KR20230059092A - 캐시 손상을 관리하는 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

캐시 손상을 관리하는 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230059092A
KR20230059092A KR1020210149503A KR20210149503A KR20230059092A KR 20230059092 A KR20230059092 A KR 20230059092A KR 1020210149503 A KR1020210149503 A KR 1020210149503A KR 20210149503 A KR20210149503 A KR 20210149503A KR 20230059092 A KR20230059092 A KR 20230059092A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cache
storage device
host
data
information
Prior art date
Application number
KR1020210149503A
Other languages
English (en)
Inventor
이준우
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to EP22887292.5A priority Critical patent/EP4325363A4/en
Priority to CN202280070752.8A priority patent/CN118215910A/zh
Priority to PCT/KR2022/010386 priority patent/WO2023075086A1/ko
Priority to US17/882,159 priority patent/US20230130911A1/en
Publication of KR20230059092A publication Critical patent/KR20230059092A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/14—Error detection or correction of the data by redundancy in operation
    • G06F11/1402—Saving, restoring, recovering or retrying
    • G06F11/1446—Point-in-time backing up or restoration of persistent data
    • G06F11/1448—Management of the data involved in backup or backup restore
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/14—Error detection or correction of the data by redundancy in operation
    • G06F11/1402—Saving, restoring, recovering or retrying
    • G06F11/1415—Saving, restoring, recovering or retrying at system level
    • G06F11/1441—Resetting or repowering
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/30—Monitoring
    • G06F11/3003—Monitoring arrangements specially adapted to the computing system or computing system component being monitored
    • G06F11/3037—Monitoring arrangements specially adapted to the computing system or computing system component being monitored where the computing system component is a memory, e.g. virtual memory, cache
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0602—Interfaces specially adapted for storage systems specifically adapted to achieve a particular effect
    • G06F3/0614—Improving the reliability of storage systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0628—Interfaces specially adapted for storage systems making use of a particular technique
    • G06F3/0629—Configuration or reconfiguration of storage systems
    • G06F3/0634—Configuration or reconfiguration of storage systems by changing the state or mode of one or more devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Abstract

다양한 실시예에 따른 스토리지 장치를 관리하는 호스트는, 프로세서와, 상기 스토리지 장치와 통신하는 스토리지 호스트 인터페이스를 포함할 수 있다. 프로세서는, 스토리지 장치의 장치 리셋 이후에 스토리지 장치로부터 캐시 손상을 알리는 정보를 수신하고, 스토리지 장치에 대한 데이터 입출력 동작을 중지하고, 스토리지 장치에게, 버퍼 읽기 명령을 전송하고, 상기 버퍼 읽기 명령에 응답하여 상기 스토리지 장치로부터 상기 장치 리셋 이전에 상기 비휘발성 메모리에 저장되지 않고 상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 캐시 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.

Description

캐시 손상을 관리하는 장치 및 그 동작 방법{APPARATUS FOR HANDLING CACHE LOSS AND METHOD FOR OPERATION THEREOF}
본 개시의 다양한 실시예들은, 장치 리셋으로 인한 캐시 손상을 관리하는 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
스토리지 시스템(storage system)은 호스트(host)와 스토리지 장치(storage device)로 구성될 수 있다. 스토리지 장치는 영구적인 데이터의 저장을 위한 비휘발성 타입(non-volatile)의 메모리를 포함할 수 있다. 호스트와 스토리지 장치는 eMMC(embedded multimedia card) 인터페이스, SD(secure digital) 인터페이스, UFS(universal flash storage), SSD(solid state drive), SCSI(small computer small interface), 또는 SAS(serial attached SCSI) 중 적어도 하나를 포함할 수 있는 다양한 표준 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. 스토리지 시스템이 모바일 장치에 사용되는 경우에, 모바일 장치는 비휘발성 타입인 NAND 플래시 메모리를 이용한 eMMC 또는 UFS를 사용할 수 있다.
스토리지 장치는 쓰기 및 읽기 속도를 개선하기 위해 내부 캐시(internal cache)를 포함할 수 있다. 스토리지 장치의 타입에 따라 NAND 플래시 메모리보다 속도가 빠른 휘발성 타입(volatile type)의 메모리, 예를 들어 SRAM(static random access memory) 또는 DRAM(dynamic RAM)이 스토리지 장치를 위한 캐시로 사용될 수 있다.
스토리지 장치는 호스트로부터의 쓰기 명령에 따른 쓰기 데이터를 캐시에 저장하면, 상기 쓰기 데이터가 NAND 플래시 메모리에 기록되기 이전에 호스트에게 쓰기 완료 응답을 보고할 수 있다. 호스트는 플러시 또는 동기 캐시(sync cache)와 같은 명령(command)이나 요청을 사용하여 스토리지 장치의 캐시에 저장되어 있는 데이터를 NAND 플래시 메모리에 기록하는 동작, 즉 캐시 플러시를 명시적으로 요청할 수 있다.
스토리지 장치에서 사용되는 캐시는 휘발성 속성을 가질 수 있으며, 스토리지 장치의 전력 사이클, 하드웨어 리셋 또는 소프트웨어 리셋에 의해 캐시 데이터는 소실될 수 있다. 호스트가 스토리지 장치 또는 인터페이스 상에서 발생하는 오류의 복구와 같은 다양한 이유로 인해 스토리지 장치를 리셋하는 경우, 스토리지 장치의 캐시에 남아있던 데이터는 보존되지 못하고 소실될 수 있다. 그러나 호스트는 스토리지 장치로부터 쓰기 완료 응답을 이미 수신하였기 때문에, 상기 데이터가 NAND 플래시 메모리에 이미 기록 완료된 것으로 판단할 수 있다.
