说，请参考图7，映射表维护单元124会从更新日志820的标签822h开始往标签822a的方向读取所记录的标签。也就是说，首先被读取的标签822h是时间上最近一笔的标签。
接着，在步骤S913中，映射表维护单元124会根据物理区块的温度层级来串接记录在所读取的标签中的物理区块。具体来说，如果读取的标签是擦除标签，则在步骤S913中映射表维护单元124不会进行任何处理。如果读取的标签是写入标签或垃圾搜集标签时，则在步骤S913中映射表维护单元124会依据不同的温度层级串接标签中所记录的物理区块，其中所串接的物理区块会以垃圾搜集标签为分界来分成为多个更新区段。
接着在步骤S915中，映射表维护单元124判断读取到的标签是否为垃圾搜集标签。如果读取到的标签不是垃圾搜集标签时，则步骤S911会被执行。倘若读取到的标签是垃圾搜集标签时，则在步骤S917中，映射表维护单元124会根据更新区段里的登录来读取记录在对应物理区块的备用区中的系统数据并且根据所读取的系统数据更新暂存于快速缓冲存储区中的区块映射表。
图10A与图10B是根据图7的更新日志所绘示的串接物理区块的示意图。
请参照图10A与图10B，每个更新区段包含有热串行、暖串行与冷串行。如上所示，更新日志的写入标签与垃圾搜集标签是以逆方向被读取来串接至每个更新区段的热串行、暖串行与冷串行中。
第一更新区段840包含对应标签822k到标签822i的日志信息。例如，当读取到写入标签822k时，由于记录在写入标签822k中的物理区块的温度层级为“热”，因此映射表维护单元124会在第一更新区段840的热串行841中加入登录(entry)842，其中登录842中记录着物理区块的地址(即，‘b5’)及其所有的物理页面(即，第0～K物理页面)。
在本范例实施例中，映射表维护单元124根据第一更新区段840中各登录所记录的物理区块的地址，读取相对应物理区块中的备用区里的系统数据，其中此些系统数据记录着此些物理区块所映射的逻辑区块。举例来说，假设登录842所记录的物理区块的地址‘b5’是指物理区块210(1)，并且物理区块210(1)的物理页面的备用区里的系统数据记载着物理区块210(1)所映射的逻辑区块的地址。因此，映射表维护单元124在读取到物理区块210(1)所映射的逻辑区块后，便可以更新暂存在快速缓冲存储区128中的区块映射表中物理区块210(1)的映射关系。在本范例实施例中，由于热串行841是存放对应温度层级为“热”的物理区块(即，常被存取物理区块)的登录，因此映射表维护单元124读取第一更新区段840的登录的顺序是从热串行841、暖串行843到冷串行845。因此，在第一更新区段840中，映射表维护单元124会依序根据登录842、登录844与登录846来读取物理区块的备用区中的系统数据，并将新的映射关系写入至暂存在快速缓冲存储区128中的区块映射表中。
值得注意的是，登录844记录的物理页面数为240～N，这是由于更新区段是以垃圾搜集标签当作分水岭。因此，根据垃圾收集标签822i，对应地址b8的物理区块的物理页面数为240，其表示在第一更新区段840的登录844中只需要处理对应地址‘b8’的物理区块的第240物理页面240之后的物理页面，在第240物理页面之前的物理页面中的存取是发生在执行垃圾收集(即，垃圾收集标签822i所记载的垃圾收集运作)之前。同样的理由，登录846中的物理页面数为128～N，这也是根据垃圾收集标签822i当做分界的结果。而对应地址‘b5’的物理区块并没有在垃圾搜集标签822i中，因此，登录842纪录对应地址‘b5’的物理区块的第0～K物理页面。
类似地，在第二更新区段860中，写入标签822h会被加入至热串行861中成为登录868；写入标签822f会被加入至暖串行863中成为登录862；写入标签822d会被加入至冷串行865中成为登录866；而写入标签822b会被加入至暖串行863成为登录864。值得注意的是，由于对应地址‘b5的物理区块的第0～K物理页面在第一更新区段840中已经被读取过，因此，在第二更新区段860中，登录864会被映射表维护单元124移除。另一方面，请对照第一更新区段840的登录846与第二更新区段860的登录866，由于映射表维护单元124是以垃圾搜集标签为界来区分更新区段，因此相对于登录846，在登录866中会记录对应地址‘b7’的物理区块的物理页面数为0～128。同样地，请对照第一更新区段840的登录844与第二更新区段860的登录862，此两登录记录的是同一个地址‘b8’，但第一更新区段840的登录844已记录的对应地址‘b8’的物理区块的第240～K物理页面，因此，映射表维护单元124会在第二更新区段860的登录862中纪录对应地址‘b8’的物理区块的第0～240物理页面。同样地，在第二更新区段860中，映射表维护单元124会依照热串行861、暖串行863与冷串行865的顺序来读取登录862与登录866，并在暂存于快速缓冲存储区128中的区块映射表中依序更新对应地址‘b8’与‘b7’的物理区块的映射关系。
