CN107209643A - 虚拟化环境中的存储资源管理 - Google Patents

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Abstract

详细描述中所公开的诸方面包括虚拟化环境中的存储资源管理。就此而言，在一个方面，在存储控制器中提供虚拟化层作为一个或多个客户端与存储设备之间的接口。存储控制器被配置成捕获来自客户端的存储资源请求。虚拟化资源管理器创建与存储设备中的物理资源分配相对应的虚拟资源分配。客户端从虚拟化层接收虚拟资源分配，并随后如同该客户端是该存储设备的唯一用户那样通过存储控制器访问该虚拟资源分配。通过在存储控制器处捕获存储资源请求以及向一个或多个客户端提供虚拟资源分配，在虚拟化环境中的一个或多个客户端之间兼容地共享存储设备是可能的。

Description

虚拟化环境中的存储资源管理
优先权要求
本申请要求于2015年1月23日提交的题为“STORAGE RESOURCE MANAGEMENT INVIRTUALIZED ENVIRONMENTS(虚拟化环境中的存储资源管理)”的美国专利申请S/N.14/603,630的优先权，该申请通过援引全部纳入于此。
背景
I.公开领域
本公开的技术一般涉及通用闪存存储(UFS)和嵌入式多媒体卡(eMMC)存储设备。
II.背景技术
通用闪存存储(UFS)和嵌入式多媒体卡(eMMC)是移动计算设备(诸如智能电话和平板计算机)中常用的非易失性存储设备。UFS/eMMC存储设备由电子器件工程联合委员会(JEDEC)标准化并且支持具有命令排队特征的多个命令以实现多线程编程范例。
以此方式，UFS/eMMC存储设备与一次处理一个命令的常规基于闪存的存储器卡和嵌入式闪存解决方案相比可以提供改善的随机读/写存取性能。
UFS/eMMC存储设备当前被设计成由单个主机软件实体进行管理和使用。然而，许多现代计算设备能够支持多个虚拟客户端(例如，主机或其他处理器子系统)使用虚拟化环境来同时进行操作。在此类虚拟化环境中，多个虚拟客户端可以各自与虚拟UFS/eMMC存储设备交互，如同它是与该UFS/eMMC存储设备进行通信的唯一客户端那样。类似地，当实际上UFS/eMMC存储设备正与多个虚拟客户端进行通信时，它可如同它正与唯一的单个客户端进行通信那样来操作。
当在多客户端虚拟化环境中提供UFS/eMMC存储设备时，多个虚拟客户端与UFS/eMMC存储设备之间的通信可能需要附加处理。
公开概述
详细描述中所公开的诸方面包括虚拟化环境中的存储资源管理。就此而言，在一个方面，在存储控制器中提供虚拟化层作为一个或多个客户端与存储设备之间的接口。存储控制器被配置成捕获来自客户端的存储资源请求并通过虚拟化层来将所捕获的存储资源请求提供给虚拟化资源管理器。虚拟化资源管理器创建与存储设备中的物理资源分配相对应的虚拟资源分配。客户端从虚拟化层接收虚拟资源分配，并随后如同该客户端是该存储设备的唯一用户那样通过存储控制器访问该虚拟资源分配。在另一方面，存储控制器被配置成在一个或多个客户端访问存储设备时基于该一个或多个客户端提供的虚拟资源分配地址来查找对应的物理资源分配地址。通过在存储控制器处捕获存储资源请求以及向一个或多个客户端提供虚拟资源分配，在虚拟化环境中的一个或多个客户端之间兼容地共享存储设备是可能的。
就此而言，在一个方面，提供了一种用于控制存储设备的存储控制器。该存储控制器包括耦合至虚拟化资源管理器的第一主机控制器接口(HCI)。该存储控制器还包括一个或多个第二HCI，其被配置成分别耦合至一个或多个客户端。该存储控制器还包括通信地耦合至第一HCI以及该一个或多个第二HCI的虚拟化层。该存储控制器被配置成捕获接收自该一个或多个客户端中的客户端的存储资源请求并将该存储资源请求提供给虚拟化资源管理器。该虚拟化资源管理器被配置成创建针对该客户端的虚拟资源分配并将该虚拟资源分配映射到该存储设备中的物理资源分配。该虚拟化资源管理器还被配置成在假冒存储资源响应中将该虚拟资源分配和该物理资源分配提供给该虚拟化层。该虚拟化层被配置成将该虚拟资源分配和该物理资源分配记录在存储资源映射表中。该虚拟化层还被配置成将包括该虚拟资源分配的该假冒存储资源响应提供给该客户端。