특히 호스트에 포함되는 파일 시스템은 스토리지 드라이버에서 수행되는 장치 리셋 및/또는 그로 인한 스토리지 장치에서의 데이터 손실을 알지 못하기 때문에, 파일 시스템은 스토리지 장치에서의 정합성 오류(consistency error)를 바로 확인하지 못할 수 있다. 정합성 오류가 발생한 이후에 파일 시스템이 파일의 읽기/쓰기를 계속하여 수행하게 되면, 파일 시스템이 NAND 플래시 메모리의 데이터 손실 영역에 다시 접근하여 정합성 불일치를 확인하기 전까지 정합성 오류가 계속하여 증가하게 될 수 있다.
스토리지 장치에서의 캐시 손상에 의해 파일 시스템이 알지 못하는 정합성 오류가 발생한 경우, 파일 시스템은 런타임 내에 커널 패닉(kernel panic)을 발생시켜 재부팅될 수 있으며, 재부팅 이후 마운트되기 이전에 파일 시스템 정합성 검사(file system consistency check: FSCK)를 수행하여 정합성 오류가 발생한 영역을 검사 및 수정할 수 있다. 정합성 오류를 확인하지 못한 채 다른 이유로 인해 재부팅된 경우에도 파일 시스템은 유사하게 마운트 시점에서 파일 시스템 정합성 검사를 실행할 수 있는데, 이때 손실된 데이터가 많은 경우 복구가 불가능할 수 있으며 이로 인해 사용자 데이터가 손실될 수 있다. 특히 NAND 플래시 메모리 내에서 시스템 데이터가 손상되거나 파일 시스템 메타데이터가 복구되지 못하여 파일 시스템이 마운트에 실패한 경우, 파일 시스템이 부팅되지 못하는 상황이 발생할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 스토리지 장치를 관리하는 호스트는, 프로세서와, 상기 스토리지 장치와 통신하는 스토리지 호스트 인터페이스를 포함할 수 있고, 상기 프로세서는, 상기 스토리지 장치의 장치 리셋 이후에 상기 스토리지 장치로부터 캐시 손상을 알리는 정보를 수신하고, 상기 스토리지 장치에 대한 데이터 입출력 동작을 중지하고, 상기 스토리지 장치에게 버퍼 읽기 명령을 전송하고, 상기 버퍼 읽기 명령에 응답하여 상기 스토리지 장치로부터 상기 장치 리셋 이전에 상기 비휘발성 메모리에 저장되지 않고 상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 캐시 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 스토리지 장치는, 캐시와, 장치 제어기와, 호스트와 연결되는 장치 인터페이스와, 비휘발성 메모리를 포함할 수 있고, 상기 장치 제어기는, 상기 장치 인터페이스를 통해 상기 호스트로부터 리셋 명령을 수신하고, 상기 리셋 명령에 응답하여 장치 리셋을 수행하고, 상기 장치 리셋 이전에 상기 비휘발성 메모리에 저장되지 않고 상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 캐시 정보가 존재하는지를 판단하고, 상기 캐시 정보가 존재하는 경우 캐시 손상을 알리는 정보를 상기 호스트로 보고하고, 상기 호스트로부터 상기 캐시 정보에 대한 읽기 명령을 수신하고, 상기 읽기 명령에 응답하여 상기 캐시 정보를 상기 호스트로 전송하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따라 캐시와 비휘발성 메모리를 포함하는 스토리지 장치를 관리하는 호스트의 동작 방법은, 상기 스토리지 장치의 장치 리셋 이후에 상기 스토리지 장치로부터 캐시 손상을 알리는 정보를 수신하는 동작과, 상기 스토리지 장치에 대한 데이터 입출력 동작을 중지하는 동작과, 상기 스토리지 장치에게 버퍼 읽기 명령을 전송하는 동작과, 상기 버퍼 읽기 명령에 응답하여 상기 스토리지 장치로부터 상기 장치 리셋 이전에 상기 비휘발성 메모리에 저장되지 않고 상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 캐시 정보를 수신하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따라 캐시와 비휘발성 메모리를 포함하는 스토리지 장치의 동작 방법은, 호스트로부터 리셋 명령을 수신하는 동작과, 상기 리셋 명령에 응답하여 장치 리셋을 수행하는 동작과, 상기 장치 리셋 이전에 상기 비휘발성 메모리에 저장되지 않고 상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 캐시 정보가 존재하는지를 판단하는 동작과, 상기 캐시 정보가 존재하는 경우 캐시 손상을 알리는 정보를 상기 호스트로 보고하는 동작과, 상기 호스트로부터 상기 캐시 정보에 대한 읽기 명령을 수신하는 동작과, 상기 읽기 명령에 응답하여 상기 캐시 정보를 상기 호스트로 전송하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 장치 및 그 동작 방법은, 스토리지 장치의 리셋으로 인한 호스트에서의 정합성 오류를 감소시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 장치 및 그 동작 방법은, 캐시 손상시 호스트에서 정합성 검사 및 오류 수정을 즉시 수행할 수 있도록 함으로써 정합성 오류를 감소시키며 사용자 데이터의 손실을 줄일 수 있고, 파일 시스템 패닉 또는 메타데이터 손상(metadata corruption)에 의한 마운트 실패, 또는 부팅 불량의 문제들을 방지할 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 스토리지 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 스토리지 장치에서의 쓰기 절차를 설명하기 위한 메시지 흐름도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 스토리지 장치에서의 읽기 절차를 설명하기 위한 메시지 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 응답 메시지의 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따라 캐시 손상을 관리하는 스토리지 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 일 실시예에 따라 스토리지 장치에서 캐시 정보를 관리하는 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 일 실시예에 따라 스토리지 장치에서 캐시 손상을 보고하는 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 일 실시예에 따라 호스트에서 캐시 손상을 관리하는 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 일 실시예에 따라 스토리지 장치에서 호스트로 캐시 정보를 보고하는 절차를 설명하기 위한 메시지 흐름도이다.