在步骤S919中，映射表维护单元124会判断是否已读取更新日志820的所有标签。如果仍有未读取的标签时，则步骤S911会被执行。如果已读取更新日志820的所有标签时，则图9的流程会结束。也就是说，映射表维护单元124已根据更新日志820中的信息将暂存于在快速缓冲存储区128中的区块映射表恢复至最新的状态。
综上所述，本范例实施例的存储器存储系统、中控装置与管理方法能够通过多个沟通指令与使用批次循环的写入方式，有效地提升控制快闪存储器存储装置的效率。此外，本范例实施例的存储器存储系统、中控装置与管理方法能够通过以递层方式设计的总管映射图、专用映射图、区块映射表、更新日志来有效地管理逻辑地址与物理地址的映射。再者，本范例实施例的存储器存储系统、中控装置与断电恢复方法通过记录在更新日志中的信息能够快速地恢复因断电而遗失的区块映射表。
虽然本公开已以范例实施例公开如上，然其并非用以限定本公开，本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本公开的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

Claims (46)

1.一种存储器存储系统，包括：
多个快闪存储器存储装置，其中每一这些快闪存储器存储装置具有一控制器与一快闪存储器模块，每一这些快闪存储器模块具有多个物理区块，每一这些物理区块具有多个物理页面并且每一这些物理页面具有一数据区与一备用区；
多个传输接口；以及
一中控装置，具有一快速缓冲存储区并且经由这些传输接口分别地耦接至这些快闪存储器存储装置，其中该中控装置用以维护一区块映射表(blockmaptable，BMT)，并且通过这些传输接口传送多个沟通指令给这些控制器来存取这些快闪存储器存储装置的这些物理区块，
其中该中控装置使用这些快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的一固定物理区块来存储一总管映射图(supermap)，其中该总管映射图包括一开机标签与一专用映射图指标，该开机标签用来判断是否发生不正常关机，并且该专用映射图指标记录存储一专用映射图(dedicatedmap)的物理区块的地址，
其中该中控装置使用这些快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的一物理区块来存储该专用映射图，其中该专用映射图包括一区块映射表指标与一更新日志指标，该区块映射表指标记录存储该区块映射表的物理区块的地址，并且该更新日志指标记录存储一更新日志(updatelog，UL)的物理区块的地址，其中该更新日志记录一写入标签、一擦除标签以及一垃圾搜集标签。
2.如权利要求1所述的存储器存储系统，其中该区块映射表记录多个逻辑区块与这些物理区块之间的一映射关系，并且该区块映射表暂存在该快速缓冲存储区，
其中该中控装置依据该区块映射表使用这些沟通指令来存取这些快闪存储器存储装置的这些物理区块，且这些控制器会根据这些沟通指令来存取这些物理区块。
3.如权利要求1所述的存储器存储系统，其中该中控装置还包括：
一中央处理器；
一映射表维护单元，耦接至该中央处理器，用以建立与更新该区块映射表；以及
一数据处理单元，耦接至该中央处理器，用以使用这些沟通指令存取这些物理区块。
4.如权利要求1所述的存储器存储系统，其中该中控装置通过这些传输接口以一批次循环方式传送这些沟通指令给这些快闪存储器存储装置的这些控制器。
5.如权利要求1所述的存储器存储系统，其中这些沟通指令包括一擦除指令，且该擦除指令具有一擦除起始地址字段与一擦除个数字段，