在另一方面，提供了一种用于控制存储的装置。该用于控制存储的装置包括耦合至用于分配虚拟资源的装置的第一HCI。该用于控制存储的装置还包括一个或多个第二HCI，其被配置成分别耦合至一个或多个客户端。该用于控制存储的装置还包括通信地耦合至第一HCI以及该一个或多个第二HCI的用于虚拟化的装置。该用于控制存储的装置被配置成捕获接收自该一个或多个客户端中的客户端的存储资源请求并将该存储资源请求提供给该用于分配虚拟资源的装置。该用于分配虚拟资源的装置被配置成创建针对该客户端的虚拟资源分配并将该虚拟资源分配映射到用于存储的装置中的物理资源分配。该用于分配虚拟资源的装置还被配置成在假冒存储资源响应中将该虚拟资源分配和该物理资源分配提供给该用于虚拟化的装置。该用于虚拟化的装置被配置成将该虚拟资源分配和该物理资源分配记录在存储资源映射表中。该用于虚拟化的装置还被配置成将包括该虚拟资源分配的该假冒存储资源响应提供给该客户端。
在另一方面，提供了一种用于在虚拟化环境中管理存储资源的方法。该方法包括由存储控制器捕获接收自客户端的存储资源请求。该方法还包括将该存储资源请求提供给虚拟化资源管理器。该方法还包括由该虚拟化资源管理器创建针对该客户端的虚拟资源分配，其中该虚拟资源分配对应于耦合至该存储控制器的存储设备中的物理资源分配。该方法还包括由该虚拟化资源管理器将该虚拟资源分配映射到该物理资源分配。该方法还包括将该虚拟资源分配以及该客户端的身份提供给该存储控制器中所包括的虚拟化层。该方法还包括由该虚拟化资源管理器生成假冒存储资源响应，其中该假冒存储资源响应包括该虚拟资源分配。该方法还包括由该虚拟化层接收该假冒存储资源响应并将该虚拟资源分配和该物理资源分配记录在存储资源映射表中。该方法还包括由该虚拟化层将该假冒存储资源响应提供给该客户端。
附图简述
图1是配置成通过虚拟化层在一个或多个客户端之间共享存储设备的示例性虚拟化存储系统的示意图；
图2解说了用于一个或多个客户端请求存储设备中的存储资源的示例性存储资源分配信令流；
图3解说了用于一个或多个客户端请求嵌入式多媒体卡(eMMC)存储设备中的存储资源的示例性eMMC存储资源分配信令流；
图4解说了用于一个或多个客户端请求通用闪存存储(UFS)存储设备中的存储资源的示例性UFS存储资源分配信令流；
图5解说了用于一个或多个客户端访问存储设备中的存储资源的示例性存储资源访问信令流；以及
图6是可包括图1中配置成通过图1中的虚拟化层在一个或多个客户端之间共享存储设备的虚拟化存储系统的基于处理器的示例性系统的框图。
详细描述
现在参照附图，描述了本公开的若干示例性方面。措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释为优于或胜过其他方面。
详细描述中所公开的诸方面包括虚拟化环境中的存储资源管理。就此而言，在一个方面，在存储控制器中提供虚拟化层作为一个或多个客户端与存储设备之间的接口。存储控制器被配置成捕获来自客户端的存储资源请求并通过虚拟化层来将所捕获的存储资源请求提供给虚拟化资源管理器。虚拟化资源管理器创建与存储设备中的物理资源分配相对应的虚拟资源分配。客户端从虚拟化层接收虚拟资源分配，并随后如同该客户端是存储设备的唯一用户那样通过存储控制器访问该虚拟资源分配。在另一方面，存储控制器被配置成在一个或多个客户端访问存储设备时基于该一个或多个客户端提供的虚拟资源分配地址来查找对应的物理资源分配地址。通过在存储控制器处捕获存储资源请求以及向一个或多个客户端提供虚拟资源分配，在虚拟化环境中的一个或多个客户端之间兼容地共享存储设备是可能的。
就此而言，图1是配置成通过虚拟化层16在一个或多个客户端14(1)-14(N)之间共享存储设备12的示例性虚拟化存储系统10的示意图。在一示例性方面，虚拟化层16可以是管理程序(Hypervisor)。存储控制器18(其包括虚拟化层16)经由通信介质20耦合至存储设备12。存储控制器18经由第一主机控制器接口(HCI)24耦合至虚拟化资源管理器22。存储控制器18包括用于分别耦合至一个或多个客户端14(1)-14(N)的一个或多个第二HCI 26(1)-26(N)。在一非限定性示例中，虚拟化层16可以是硬件元件或软件功能。第一HCI 24以及一个或多个第二HCI 26(1)-26(N)可以是相同HCI，在本公开中仅是为了便于引用和讨论而不同地标记。