이하 첨부된 도를 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들이다. 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용에 따라 정해져야 한다.
본 개시에서 사용되는 저장 장치 및 호스트의 구성요소들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시의 실시예들이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시는 특정 시스템 규격에서 정의하는 용어와 명칭들을 사용할 수 있지만 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
이하 본 개의의 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 스토리지 시스템(200)을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 스토리지 시스템(200)은 호스트(202)와 스토리지 장치(210)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 스토리지 시스템(200)은 개인용 컴퓨터, 노트북, 태블릿, 스마트 폰, 또는 웨어러블 장치와 같은 컴퓨팅 시스템들(예를 들어 전자 장치(101)) 중 하나에 포함될 수 있다. 일 실시예에서 호스트(202)는 전자 장치(101)에 포함되는 프로세서(120)일 수 있다. 일 실시예에서 스토리지 장치(210)는 전자 장치(101)에 포함되는 메모리(130)일 수 있다.
호스트(202)는 스토리지 장치(210)에 데이터를 기록(write)하거나 또는 스토리지 장치(210)에 저장된 데이터를 읽어낼(read) 수 있다. 예를 들어, 호스트(202)는 스토리지 장치(210)에 데이터를 저장하기 위하여 쓰기 명령(write command) 및 쓰기 데이터를 스토리지 장치(210)로 전송할 수 있다. 예를 들어 호스트(202)는 스토리지 장치(210)에 저장된 데이터를 읽기 위하여, 읽기 명령어(read command)를 스토리지 장치(210)로 전송하고, 스토리지 장치(210)로부터 데이터를 수신할 수 있다.
일 실시예에서 호스트(202)는 예를 들어 중앙 처리 장치(central processing unit: CPU), 또는 응용 프로세서(application processor: AP)와 같은 메인 프로세서(예를 들어 메인 프로세서(121))를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 호스트(202)는 그래픽 처리 장치(graphic processing unit: GPU), 또는 신경 처리 장치(neural processing unit: NPU)) 등과 같이, 메인 프로세서(예를 들어 메인 프로세서(121))를 보조하는 보조 프로세서(예를 들어 보조 프로세서(123))를 포함할 수 있다.
스토리지 장치(210)는 호스트(202)의 제어에 따라 동작할 수 있다. 일 실시예에서, 스토리지 장치(210)는 장치 제어기(device controller)(214) 및 비휘발성 메모리(216)를 포함할 수 있다. 장치 제어기(214)는 호스트(202)로부터 수신된 명령에 응답하여 동작할 수 있다. 일 실시예에서, 장치 제어기(214)는 호스트(202)로부터 쓰기 명령 및 쓰기 데이터를 수신하고, 상기 쓰기 명령에 응답하여 상기 쓰기 데이터를 비휘발성 메모리(216)에 저장하도록 구성되는 프로세서일 수 있다.
일 실시예에서 장치 제어기(214)는 호스트(202)로부터 읽기 명령을 수신하고, 상기 읽기 명령에 응답하여, 비휘발성 메모리(216)에 저장된 데이터를 읽어낼 수 있다. 이후에, 장치 제어기(214)는 상기 읽어낸 데이터를 호스트(202)로 전송할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 비휘발성 메모리(216)는 낸드 플래시 메모리 장치일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예시적인 실시예에서, 호스트(202)는 JEDEC(joint electron device engineering council) 표준에 의해 정의된 UFS(universal flash storage) 인터페이스를 기반으로 스토리지 장치(210)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 호스트(202) 및 스토리지 장치(210)는 UFS 프로토콜 정보 단위(UPIU)(UFS protocol information unit)의 형태를 갖는 패킷들을 교환할 수 있다. UPIU는 호스트(202) 및 스토리지 장치(210) 사이의 인터페이스(예를 들어, UFS 인터페이스)에 의해 정의된 다양한 정보를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서, 설명의 편의를 위하여, 명령(command), UPIU, 또는 메시지의 용어들은 서로 상호 교환적으로 사용될 수 있으며, 각각의 용어들은 상세한 설명에 기재된 실시예들에 따라 서로 동일한 의미 또는 다른 의미로 사용될 수 있다.
스토리지 장치(210)는 쓰기 및 읽기 속도를 개선하기 위한 캐시(212)(또는 캐시 메모리라 칭함)를 포함할 수 있다. 캐시(212)는 스토리지 장치(210)의 임시 저장 공간일 수 있다. 캐시(212)는 쓰기 및 읽기의 둘 다에 대한 액세스 시간을 비휘발성 메모리(216)에 비해 줄일 수 있도록, NAND 플래시보다 속도가 빠른, SRAN 또는 DRAM과 같은 휘발성 타입의 메모리로 구성될 수 있다. 일 실시예에서 캐시(212)는 장치 제어기(214)를 위한 실행 메모리(execution memory) 및/또는 주소 매핑 테이블(address mapping table)와 같은 일부 구현 별 동작들을 위해 사용될 수 있다.