其中该中控装置通过这些传输接口之中的一第一传输接口传送该擦除指令给这些快闪存储器存储装置之中的一第一快闪存储器存储装置，
其中该第一快闪存储器存储装置的该控制器根据该擦除指令擦除存储在该第一快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的至少一个物理区块中的数据。
6.如权利要求1所述的存储器存储系统，其中这些沟通指令包括一有效页复制指令，且该有效页复制指令具有一来源地址字段、一目标地址字段、一长度字段与一位图字段(bitmap)，
其中该中控装置通过这些传输接口之中的一第一传输接口传送该有效页复制指令给这些快闪存储器存储装置之中的一第一快闪存储器存储装置，
其中该第一快闪存储器存储装置的该控制器根据该有效页复制指令从该第一快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的其中一个物理区块复制数据至该第一快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的另一个物理区块。
7.如权利要求1所述的存储器存储系统，其中这些沟通指令包括一坏区块询问指令，
其中该中控装置通过这些传输接口之中的一第一传输接口传送该坏区块询问指令给这些快闪存储器存储装置之中的一第一快闪存储器存储装置，
其中该第一快闪存储器存储装置的该控制器根据该坏区块询问指令将关于该第一快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的一坏物理区块的信息传送给该中控装置。
8.如权利要求1所述的存储器存储系统，其中这些沟通指令包括一备用区写入指令，
其中该中控装置通过这些传输接口之中的一第一传输接口传送该备用区写入指令给这些快闪存储器存储装置之中的一第一快闪存储器存储装置，以写入一写入数据与关于该写入数据的一系统数据(metadata)至该第一快闪存储器存储装置的这些物理区块的这些物理页面之中的一第一物理页面，
其中该第一快闪存储器存储装置的该控制器根据该备用区写入指令将该写入数据写入至该第一物理页面的该数据区且将该系统数据写入至该第一物理页面的该备用区。
9.如权利要求2所述的存储器存储系统，
其中该中控装置使用这些快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的多个物理区块来存储该区块映射表，
其中该中控装置使用这些快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的一物理区块来存储该更新日志。
10.如权利要求9所述的存储器存储系统，
其中当接收到一关机指令或存储该专用映射图的物理区块被更换时，该中控装置在该总管映射图中以一个物理页面为单位新增一笔记录来记录最新的该开机标签与该专用映射图指标，
其中当在这些快闪存储器存储装置中用以存储该区块映射表或该更新日志的物理区块被更换时，该中控装置在该专用映射图中以一个物理页面为单位新增一笔记录来记录最新的该区块映射表指标与该更新日志指标。
11.如权利要求10所述的存储器存储系统，
其中该中控装置设定每一这些物理区块区的一温度层级，并且该温度层级为多种层级的其中之一。
12.如权利要求11所述的存储器存储系统，其中这些层级包括一热层级、一温层级与一冷层级。
13.如权利要求11所述的存储器存储系统，
其中当对这些物理区块之中的一第一物理区块执行一数据写入运作时，该中控装置会在该更新日志中记录对应该第一物理区块的该写入标签，其中该写入标签记录该第一物理区块的地址与该第一物理区块的温度层级，
其中当对该第一物理区块执行一擦除运作时，该中控装置会在该更新日志中记录对应该第一物理区块的该擦除标签，其中该擦除标签记录该第一物理区块的地址与该第一物理区块的温度层级，
其中当执行一垃圾搜集运作时，该中控装置会在该更新日志中记录该垃圾搜集标签，其中该垃圾搜集标签记录各个温度层级中的一作动物理区块的地址与已存储数据的物理页面数。
14.如权利要求13所述的存储器存储系统，
其中当存储该更新日志的物理区块的一已使用空间达到一预设阈值或者接收到该关机指令时，该中控装置将暂存在该快速缓冲存储区中最新的该区块映射表写入至这些快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的多个空物理区块中，并且重新使用这些快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的一个空物理区块来记录该更新日志。