继续参照图1，在一非限定性示例中，存储设备12可以是当前被设计成由单个客户端14(其可以是主机软件实体)进行管理和使用的通用闪存存储(UFS)或嵌入式多媒体卡(eMMC)。为了能够在一个或多个客户端14(1)-14(N)之间共享存储设备12，存储控制器18被配置成捕获接收自该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的客户端14的存储资源请求(未示出)并将所捕获的存储资源请求提供给虚拟化资源管理器22。例如，如果存储设备12为eMMC，则所捕获的存储资源请求可以为eMMC读命令队列(CQ)深度命令，其由存储控制器18在CQ深度寄存器(未示出)处捕获。CQ深度寄存器是存储设备12中的扩展(EXT)卡专用数据(CSD)(EXT_CSD)寄存器(未示出)的一部分。在另一非限定性示例中，如果存储设备12为UFS，则存储资源请求可以为UFS逻辑单元报告(报告_LUNS)命令或UFS逻辑单元询问(INQUIRY)命令。
继续参照图1，一旦从存储控制器18接收到所捕获的存储资源请求，虚拟化资源管理器22就创建与存储设备12中的物理资源分配(未示出)相对应的虚拟资源分配(未示出)。在一非限定性示例中，虚拟资源分配和物理资源分配在存储设备12中以隙为单位作出。根据该非限定性示例，该一个或多个客户端14(1)-14(N)中发送存储资源请求的特定客户端14(下文称为“资源请求客户端”)接收由起始物理隙编号(未示出)和隙计数(未示出)表示的物理资源分配，隙计数指示存储设备12中始于该起始物理隙编号的连贯物理隙数目(未示出)。例如，如果起始物理隙编号为五(5)且隙计数为三(3)，则对应的物理资源分配包括物理隙五(5)、六(6)和七(7)。为了跟踪针对该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的每一者的虚拟资源分配和物理资源分配，虚拟化资源管理器22可被配置成按映射机制(例如，映射表)将虚拟资源分配映射到物理资源分配。
继续参照图1，在针对该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的资源请求客户端14作出虚拟资源分配和物理资源分配之后，虚拟化资源管理器22在假冒存储资源响应(未示出)中将该虚拟资源分配以及该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的资源请求客户端14的身份提供给虚拟化层16。随后，虚拟化层16将该假冒存储资源响应(其包括接收自虚拟化资源管理器22的虚拟资源分配)提供给该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的资源请求客户端14。尽管该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的资源请求客户端14可能仅被分配了存储设备12中的总存储空间的一部分，但该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的资源请求客户端14仍被该假冒存储资源响应“欺骗”而相信该一个或多个客户端14(1)-14(N)中没有其他客户端14正在共享存储设备12。此外，由于所有存储资源请求在存储控制器18处被捕获，因此该一个或多个客户端14(1)-14(N)中没有客户端将会发现存储设备12中的总存储空间。作为结果，在虚拟化存储系统10中的该一个或多个客户端14(1)-14(N)之间共享存储设备12是可能的。
继续参照图1，虚拟化层16可将虚拟资源分配和物理资源分配记录在包括一个或多个映射条目的存储资源映射表28中。在一非限定性示例中，存储资源映射表28可作为软件功能来提供，并且可驻留在虚拟化层16之内或之外。存储资源映射表28包括针对该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的每个资源请求客户端14的映射条目。下表1解说了映射条目的示例性结构。
表1：映射条目结构
客户端标识 标记 起始物理隙 隙计数
如上表1中所解说的，存储资源映射表28中的映射条目包括客户端标识字段、标记字段、起始物理隙字段、以及隙计数字段。客户端标识字段指示该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的资源请求客户端14的身份。标记字段指示虚拟资源分配中的起始虚拟隙编号。起始物理隙字段指示物理资源分配中的起始物理隙编号。隙计数字段指示在存储设备12中的物理分配中分配给该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的资源请求客户端14的始于起始物理隙编号的连贯物理隙数目。标记字段中的起始虚拟隙编号可以与起始物理隙字段中的起始物理隙编号相同或不同。例如，当起始物理隙编号为五(5)时，起始虚拟隙编号可以为零(0)。