캐시(212)는 호스트(202)에 의해 직접 액세스되지 않으며, 스토리지 장치(210)의 개별적인 구성요소일 수 있다. 캐시(212)는 비휘발성 메모리(216)에 대한 쓰기 데이터와 비휘발성 메모리(216)로부터의 읽기 데이터를 임시적으로 저장할 수 있다. 일 실시예에서 캐시(212)는 전원 사이클 또는 하드웨어/소프트웨어 리셋시 유효한 데이터를 유지하지 못하도록 구성될 수 있다. 호스트(202)는 캐시 플러시(cache flush) 또는 동기 캐시(sync cache)와 같은 명령을 사용하여 캐시(212)에 저장된 데이터를 비휘발성 메모리(216)에 기록하도록(즉 캐시 플러시) 장치 제어기(214)에게 명시적으로 요청할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 스토리지 장치에서의 쓰기 절차를 설명하기 위한 메시지 흐름도이다. 여기에서는 일 실시예로서 스토리지 장치가 UFS로 구성되는 경우의 예시를 도시하였다.
도 3을 참조하면, 동작 302에서 호스트(202)는 쓰기 데이터의 저장을 요청하기 위한 명령 메시지인 COMMAND UPIU를 스토리지 장치(210)로 전송할 수 있다. 상기 COMMAND UPIU는 쓰기 요청(write request)의 정보와 함께, 호스트(202)가 비휘발성 메모리(216)에 저장하기를 원하는 쓰기 데이터(예를 들어 577 바이트의 데이터)의 기대되는 데이터 전송 길이(expected data transfer length)(예를 들어 241h)를 포함할 수 있다.
동작 304에서 스토리지 장치(210)는 쓰기 데이터를 수신할 준비가 되었을 때 RTT(ready to transfer) UPIU를 호스트(202)로 전송할 수 있다. 일 실시예에서 상기 RTT UPIU는 스토리지 장치(210)가 수신할 수 있는 데이터 범위에 대한 정보를 포함할 수 있다. 동작 306에서 호스트(202)는 상기 RTT UPIU에 응답하여, 상기 쓰기 데이터의 적어도 일부를 포함하는 데이터 출력 메시지(예를 들어 DATA OUT UPIU)를 스토리지 장치(210)로 전송할 수 있다. 일 실시예에서 상기 DATA OUT UPIU는 상기 쓰기 데이터의 중간 부분(middle portion)과, 데이터 세그먼트 길이(예를 들어 100h), 데이터 버퍼 옵셋(예를 들어 100h) 또는 데이터 전송 카운트(예를 들어 100h)를 포함할 수 있다.
선택적인 동작으로서, 동작 308, 동작 310, 동작 312, 또는 동작 314 중 적어도 하나가 수행될 수 있다.
동작 308에서 스토리지 장치(210)는 다음 데이터 부분을 수신할 준비가 되었음을 알리기 위한 RTT UPIU를 호스트(202)로 전송할 수 있다. 동작 310에서 호스트(202)는 상기 쓰기 데이터의 마지막 부분을 포함하는 DATA OUT UPIU를 스토리지 장치(210)로 전송할 수 있다. 동작 312에서 스토리지 장치(210)는 RTT UPIU를 호스트(202)로 전송할 수 있다. 동작 314에서 호스트(202)는 상기 쓰기 데이터의 첫 번째 부분을 포함하는 DATA OUT UPIU를 스토리지 장치(210)로 전송할 수 있다. 동작 306, 동작 310, 동작 314의 DATA OUT UPIU들은 각각 해당하는 데이터 부분에 대한 데이터 세그먼트 길이, 데이터 버퍼 옵셋, 또는 데이터 전송 카운트 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
동작 314의 DATA OUT UPIU가 마지막 쓰기 메시지임을 인지하고, 동작 316에서 스토리지 장치(210)는 호스트(202)로 응답 메시지(예를 들어 RESPONSE UPIU(500))를 전송하여 쓰기 절차를 종료할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 스토리지 장치에서의 읽기 절차를 설명하기 위한 메시지 흐름도이다. 여기에서는 일 실시예로서 스토리지 장치(2가 UFS로 구성되는 경우의 예시를 도시하였다.
도 4를 참조하면, 동작 402에서 호스트(202)는 읽기 데이터를 요청하기 위한 명령 메시지인 COMMAND UPIU를 스토리지 장치(210)로 전송할 수 있다. 상기 COMMAND UPIU는 호스트(202)가 비휘발성 메모리(216)로부터 읽어내기를 원하는 읽기 데이터(예를 들어 577 바이트의 데이터)의 기대되는 데이터 전송 길이(예를 들어 241h)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 상기 COMMAND UPIU는 읽기 데이터의 저장 위치(예를 들어 논리 블록 어드레스)를 포함할 수 있다.
동작 404에서 스토리지 장치(210)는 상기 요청된 읽기 데이터의 적어도 일부(예를 들어 첫 번째 부분)을 포함하는 데이터 입력 메시지(예를 들어 DATA IN UPIU)를 호스트(202)로 전송할 수 있다. 선택적인 동작으로서 동작 406 또는 동작 408 중 적어도 하나가 수행될 수 있다. 동작 406에서 스토리지 장치(210)는 상기 읽기 데이터의 중간 부분을 포함하는 DATA IN UPIU를 호스트(202)로 전송할 수 있다. 동작 408에서 스토리지 장치(210)는 상기 읽기 데이터의 마지막 부분을 포함하는 DATA IN UPIU를 호스트(202)로 전송할 수 있다. 동작 404, 동작 406, 동작 408의 DATA IN UPIU들은 각각 해당하는 데이터 부분에 대한 데이터 세그먼트 길이, 데이터 버퍼 옵셋, 또는 데이터 전송 카운트 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
동작 408의 DATA IN UPIU가 마지막 읽기 메시지임을 인지하고, 동작 410에서 스토리지 장치(210)는 호스트(202)로 응답 메시지(예를 들어 RESPONSE UPIU(500))를 전송하여 읽기 절차를 종료할 수 있다.