15.如权利要求14所述的存储器存储系统，
其中当重新开机时，该中控装置从这些快闪存储器存储装置中读取该总管映射图，依据所读取的该总管映射图读取该专用映射图，依据该专用映射图将存储在这些快闪存储器存储装置中的该区块映射表载入至该快速缓冲存储区，并且根据该开机标签判断是否发生不正常关机，
其中当发生不正常关机时，该中控装置会依据所读取的该专用映射图读取该更新日志，以该更新日志中的该垃圾搜集标签将该更新日志的这些标签依序地区分为多个更新区段，以一逆向方式从该更新日志中读取每一这些更新区段的标签并且根据所读取的这些标签来更新暂存在该快速缓冲存储区的该区块映射表。
16.如权利要求15所述的存储器存储系统，
其中当在每一这些更新区段中从该更新日志中读取到该写入标签时，该中控装置依据不同的温度层级串接对应物理区块，
其中当在每一更新区段中从该更新日志中读取到该垃圾搜集标签时，该中控装置从所串接的对应物理区块的物理页面的备用区中读取系统数据(metadata)并且根据所读取的系统数据来更新暂存在该快速缓冲存储区的该区块映射表。
17.一种管理方法，用于具有多个快闪存储器存储装置的一存储器存储系统，其中每一这些快闪存储器存储装置具有一控制器与一快闪存储器模块，每一这些快闪存储器模块具有多个物理区块，每一这些物理区块具有多个物理页面并且每一这些物理页面具有一数据区与一备用区，该管理方法包括：
维护一区块映射表(blockmaptable，BMT)，其中该区块映射表记录多个逻辑区块与这些物理区块之间的一映射关系，并且该区块映射表暂存在一快速缓冲存储区中；
使用这些快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的一固定物理区块来存储一总管映射图(supermap)，其中该总管映射图包括一开机标签与一专用映射图指标，该开机标签用来判断是否发生不正常关机，并且该专用映射图指标记录存储一专用映射图(dedicatedmap)的物理区块的地址；
使用这些快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的一物理区块来存储该专用映射图，其中该专用映射图包括一区块映射表指标与一更新日志指标，该区块映射表指标记录存储该区块映射表的物理区块的地址，并且该更新日志指标记录存储一更新日志(updatelog，UL)的物理区块的地址，其中该更新日志记录了一写入标签、一擦除标签以及一垃圾搜集标签；以及
依据该区块映射表使用多个沟通指令来存取这些快闪存储器存储装置的这些物理区块，其中这些沟通指令是通过多个传输接口传送给这些控制器且这些控制器会根据这些沟通指令来存取这些物理区块。
18.如权利要求17所述的管理方法，还包括：
通过这些传输接口以一批次循环方式传送这些沟通指令给这些快闪存储器存储装置的这些控制器。
19.如权利要求17所述的管理方法，其中这些沟通指令包括一擦除指令，且该擦除指令具有一擦除起始地址字段与一擦除个数字段，
其中依据该区块映射表使用这些沟通指令来存取这些快闪存储器存储装置的这些物理区块的步骤包括：通过这些传输接口之中的一第一传输接口传送该擦除指令给这些快闪存储器存储装置之中的一第一快闪存储器存储装置，
其中该第一快闪存储器存储装置的该控制器根据该擦除指令擦除存储在该第一快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的至少一个物理区块中的数据。
20.如权利要求17所述的管理方法，其中这些沟通指令包括一有效页复制指令，且该有效页复制指令具有一来源地址字段、一目标地址字段、一长度字段与一位图字段(bitmap)，
其中依据该区块映射表使用这些沟通指令来存取这些快闪存储器存储装置的这些物理区块的步骤包括：通过这些传输接口之中的一第一传输接口传送该有效页复制指令给这些快闪存储器存储装置之中的一第一快闪存储器存储装置，
其中该第一快闪存储器存储装置的该控制器根据该有效页复制指令从该第一快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的其中一个物理区块复制数据至该第一快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的另一个物理区块。