继续参照图1，该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的客户端14可通过向存储控制器18中的虚拟化层16发送存储资源访问请求(未示出)来访问虚拟资源分配。为便于讨论，该一个或多个客户端14(1)-14(N)中发送存储资源访问请求的客户端14在下文被称为“访问请求客户端”。存储资源访问请求包括该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的访问请求客户端14旨在访问的虚拟隙编号。在接收到存储资源访问请求之际，存储控制器18中的虚拟化层16基于该虚拟隙编号来在存储资源映射表28中查找对应的物理隙编号。在一非限定性示例中，存储资源映射表28中针对该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的访问请求客户端14的映射条目具有以下值：
客户端标识字段＝1
标记字段＝0
起始物理隙编号＝5
隙计数＝3
根据以上非限定性示例，如果存储资源访问请求包括虚拟隙编号二(2)(其为该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的访问请求客户端14旨在访问的虚拟隙)，则对应的物理隙编号将为七(7)(对应的物理隙编号＝((存储资源访问请求中的虚拟隙编号)–(标记)+(起始物理隙编号))＝2–0+5＝7)。
继续参照图1，存储控制器18随后将包括对应的物理隙编号的至少一个存储资源访问指令(未示出)提供给存储设备12以用于执行该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的访问请求客户端14的存储资源访问请求。在从存储设备12接收到存储资源访问结果(未示出)之际，存储控制器18将存储资源访问结果提供给该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的访问请求客户端14。
为进一步解说以上参照图1描述的虚拟资源分配和访问，接下来提供图2-5并进行讨论。图1中的元件结合图2-5被引用，并且在此不再重复描述。
就此而言，图2解说了用于一个或多个客户端14(1)-14(N)请求存储设备12中的存储资源的示例性存储资源分配信令流30。在虚拟化存储系统10启动的引导时间32期间，虚拟化资源管理器22被配置成经由存储控制器18向存储设备12发送存储资源参数询问34，以请求与存储设备12有关的一个或多个存储资源参数(未示出)。作为响应，存储设备12经由存储控制器18发送存储资源参数报告36。存储资源参数报告36包括与存储设备12有关的一个或多个存储资源参数。进而，虚拟化资源管理器22可被配置成记录该一个或多个存储资源参数。
继续参照图2，为请求存储资源，该一个或多个客户端14(1)-14(N)可各自向存储控制器18发送存储资源请求38。存储控制器18捕获接收自该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的资源请求客户端14的存储资源请求38(所捕获的存储资源请求38)。随后，存储控制器18在虚拟资源分配请求40中将所捕获的存储资源请求38提供给虚拟化资源管理器22，该虚拟资源分配请求40进一步包括该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的资源请求客户端14的标识(客户端ID)。虚拟化资源管理器22创建针对该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的资源请求客户端14的虚拟资源分配，其中该虚拟资源分配对应于存储设备12中的物理资源分配。虚拟化资源管理器22随后生成假冒存储资源响应42，该假冒存储资源响应42包括该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的资源请求客户端14的标识(客户端ID)、起始虚拟隙编号、以及分配给该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的资源请求客户端14的隙数目(隙计数)。