UFS 장치로 구현되는 스토리지 장치(210)는 SCSI(small computer system interface) 명령 세트(command set)를 지원할 수 있다. 예를 들어 동작 302 또는 동작 402의 COMMAND UPIU 및 RESPONSE UPIU는 SCSI에 따른 명령 세트를 포함할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 응답 메시지의 포맷을 설명하기 위한 도면이다. 여기에서는 응답 메시지의 일 예로서 JEDEC 표준에 따른 UFS 장치에서 사용될 수 있는 REPONSE UPIU(500)의 포맷을 도시하였으나, 이에 한정되지는 않는다. 도시된 RESPONSE UPIU(500)는 동작 316 또는 동작 410에서 사용될 수 있다.
도 5를 참조하면, RESPONSE UPIU(500)는 전송 타입(trans type) 필드(예를 들어 xx10 0001b), 플래그(flags) 필드, 논리 유닛 넘버(logical unit number: LUN), 태스크 태그(task tag) 필드, 개시 식별자/명령 세트 타입(initiator ID/command set type: IID/CST) 필드, 응답(response) 필드, 상태(status) 필드, 전체 추가 헤더 세그먼트(extra header segment: EHS) 길이 필드, 장치 정보(device information) 필드, 데이터 세그먼트 길이(data segment length) 필드, 잔여 전송 횟수(residual transfer count) 필드, 헤더 E2ECRC(end-to-end cyclic redundancy check) 필드, 감지 데이터 길이(sense data length) 및 감지 데이터(sense data) 필드(505), 또는 데이터 E2ECRC 필드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 감지 데이터 필드(505)는 SCSI 표준에 따라 구성될 수 있다. 스토리지 장치(210)에서 명령의 처리에 문제가 있거나 스토리지 장치(210) 내에서 특이 사항이 발생하였을 경우, 스토리지 장치(210)는 RESPONSE UPIU(500) 내의 감지 데이터 필드(505)에 지정된 오류 코드를 포함시킬 수 있다. 호스트(202)는 상기 감지 데이터 필드(505)를 확인하고 상기 오류 코드에 따라 필요한 추가적인 동작을 수행할 수 있다.
도 3의 쓰기 절차에서 스토리지 장치(210)는 호스트(202)로부터의 동작 306, 동작 310, 동작 314의 쓰기 명령에 따른 쓰기 데이터를 캐시(212)에 저장하고, 상기 쓰기 데이터가 비휘발성 메모리(216)에 모두 기록되기 이전에 호스트(202)에게 쓰기 완료를 알리는 응답 메시지(예를 들어 동작 316)을 보고할 수 있다. 호스트(202)는 동작 316의 응답 메시지를 스토리지 장치(210)로부터 수신하고, 쓰기 절차가 완료된 것으로 판단할 수 있으며, 이로 인해 호스트(202)에서 정합성 오류가 발생할 수 있다.
후술되는 실시예들에서 스토리지 장치(210)는 리셋 이후에도 클리어되지 않는 저장영역(예를 들어 SRAM 또는 DRAM)이나, 또는 비휘발성 메모리(216)의 일부 영역에, 캐시(212)에 남아있는 데이터에 대한 정보(이하 캐시 정보라 칭함)를 저장할 수 있다. 장치 리셋 이후에 스토리지 장치(210)는 상기 캐시 정보가 저장되어 있음을 확인하면, 플러시되지 않은 캐시 데이터가 존재함을 호스트(202)에게 보고할 수 있다. 호스트(202)는 상기 보고에 응답하여 정합성 검사 및 오류 수정을 수행할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따라 캐시 손상을 관리하는 스토리지 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 스토리지 시스템(600)은 호스트(202)와 스토리지 장치(210)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 스토리지 장치(210)는 전자 장치(101)에 포함되는 메모리(130)일 수 있다.
호스트(202)는 프로세서(608) 및 스토리지 호스트 인터페이스(storage host interface: I/F)(606)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 프로세서(608)는 전자 장치(101)에 포함되는 프로세서(120), 예를 들어 시스템 온 칩(system on chip: SoC)으로 구현되는 어플리케이션 프로세서(application processor: AP) 또는 AP 칩셋일 수 있다. 프로세서(608)는 파일 시스템(602) 및 스토리지 드라이버(604)와 같은 소프트웨어 또는 프로그램 모듈을 실행할 수 있다. 스토리지 호스트 인터페이스(606)는 스토리지 장치(210)와의 통신을 담당하는 소프트웨어 및/또는 하드웨어 블록일 수 있다. 일 실시예에서 스토리지 호스트 인터페이스(606)는 링크 계층 및 물리 계층을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 프로세서(608)(예: 파일 시스템(602))는 호스트(202)에서 실행되는 어플리케이션(미도시)에서 발생하는 다양한 데이터를 조직화(예를 들어 파일로 구성)하고 관리하며 스토리지 장치(210)에 저장하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서 프로세서(608)(예: 스토리지 드라이버(604))는 스토리지 장치(210)를 구동하도록 구성될 수 있다. 파일 시스템(602)과 스토리지 드라이버(604)는 예를 들어 프로세서(608)에 의해 실행될 수 있는 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현될 수 있다.