21.如权利要求17所述的管理方法，其中这些沟通指令包括一坏区块询问指令，
其中依据该区块映射表使用这些沟通指令来存取这些快闪存储器存储装置的这些物理区块的步骤包括：通过这些传输接口之中的一第一传输接口传送该坏区块询问指令给这些快闪存储器存储装置之中的一第一快闪存储器存储装置，
其中该第一快闪存储器存储装置的该控制器根据该坏区块询问指令将关于该第一快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的一坏物理区块的信息传送给中控装置。
22.如权利要求17所述的管理方法，其中这些沟通指令包括一备用区写入指令，
其中依据该区块映射表使用这些沟通指令来存取这些快闪存储器存储装置的这些物理区块的步骤包括：通过这些传输接口之中的一第一传输接口传送该备用区写入指令给这些快闪存储器存储装置之中的一第一快闪存储器存储装置，以写入一写入数据与关于该写入数据的一系统数据(metadata)至该第一快闪存储器存储装置的这些物理区块的这些物理页面之中的一第一物理页面，
其中该第一快闪存储器存储装置的该控制器根据该备用区写入指令将该写入数据写入至该第一物理页面的该数据区且将该系统数据写入至该第一物理页面的该备用区。
23.如权利要求17所述的管理方法，还包括：
使用这些快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的多个物理区块来存储该区块映射表；
使用这些快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的一物理区块来存储该更新日志。
24.如权利要求23所述的管理方法，还包括：
当接收到一关机指令或存储该专用映射图的物理区块被更换时，在该总管映射图中以一个物理页面为单位新增一笔记录来记录最新的该开机标签与该专用映射图指标；以及
当在这些快闪存储器存储装置中用以存储该区块映射表或该更新日志的物理区块被更换时，在该专用映射图中以一个物理页面为单位新增一笔记录来记录最新的该区块映射表指标与该更新日志指标。
25.如权利要求24所述的管理方法，还包括：
设定每一这些物理区块区的一温度层级，其中该温度层级为多个层级的其中之一。
26.如权利要求25所述的管理方法，其中这些层级包括一热层级、一温层级与一冷层级。
27.如权利要求25所述的管理方法，
其中当对这些物理区块之中的一第一物理区块执行一数据写入运作时，中控装置会在该更新日志中记录对应该第一物理区块的该写入标签，其中该写入标签记录该第一物理区块的地址与该第一物理区块的温度层级，
其中当对该第一物理区块执行一擦除运作时，该中控装置会在该更新日志中记录对应该第一物理区块的该擦除标签，其中该擦除标签记录该第一物理区块的地址与该第一物理区块的温度层级，
其中当执行一垃圾搜集运作时，该中控装置会在该更新日志中记录该垃圾搜集标签，其中该垃圾搜集标签记录各个温度层级中的一作动物理区块的地址与已存储数据的物理页面数。
28.如权利要求27所述的管理方法，还包括：
当存储该更新日志的物理区块的一已使用空间达到一预设阈值或者接收到该关机指令时，将暂存在该快速缓冲存储区中最新的该区块映射表写入至这些快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的多个空物理区块中，并且重新使用这些快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的一个空物理区块来记录该更新日志。
29.如权利要求28所述的管理方法，还包括：
当重新开机时，从这些快闪存储器存储装置中读取该总管映射图，依据所读取的该总管映射图读取该专用映射图，依据该专用映射图将存储在这些快闪存储器存储装置中的该区块映射表载入至该快速缓冲存储区，并且根据该开机标签判断是否发生不正常关机；以及
当发生不正常关机时，依据所读取的该专用映射图读取该更新日志，以该更新日志中的该垃圾搜集标签将该更新日志的这些标签依序地区分为多个更新区段，以一逆向方式从该更新日志中读取每一这些更新区段的标签并且根据所读取的这些标签来更新暂存在该快速缓冲存储区的该区块映射表。
30.如权利要求29所述的管理方法，其中以该逆向方式从该更新日志中读取每一这些更新区段的标签并且根据所读取的这些标签来更新暂存在该快速缓冲存储区的该区块映射表的步骤包括：