在接收到假冒存储资源分配响应40之际，虚拟化层16可将虚拟资源分配参数记录在存储资源映射表28中。虚拟化层16进而将假冒存储资源响应42(其包括客户端ID、起始虚拟隙编号、以及隙计数)提供给该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的资源请求客户端14。由于存储资源请求38在存储控制器18处被捕获，因此该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的资源请求客户端14可能被假冒存储资源响应42“欺骗”而相信该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的资源请求客户端14为存储设备12的唯一用户。由此，通过针对该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的每一者重复存储资源分配信令流30，在虚拟化存储系统10中的该一个或多个客户端14(1)-14(N)之间共享存储设备12是可能的。
如以上所提及的，存储设备12可以为eMMC或UFS。就此而言，图3解说了用于一个或多个客户端14(1)-14(N)请求作为eMMC的存储设备12中的存储资源的示例性eMMC存储资源分配信令流30(1)。图2与图3之间的共同元素以共同元素标号被示出，并且在此将不再重复描述。
关于图3，在引导时间32期间，虚拟化资源管理器22可在存储资源参数询问34(1)中询问eMMC专用存储资源参数(例如，CQ深度)，并在存储资源参数报告36(1)中接收eMMC专用存储资源参数。虚拟化资源管理器22随后记录eMMC专用存储访问参数。该一个或多个客户端14(1)-14(N)进而可通过向存储控制器18发送eMMC读CQ深度命令38(1)来请求eMMC存储资源。存储控制器18在存储设备12中的EXT_CSD寄存器(未示出)中的CQ深度寄存器(未示出)处捕获eMMC读CQ深度命令38(1)。
图4解说了用于一个或多个客户端14(1)-14(N)请求作为UFS的存储设备12中的存储资源的示例性UFS存储资源分配信令流30(2)。图2与图4之间的共同元素以共同元素标号被示出，并且在此将不再重复描述。
关于图4，在引导时间32期间，虚拟化资源管理器22可在存储资源参数询问34(2)中询问UFS专用存储资源参数(例如，逻辑单元(LUNS))，并在存储资源参数报告36(2)中接收UFS专用存储资源参数。存储控制器18随后记录UFS专用存储资源参数。该一个或多个客户端14(1)-14(N)进而可通过向存储控制器18发送UFS逻辑单元报告(报告_LUNS)命令38(2)或UFS询问命令38(2)来请求UFS存储资源。
该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的每一者可通过存储控制器18来访问各自相应的虚拟资源分配。就此而言，图5解说了用于一个或多个客户端14(1)-14(N)访问存储设备12中的存储资源的示例性存储资源访问信令流44。为访问存储资源，该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的访问请求客户端14将存储资源访问请求46发送给存储控制器18。存储资源访问请求46包括该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的访问请求客户端14的标识(客户端ID)以及该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的访问请求客户端14旨在访问的虚拟隙编号。如先前在图1中所讨论的，存储控制器18基于该虚拟隙编号来在存储资源映射表28中查找对应的物理隙编号。存储控制器18随后经由至少一个存储资源访问指令48将对应的物理隙编号提供给存储设备12，以用于执行该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的访问请求客户端14的存储资源访问请求46。随后，存储控制器18经由存储资源访问响应50将存储资源访问结果提供给该一个或多个客户端14(1)-14(N)中的访问请求客户端14。就此而言，该一个或多个客户端14(1)-14(N)可以兼容地共享存储设备12。