일 실시예에서 프로세서(608)(예: 스토리지 드라이버(604))는 스토리지 장치(210)와의 통신을 위해 스토리지 호스트 인터페이스(606)를 관리할 수 있으며, 스토리지 호스트 인터페이스(606)를 통한 통신에서 또는 스토리지 장치(210)에서 오류가 발생하였을시 스토리지 장치(210)에 대한 리셋 및 복구를 수행할 수 있다. 일 실시예에서 프로세서(608)(예: 스토리지 드라이버(604))는 스토리지 호스트 인터페이스(606)를 통해 스토리지 장치(210)에게 리셋 명령을 전달할 수 있다. 일 실시예에서 프로세서(608)(예: 스토리지 드라이버(604))는 스토리지 장치(210)로부터 캐시 손상이 보고되는 경우, 스토리지 장치(210)로부터 캐시 정보를 획득하여 파일 시스템(602)에 상기 캐시 정보를 전달함으로써 파일 시스템(602)이 정합성 검사를 수행하도록 할 수 있다.
일 실시예에서 스토리지 장치(210)가 후술되는 캐시 정보를 장치 제어기(614)의 내부 메모리(예를 들어 SRAM 또는 DRAM)에 저장하도록 구성되는 경우, 프로세서(608)(예: 스토리지 드라이버(604))는 스토리지 장치(210)의 장치 리셋이 수행되는 동안 스토리지 장치(210)에 공급되는 전원을 유지함으로써, 스토리지 장치(210)에 저장된 캐시 정보가 삭제되지 않도록 보장할 수 있다. 일 실시예에서 스토리지 장치(210)가 캐시 정보를 비휘발성 메모리(618)(예를 들어 메타데이터 저장영역(620)) 내에 저장하도록 구성되는 경우, 프로세서(608)(예: 스토리지 드라이버(604))는 스토리지 장치(210)에 대한 리셋의 수행시 스토리지 장치(210)에 공급되는 전원을 유지하지 않을 수 있다.
일 실시예에서 호스트(202)의 프로세서(608)(예: 스토리지 드라이버(604))는 스토리지 장치(210)의 장치 리셋 수행시 스토리지 장치(210)에 공급되는 전원을 유지함으로써, 스토리지 장치(210)에 저장된 캐시 정보가 삭제되지 않도록 보장할 수 있다.
프로세서(608)(예: 파일 시스템(602))는 스토리지 드라이버(604)로부터 스토리지 장치(210)의 캐시 손상에 대한 정보(예를 들어 캐시 정보)를 보고받으면, 스토리지 장치(210)에 대한 정합성 검사를 수행하고, 스토리지 장치(210)에서 검출되는 정합성 오류를 복구 및 수정할 수 있다. 일 실시예에서 캐시 손상이 검출됨에 따라 프로세서(608)는 운영체제(operating system: OS)에 따라 파일 시스템(602)에 대한 정합성 검사 및 오류 수정을 수행할 수 있다.
스토리지 장치(210)는 캐시(612), 장치 제어기(614), 장치 인터페이스(I/F)(616) 및 비휘발성 메모리(618)를 포함할 수 있다. 장치 인터페이스(616)는 호스트(202)와의 통신을 담당하는 소프트웨어 및/또는 하드웨어 블록일 수 있다. 일 실시예에서 장치 인터페이스(616)는 링크 계층 및 물리 계층을 포함할 수 있다.
비휘발성 메모리(618)는 장치 제어기(614)의 제어에 따라 호스트(202)로부터의 데이터를 저장하고, 저장된 데이터를 호스트(202)로 출력할 수 있다. 일 실시예에서 비휘발성 메모리(618)는 메타데이터 저장영역(620) 및 사용자 데이터 저장영역(622)으로 구성될 수 있다. 메타데이터 저장영역(620)은 스토리지 장치(210)의 장치 제어기(614)에 의해 실행되는 펌웨어(614a)를 위한 메타데이터를 저장할 수 있다. 사용자 데이터 저장영역(622)은 호스트(202)의 쓰기 요청에 따른 사용자 데이터를 저장할 수 있다.
장치 제어기(614)는 호스트(202)와의 통신 및 장치 관리를 담당하는 펌웨어(614a)를 실행할 수 있다. 일 실시예에서 장치 제어기(614)는 펌웨어(614a)의 실행에 의해 발생되는 데이터(예를 들어 펌웨어 메타데이터)를 메타데이터 저장영역(620) 또는 내부 메모리(미도시)에 저장할 수 있다. 일 실시예에서 장치 제어기(614)는 펌웨어(614a)에 의해 사용될 수 있는 메모리(미도시)(예를 들어 SRAM 또는 DRAM(이하 SRAM/DRAM이라 칭함))를 포함할 수 있다.
캐시(612)는 장치 제어기(614)에 의해 사용되는 내부 메모리(예를 들어 SRAM/DRAM)를 공유하거나, 또는 별개의 메모리로 구성될 수 있으며, 장치 제어기(614)의 제어에 따라, 스토리지 장치(210)의 비휘발성 메모리(618)에 저장되기 위한 데이터를 임시로 저장하거나, 비휘발성 메모리(618)로부터 읽어낸 데이터를 임시 저장하는데 사용될 수 있다.
장치 제어기(614)는 호스트(202)로부터의 명시적인 플러쉬 요청에 응답하여 캐시(612)에 저장된 데이터를 비휘발성 메모리(618)로 플러쉬될 수 있다. 일 실시예에서 장치 제어기(614)는 플러쉬되지 않은 채 캐시(612) 내에 남아있는 데이터(이하 캐시 데이터라 칭함)에 대한 정보(이하 캐시 정보)를 저장할 수 있다. 일 실시예에서 캐시 정보는 장치 제어기(614)의 내부 메모리에 저장되는 캐시 정보(614b)일 수 있다. 이를 위해 장치 제어기(614)의 내부 메모리는 장치 리셋에 의해 클리어되지 않도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서 캐시 정보는 비휘발성 메모리(618)의 메타데이터 저장영역(620) 내에 저장되는 캐시 정보(620a)일 수 있다.