当在每一这些更新区段中从该更新日志中读取到该写入标签时，依据不同的温度层级串接一对应物理区块；以及
其中当在每一更新区段中从该更新日志中读取到该垃圾搜集标签时，从所串接的对应物理区块的物理页面的备用区中读取系统数据(metadata)并且根据所读取的系统数据来更新暂存在该快速缓冲存储区的该区块映射表。
31.一种断电恢复方法，用于一快闪存储器存储装置模块，其中该快闪存储器模块具有多个物理区块，每一这些物理区块具有多个物理页面并且每一这些物理页面具有一数据区与一备用区，该断电恢复方法包括：
从这些物理区块中读取一总管映射图(supermap)，其中该总管映射图包括一开机标签与一专用映射图指标，该开机标签用来判断是否发生不正常关机，并且该专用映射图指标记录存储一专用映射图(dedicatedmap)的物理区块的地址；
依据所读取的该总管映射图读取该专用映射图，其中该专用映射图包括一区块映射表指标与一更新日志指标，该区块映射表指标记录存储该区块映射表的物理区块的地址，并且该更新日志指标记录存储一更新日志(updatelog，UL)的物理区块的地址，其中该更新日志记录一写入标签、一擦除标签以及一垃圾搜集标签；
依据该专用映射图将存储在这些物理区块中的一区块映射表(blockmaptable，BMT)载入至一快速缓冲存储区；
判断是否发生不正常关机；以及
当发生不正常关机时，依据所读取的该专用映射图读取该更新日志，以该更新日志中的该垃圾搜集标签将该更新日志的多个标签依序地区分为多个更新区段，以一逆向方式从该更新日志中读取每一这些更新区段的标签并且根据所读取的这些标签来更新暂存在该快速缓冲存储区的该区块映射表，
其中该区块映射表记录多个逻辑区块与这些物理区块之间的一映射关系。
32.如权利要求31所述的断电恢复方法，还包括：
使用这些物理区块之中的一固定物理区块来存储该总管映射图，
使用这些物理区块之中的一物理区块来存储该专用映射图，
使用这些物理区块之中的多个物理区块来存储该区块映射表，
使用这些物理区块之中的一物理区块来存储该更新日志。
33.如权利要求32所述的断电恢复方法，还包括：
当接收到一关机指令或存储该专用映射图的物理区块被更换时，在该总管映射图中以一个物理页面为单位新增一笔记录来记录最新的该开机标签与该专用映射图指标；以及
当用以存储该区块映射表或该更新日志的物理区块被更换时，在该专用映射图中以一个物理页面为单位新增一笔记录来记录最新的该区块映射表指标与该更新日志指标。
34.如权利要求33所述的断电恢复方法，还包括：
当对这些物理区块之中的一第一物理区块执行一数据写入运作时，在该更新日志中记录对应该第一物理区块的该写入标签，其中该写入标签记录该第一物理区块的地址与该第一物理区块的温度层级；以及
当对该第一物理区块执行一擦除运作时，在该更新日志中记录对应该第一物理区块的该擦除标签，其中该擦除标签记录该第一物理区块的地址与该第一物理区块的温度层级；以及
当执行一垃圾搜集运作时，在该更新日志中记录该垃圾搜集标签，其中该垃圾搜集标签记录各个温度层级中的一作动物理区块的地址与已存储数据的物理页面数。
35.如权利要求34所述的断电恢复方法，还包括：
当存储该更新日志的物理区块的一已使用空间达到一预设阈值或者接收到该关机指令时，将暂存在该快速缓冲存储区中最新的该区块映射表写入至这些快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的多个空物理区块中，并且重新使用这些物理区块之中的一个空物理区块来记录该更新日志。
36.如权利要求35所述的断电恢复方法，还包括：
设定每一这些物理区块区的一温度层级，其中该温度层级为多个层级的其中之一。
37.如权利要求36所述的断电恢复方法，其中这些层级包括一热层级、一温层级与一冷层级。
38.如权利要求36所述的断电恢复方法，其中以该逆向方式从该更新日志中读取每一这些更新区段的标签并且根据所读取的这些标签来更新暂存在该快速缓冲存储区的该区块映射表的步骤包括：
其中当在每一这些更新区段中从该更新日志中读取到该写入标签时，依据不同的温度层级串接一对应物理区块，
其中当在每一更新区段中从该更新日志中读取到该垃圾搜集标签时，从所串接的对应物理区块的物理页面的备用区中读取系统数据(metadata)并且根据所读取的系统数据来更新暂存在该快速缓冲存储区的该区块映射表。