虚拟化环境中的存储资源管理可在任何基于处理器的设备中提供，或者被集成到任何基于处理器的设备中。不作为限定性的示例包括机顶盒、娱乐单元、导航设备、通信设备、固定位置数据单元、移动位置数据单元、移动电话、蜂窝电话、计算机、便携式计算机、台式计算机、个人数字助理(PDA)、监视器、计算机监视器、电视机、调谐器、无线电、卫星无线电、音乐播放器、数字音乐播放器、便携式音乐播放器、数字视频播放器、视频播放器、数字视频碟(DVD)播放器、便携式数字视频播放器、阈值逻辑电路、以及逻辑过程电路。
就此而言，图6是可包括图1中配置成通过图1中的虚拟化层16在一个或多个客户端14(1)-14(N)之间共享存储设备12的虚拟化存储系统10的基于处理器的示例性系统60的框图。
在该示例中，基于处理器的系统60包括一个或多个中央处理单元(CPU)62，其各自包括一个或多个处理器64。(诸)CPU 62可具有耦合到(诸)处理器64以用于对临时存储的数据进行快速访问的高速缓存存储器66。(诸)CPU 62被耦合至系统总线68，并且可将基于处理器的系统60中所包括的设备进行相互耦合。如众所周知的，(诸)CPU 62通过在系统总线68上交换地址、控制、以及数据信息来与这些其他设备通信。尽管未在图6中解说，但可提供多个系统总线68，其中每个系统总线68构成不同的织构。
其它设备可连接到系统总线68。如图6中所解说的，作为示例，这些设备可包括存储器系统70、一个或多个输入设备72、一个或多个输出设备74、一个或多个网络接口设备76、以及一个或多个显示器控制器78。(诸)输入设备72可包括任何类型的输入设备，包括但不限于输入键、开关、语音处理器等。(诸)输出设备74可包括任何类型的输出设备，包括但不限于音频、视频、其他视觉指示器等。(诸)网络接口设备76可以是配置成允许往来于网络80的数据交换的任何设备。网络80可以是任何类型的网络，包括但不限于有线或无线网络、私有或公共网络、局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)、无线广域网(WWAN)、蓝牙微微网或因特网。(诸)网络接口设备76可被配置成支持所期望的任何类型的通信协议。存储器系统70可包括一个或多个存储器单元82(0-N)以及存储器控制器84。
(诸)CPU 62还可被配置成在系统总线68上访问(诸)显示器控制器78以控制发送给一个或多个显示器86的信息。(诸)显示器控制器78经由一个或多个视频处理器88向(诸)显示器86发送要显示的信息，视频处理器88将要显示的信息处理成适于(诸)显示器86的格式。(诸)显示器86可包括任何类型的显示器，包括但不限于阴极射线管(CRT)、发光二极管(LED)显示器、液晶显示器(LCD)、等离子显示器等。
基于处理器的系统60可被配置成支持图1中的虚拟化存储系统10。就此而言，(诸)CPU 62可被配置成用作虚拟化层16并提供用于虚拟化的装置。(诸)CPU 62可被配置成用作虚拟化资源管理器22并提供用于分配虚拟资源的装置。(诸)输入设备72、(诸)输出设备74、(诸)网络接口设备76、以及(诸)显示器控制器78作为该一个或多个客户端14(1)-14(N)。一个或多个存储器单元82(0-N)(其可以为eMMC或UFS)可被配置成用作存储设备12并提供用于存储的装置。存储器控制器84可用作存储控制器18并提供用于控制存储的装置。如此，通过由(诸)CPU 62提供的虚拟化在(诸)输入设备72、(诸)输出设备74、(诸)网络接口设备76以及(诸)显示器控制器78之间共享该一个或多个存储器单元82(0-N)是可能的。
本领域技术人员将进一步领会，结合本文所公开的诸方面描述的各种解说性逻辑块、模块、电路和算法可被实现为电子硬件、存储在存储器中或另一计算机可读介质中并由处理器或其它处理设备执行的指令、或这两者的组合。作为示例，本文描述的主设备和从设备可用在任何电路、硬件组件、集成电路(IC)、或IC芯片中。本文所公开的存储器可以是任何类型和大小的存储器，且可配置成存储所需的任何类型的信息。为清楚地解说这种可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路和步骤在上文已经以其功能性的形式一般性地作了描述。此类功能性如何被实现取决于具体应用、设计选择、和/或加诸于整体系统上的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性，但此类实现决策不应被解读为致使脱离本公开的范围。