상기 캐시 정보는 캐시(612)에 저장된 데이터가 비휘발성 메모리(618)로 플러쉬될 때 장치 제어기(614)에 의해 삭제될 수 있다. 일 실시예에서 상기 캐시 정보는 호스트(202)로부터 제공된 쓰기 데이터의 시작 주소 및 데이터 크기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 장치 제어기(614)는 호스트(202)로부터 수신되는 쓰기 명령(예를 들어 동작 302의 COMMAND UPIU)으로부터 획득한 시작 주소 및 데이터 크기를 포함하는 상기 캐시 정보를 생성하고, 내부 메모리 또는 비휘발성 메모리(618)의 메타데이터 저장영역(620)에 상기 캐시 정보를 저장할 수 있다.
일 실시예에서 장치 제어기(614)는 호스트(202)로부터의 리셋 명령을 장치 인터페이스(616)를 통해 수신하거나, 또는 자체적으로 장치 리셋이 필요하다고 판단하고 호스트(202)로 보고한 이후에 장치 리셋을 수행할 수 있다. 일 실시예에서 장치 제어기(614)는 상기 장치 리셋에 의해 스토리지 장치(210)의 복수의 구성요소들(예를 들어 캐시(612), 장치 제어기(613), 장치 인터페이스(616) 및 비휘발성 메모리(618)) 중 적어도 하나를 리셋할 수 있다.
스토리지 장치(210)가 리셋될 때 장치 제어기(614)는 내부 메모리 또는 비휘발성 메모리(618)의 메타데이터 저장영역(620)에 캐시 정보가 존재하는지를 확인하고, 상기 캐시 정보가 존재하는 경우 캐시 손상이 발생한 것으로 판단하고, 호스트(202)에게 캐시 손상이 존재함을 나타내는 정보(예를 들어 RESPONSE UPIU(500))를 보고할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따라 스토리지 장치(210)에서 캐시 정보를 관리하는 절차를 설명하기 위한 흐름도이다. 일 실시예에서 도시된 절차는 스토리지 장치(210)의 장치 제어기(614)에 의해 실행될 수 있다.
도 7을 참조하면, 동작 705에서 스토리지 장치(210)는 호스트(202)로부터 쓰기 명령 메시지(예를 들어 동작 302의 COMMAND UPIU)를 수신할 수 있다. 동작 710에서 스토리지 장치(210)는 호스트(202)로부터 상기 쓰기 명령 메시지에 따라 비휘발성 메모리(618)에 저장되기 위한 쓰기 데이터의 적어도 일부를 포함하는 데이터 쓰기 메시지(예를 들어 동작 306, 동작 310, 또는 동작 314의 DATA OUT UPIU)를 수신할 수 있다. 스토리지 장치(210)는 상기 쓰기 데이터의 적어도 일부를 비휘발성 메모리(618)에 저장하기 이전에 캐시(612)에 임시로 저장할 수 있다.
동작 715에서 스토리지 장치(210)는 상기 데이터 쓰기 메시지가 쓰기 데이터의 마지막 부분을 포함하는지, 혹은 예를 들어 쓰기 절차가 완료되었는지를 판단할 수 있다. 만일 상기 쓰기 데이터의 마지막 부분이 수신된 경우라면 스토리지 장치(210)는 동작 720으로 진행하며, 그렇지 않은 경우 동작 710으로 복귀할 수 있다.
동작 720에서 스토리지 장치(210)는 쓰기 절차가 완료되었음을 알리기 위한 쓰기 응답 메시지(예를 들어 동작 316의 RESPONSE UPIU)를 호스트(202)로 전송할 수 있다.
동작 725에서 스토리지 장치(210)는 상기 쓰기 응답 메시지를 전송한 이후, 상기 쓰기 데이터 중 상기 비휘발성 메모리(618)로 플러쉬되지 않은 적어도 적어도 일부 데이터(캐시 데이터라 칭함)가 캐시(612)에 남아있는지를 판단할 수 있다. 캐시(612) 내에 캐시 데이터가 존재하는 경우, 스토리지 장치(210)는 동작 730으로 진행하며, 그렇지 않은 경우 동작을 종료할 수 있다.
동작 730에서 스토리지 장치(210)는 캐시(612)에 남아있는 쓰기 데이터(즉 캐시 데이터)에 관련된 캐시 정보를 생성하고, 상기 캐시 정보를 저장할 수 있다. 일 실시예에서 상기 캐시 정보는 캐시(612)에 남아있는 쓰기 데이터와 관련된 시작 주소와 데이터 크기를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 상기 캐시 정보는 장치 제어기(614)의 내부 메모리(예를 들어 SRAM 또는 DRAM), 또는 비휘발성 메모리(618)(예를 들어 NAND 플래시 메모리)의 메타데이터 저장영역(620)에 저장될 수 있다. 일 실시예에서 상기 캐시 정보는 스토리지 장치(210)의 장치 리셋이 수행되는 경우에도 클리어되지 않는 저장영역 내에 저장될 수 있다.
동작 735에서 스토리지 장치(210)는 캐시(612)에 남아있는 캐시 데이터가 플러쉬되었는지, 즉 비휘발성 메모리(618)에 저장되었는지를 판단할 수 있다. 만일 캐시 데이터가 플러쉬되지 않았다면 스토리지 장치(210)는 동작 735를 반복할 수 있다. 반면 캐시 데이터가 플러쉬되었다면 동작 740에서 스토리지 장치(210)는 상기 캐시 데이터와 관련된 캐시 정보를 삭제할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따라 스토리지 장치(210)에서 캐시 손상을 보고하는 절차를 설명하기 위한 흐름도이다. 일 실시예에서 도시된 절차는 스토리지 장치(210)의 장치 제어기(614)에 의해 실행될 수 있다.