39.一种中控装置，用于管理至少一快闪存储器模块的多个物理区块，每一这些物理区块具有多个物理页面并且每一这些物理页面具有一数据区与一备用区，
一中央处理器；
一快速缓冲存储区，耦接至该中央处理器；
一数据处理单元，耦接至该中央处理器，用以存取这些物理区块；以及
一映射表维护单元，耦接至该中央处理器；以及
其中当重新开机时，该映射表维护单元会从这些物理区块中读取一总管映射图(supermap)，依据所读取的该总管映射图读取一专用映射图(dedicatedmap)，依据该专用映射图将存储在这些物理区块中的一区块映射表(blockmaptable，BMT)载入至该快速缓冲存储区并且判断是否发生不正常关机，
其中当发生不正常关机时，该映射表维护单元会依据所读取的该专用映射图读取一更新日志(updatelog，UL)，以该更新日志中的一垃圾搜集标签将该更新日志的多个标签依序地区分为多个更新区段，以一逆向方式从该更新日志中读取每一这些更新区段的标签并且根据所读取的这些标签来更新暂存在该快速缓冲存储区的该区块映射表，
其中该区块映射表记录多个逻辑区块与这些物理区块之间的一映射关系，
其中该总管映射图包括一开机标签与一专用映射图指标，该开机标签用来判断是否发生不正常关机，并且该专用映射图指标记录存储该专用映射图的物理区块的地址，
其中该专用映射图包括一区块映射表指标与一更新日志指标，
其中该更新日志记录一写入标签、一擦除标签以及该垃圾搜集标签。
40.如权利要求39所述的中控装置，
其中该映射表维护单元使用这些物理区块之中的一固定物理区块来存储该总管映射图，
其中该映射表维护单元使用这些物理区块之中的一物理区块来存储该专用映射图，
其中该映射表维护单元使用这些物理区块之中的多个物理区块来存储该区块映射表，
其中该映射表维护单元使用这些物理区块之中的一物理区块来存储该更新日志，
其中该区块映射表指标记录存储该区块映射表的物理区块的地址，并且该更新日志指标记录存储该更新日志的物理区块的地址。
41.如权利要求40所述的中控装置，
其中当接收到一关机指令或存储该专用映射图的物理区块被更换时，该映射表维护单元在该总管映射图中以一个物理页面为单位新增一笔记录来记录最新的该开机标签与该专用映射图指标，
其中当用以存储该区块映射表或该更新日志的物理区块被更换时，该映射表维护单元在该专用映射图中以一个物理页面为单位新增一笔记录来记录最新的该区块映射表指标与该更新日志指标。
42.如权利要求41所述的中控装置，
其中当对这些物理区块之中的一第一物理区块执行一数据写入运作时，该映射表维护单元会在该更新日志中记录对应该第一物理区块的该写入标签，其中该写入标签记录该第一物理区块的地址与该第一物理区块的温度层级，
其中当对该第一物理区块执行一擦除运作时，该映射表维护单元会在该更新日志中记录对应该第一物理区块的该擦除标签，其中该擦除标签记录该第一物理区块的地址与该第一物理区块的温度层级，
其中当执行一垃圾搜集运作时，该映射表维护单元会在该更新日志中记录该垃圾搜集标签，其中该垃圾搜集标签记录各个温度层级中的一作动物理区块的地址与已存储数据的物理页面数。
43.如权利要求42所述的中控装置，
其中当存储该更新日志的物理区块的一已使用空间达到一预设阈值或者接收到该关机指令时，该映射表维护单元将暂存在该快速缓冲存储区中最新的该区块映射表写入至这些快闪存储器存储装置的这些物理区块之中的多个空物理区块中，并且重新使用这些物理区块之中的一个空物理区块来记录该更新日志。
44.如权利要求43所述的中控装置，
其中该映射表维护单元设定每一这些物理区块区的一温度层级，其中该温度层级为多个层级的其中之一。
45.如权利要求44所述的中控装置，这些层级包括一热层级、一温层级与一冷层级。
46.如权利要求44所述的中控装置，
其中当在每一这些更新区段中从该更新日志中读取到该写入标签时，该映射表维护单元会依据不同的温度层级串接一对应物理区块，
其中当在每一更新区段中从该更新日志中读取到该垃圾搜集标签时，该映射表维护单元从所串接的对应物理区块的物理页面的备用区中读取系统数据(metadata)并且根据所读取的系统数据来更新暂存在该快速缓冲存储区的该区块映射表。
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