结合本文中公开的诸方面描述的各种解说性逻辑块、模块、以及电路可用设计成执行本文中描述的功能的处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器、或任何其它此类配置。
本文所公开的各方面可被体现为硬件和存储在硬件中的指令，并且可驻留在例如随机存取存储器(RAM)、闪存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其它形式的计算机可读介质中。示例性存储介质被耦合到处理器，以使得处理器能从/向该存储介质读取/写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在远程站中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在远程站、基站或服务器中。
还注意到，本文任何示例性方面中描述的操作步骤是为了提供示例和讨论而被描述的。所描述的操作可按除了所解说的顺序之外的众多不同顺序来执行。此外，在单个操作步骤中描述的操作实际上可在多个不同步骤中执行。另外，示例性方面中讨论的一个或多个操作步骤可被组合。应理解，如对本领域技术人员显而易见地，在流程图中解说的操作步骤可进行众多不同的修改。本领域技术人员还将理解，可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示信息和信号。例如，贯穿上面说明始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员而言将容易是显而易见的，并且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变型而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖特征一致的最广义的范围。

Claims (20)

1.一种用于控制存储设备的存储控制器，包括：
耦合至虚拟化资源管理器的第一主机控制器接口(HCI)；
一个或多个第二HCI，其被配置成分别耦合至一个或多个客户端；以及
通信地耦合至所述第一HCI以及所述一个或多个第二HCI的虚拟化层；
其中所述存储控制器被配置成捕获接收自所述一个或多个客户端中的客户端的存储资源请求并将所述存储资源请求提供给所述虚拟化资源管理器；
其中所述虚拟化资源管理器被配置成：
创建针对所述客户端的虚拟资源分配并将所述虚拟资源分配映射到所述存储设备中的物理资源分配；以及
在假冒存储资源响应中将所述虚拟资源分配和所述物理资源分配提供给所述虚拟化层；
其中所述虚拟化层被配置成：
将所述虚拟资源分配和所述物理资源分配记录在存储资源映射表中；以及
将包括所述虚拟资源分配的所述假冒存储资源响应提供给所述客户端。
2.如权利要求1所述的存储控制器，其特征在于，所述虚拟化层为管理程序。
3.如权利要求1所述的存储控制器，其特征在于，所述存储设备为嵌入式多媒体卡(eMMC)。
4.如权利要求3所述的存储控制器，其特征在于，所述存储资源请求是作为eMMC读命令队列(CQ)深度命令来提供的。
5.如权利要求4所述的存储控制器，其特征在于，所述eMMC读CQ深度命令由所述存储控制器在所述存储设备中所包括的扩展(EXT)卡专用数据(CSD)(EXT_CSD)寄存器中的CQ深度寄存器处捕获。
6.如权利要求3所述的存储控制器，其特征在于，所述虚拟化资源管理器被进一步配置成：
在引导时间向所述存储控制器请求一个或多个存储资源参数；
从所述存储控制器接收存储资源参数报告，其中所述存储资源参数报告包括eMMC命令队列(CQ)深度；以及
记录所述一个或多个存储资源参数。
7.如权利要求1所述的存储控制器，其特征在于，所述存储设备为通用闪存存储(UFS)。
8.如权利要求7所述的存储控制器，其特征在于，所述存储资源请求是作为UFS逻辑单元报告(报告_LUNS)命令来提供的。
9.如权利要求7所述的存储控制器，其特征在于，所述存储资源请求是作为UFS询问命令来提供的。
10.如权利要求7所述的存储控制器，其特征在于，所述虚拟化资源管理器被进一步配置成：
在引导时间向所述存储控制器请求一个或多个存储资源参数；
从所述存储控制器接收存储资源参数报告，其中所述存储资源参数报告包括UFS逻辑单元(LUNS)；以及
记录所述一个或多个存储资源参数。
11.如权利要求1所述的存储控制器，其特征在于，所述虚拟化层被包括在硬件元件或软件功能中。
12.如权利要求1所述的存储控制器，其特征在于，所述存储资源映射表包括一个或多个映射条目，其中所述一个或多个映射条目中的每一者对应于各自相应的客户端并且进一步包括：
客户端标识字段，其指示所述各自相应的客户端的身份；
标记字段，其指示所述虚拟资源分配中的起始虚拟隙编号；
起始物理隙字段，其指示所述物理资源分配中的起始物理隙编号；以及
隙计数字段，其指示所述物理资源分配中分配给所述各自相应的客户端的始于所述起始物理隙编号的连贯物理隙数目。
13.如权利要求12所述的存储控制器，其特征在于：
所述虚拟化层被进一步配置成：
从所述各自相应的客户端接收存储资源访问请求，其中所述存储资源访问请求包括虚拟隙编号；以及
基于所述虚拟隙编号来在所述存储资源映射表中查找对应的物理隙编号；并且
所述存储控制器被进一步配置成：
向所述存储设备提供至少一个存储资源访问指令，其中所述至少一个存储资源访问指令包括所述对应的物理隙编号；以及
接收存储资源访问结果并将其提供给所述各自相应的客户端。
14.一种用于控制存储的装置，包括：
耦合至用于分配虚拟资源的装置的第一主机控制器接口(HCI)；
一个或多个第二HCI，其被配置成分别耦合至一个或多个客户端；以及
通信地耦合至所述第一HCI以及所述一个或多个第二HCI的用于虚拟化的装置；
其中所述用于控制存储的装置被配置成捕获接收自所述一个或多个客户端中的客户端的存储资源请求并将所述存储资源请求提供给所述用于分配虚拟资源的装置；
其中所述用于分配虚拟资源的装置被配置成：
创建针对所述客户端的虚拟资源分配并将所述虚拟资源分配映射到用于存储的装置中的物理资源分配；以及
在假冒存储资源响应中将所述虚拟资源分配和所述物理资源分配提供给所述用于虚拟化的装置；
其中所述用于虚拟化的装置被进一步配置成：
将所述虚拟资源分配和所述物理资源分配记录在存储资源映射表中；以及
将包括所述虚拟资源分配的所述假冒存储资源响应提供给所述客户端。
15.一种用于在虚拟化环境中管理存储资源的方法，包括：
由存储控制器捕获接收自客户端的存储资源请求；
将所述存储资源请求提供给虚拟化资源管理器；
由所述虚拟化资源管理器创建针对所述客户端的虚拟资源分配，其中所述虚拟资源分配对应于耦合至所述存储控制器的存储设备中的物理资源分配；
由所述虚拟化资源管理器将所述虚拟资源分配映射到所述物理资源分配；
将所述虚拟资源分配以及所述客户端的身份提供给所述存储控制器中所包括的虚拟化层；
由所述虚拟化资源管理器生成假冒存储资源响应，其中所述假冒存储资源响应包括所述虚拟资源分配；
由所述虚拟化层接收所述假冒存储资源响应并将所述虚拟资源分配和所述物理资源分配记录在存储资源映射表中；以及
由所述虚拟化层将所述假冒存储资源响应提供给所述客户端。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，捕获接收自所述客户端的所述存储资源请求包括捕获嵌入式多媒体卡(eMMC)读命令队列(CQ)深度命令。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，捕获接收自所述客户端的所述存储资源请求包括捕获通用闪存存储(UFS)逻辑单元报告(报告_LUNS)命令。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，捕获接收自所述客户端的所述存储资源请求包括捕获通用闪存存储(UFS)询问命令。
19.如权利要求15所述的方法，其特征在于，进一步包括：
从所述客户端接收存储资源访问请求，其中所述存储资源访问请求包括虚拟隙编号；
基于所述虚拟隙编号和所述存储资源映射表来生成对应的物理隙编号；
向所述存储设备提供至少一个存储资源访问指令，其中所述至少一个存储资源访问指令包括所述对应的物理隙编号；以及
接收存储资源访问结果并将其提供给所述客户端。
20.如权利要求15所述的方法，其特征在于，将所述虚拟资源分配映射到所述物理资源分配包括向所述存储资源映射表添加映射条目，其中所述映射条目包括：
客户端标识字段，其指示相应客户端的身份；
标记字段，其指示所述虚拟资源分配中的起始虚拟隙编号；
起始物理隙字段，其指示所述物理资源分配中的起始物理隙编号；以及
隙计数字段，其指示所述物理资源分配中分配给所述相应客户端的始于所述起始物理隙编号的连贯物理隙数目。
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