도 8을 참조하면, 동작 805에서 스토리지 장치(210)는 호스트(202)로부터 리셋 명령을 수신할 수 있다. 일 실시예에서 스토리지 장치(210)는 파워-온 리셋, 하드웨어 리셋, 또는 소프트웨어 리셋의 실행을 결정할 수 있다. 동작 810에서 스토리지 장치(210)는 상기 리셋 명령에 따라 장치 리셋을 실행할 수 있다.
동작 815에서 스토리지 장치(210)는 장치 리셋을 완료한 이후 지정된 저장 영역 내에 캐시 정보가 존재하는지를 판단할 수 있다. 일 실시예에서 스토리지 장치(210)는 장치 제어기(614)의 내부 메모리 또는 비휘발성 메모리(618)의 메타데이터 저장영역(620) 내에, 캐시 정보가 저장되어 있는지를 확인할 수 있다. 일 실시예에서 캐시 정보는 캐시(612)에 남아있는 쓰기 데이터의 시작 주소 및/또는 데이터 크기를 포함할 수 있다. 만일 캐시 정보가 존재하는 경우 스토리지 장치(210)는 동작 820으로 진행할 수 있다. 반면 캐시 정보가 존재하지 않는 경우 스토리지 장치(210)는 동작을 종료할 수 있다.
동작 820에서 스토리지 장치(210)는 장치 리셋 이후 캐시 손상을 알리기 위한 응답 메시지(예를 들어 도 5의 RESPONSE UPIU(500))를 호스트(202)로 전송할 수 있다. 일 실시예에서 상기 응답 메시지는 호스트(202)로부터의 상태 요청 메시지(예를 들어 TUR UPIU 또는 SCSI READ 명령)에 따라 전송되는 상태 메시지 또는 데이터 메시지일 수 있다. 구체적인 예시를 설명하면 하기와 같다.
일 실시예에서 장치 리셋 이후 호스트(202)는 스토리지 장치(210)로부터 부트 코드를 다운로드할 수 있다. 예를 들어, 호스트(202)는 스토리지 장치(210)로 TEST UNIT READY (TUR) UPIU를 전송할 수 있다. 스토리지 장치(210)는 상기 TUR UPIU에 응답하여 상태(status) 메시지를 전송할 수 있다. 호스트(202)는 상기 상태 메시지에 포함되는 상태 정보를 기반으로 스토리지 장치(210)의 부트 논리 유닛(boot logical unit (LU) or boot well-known LU)이 액세스될 수 있는지 판별할 수 있다.
상기 부트 논리 유닛이 액세스될 수 있는 경우, 호스트(202)는 스토리지 장치(210)로 SCSI READ 명령을 전송할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 상기 SCSI READ 명령은 상기 부트 논리 유닛(Boot LU)에 대응할 수 있다. 스토리지 장치(210)는 상기 SCSI READ 명령에 응답하여 데이터 메시지 및 상태 메시지를 호스트(210)로 전송할 수 있다.
일 실시예에서 스토리지 장치(210)는 호스트(210)로 전송하는 데이터 메시지 또는 상태 메시지 내에, 장치 리셋 이후 캐시 정보가 스토리지 장치(210)에 저장되어 있음을 알리는 정보, 또는 스토리지 장치(210)에 캐시 손상이 있음을 알리는 정보를 포함시킬 수 있다.
일 실시예에서 스토리지 장치(210)는 호스트(210)로 전송하는 응답 메시지(예를 들어 도 5의 RESPONSE UPIU(500)) 내의 감지 데이터 필드(예를 들어 감지 데이터 필드(505)) 내에, 지정된 값, 예를 들어 스토리지 장치(210)가 리셋되었음을 알리는 값(예를 들어 06h)으로 설정되는 감지 키(sense key) 필드를 포함시키고, 상기 감지 데이터 필드(505)에 ASC/ASCQ(additional sense code/additional sense code qualifier)를 포함시킬 수 있다. 일 실시예에서 ASC는 상기 감지 키 필드에 의해 보고되는 오류에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 ASCQ는 부가적인 감지 코드(sense code)와 관련된 상세 정보를 지시할 수 있다. 일 실시예에서 스토리지 장치(210)는 호스트(210)로 전송하는 응답 메시지 내의 ASC/ASCQ 필드에 캐시 손상이 있음을 알리는 주어진 값을 설정함으로써, 호스트(202)에 캐시 손상을 보고할 수 있다.
하기 <표 1>은 감지 키 필드의 설정 값의 일 예를 나타낸 것이다.
Sense Key
Value Description
06h UNIT ATTENTION - indicates that the unit has been reset or unexpectedly powered-on or that removable media has changed.
동작 825에서 스토리지 장치(210)는 상기 캐시 정보를 요청하는 읽기 명령 메시지(예를 들어 동작 402의 COMMAND UPIU)를 호스트(202)로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에서 상기 읽기 명령 메시지는 상기 캐시 정보와 관련된 읽기 요청의 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 상기 읽기 명령 메시지에 포함되는 상기 읽기 요청의 정보는 장치 제어기(614)의 내부 메모리 또는 비휘발성 메모리(618)와 관련될 수 있다. 일 실시예에서 상기 읽기 명령 메시지는 버퍼 읽기 명령(read buffer command)의 정보를 포함할 수 있다.
동작 830에서 스토리지 장치(210)는 상기 읽기 명령 메시지에 응답하여 상기 캐시 정보를 호스트(202)로 전송할 수 있다. 일 실시예에서 상기 캐시 정보는 상기 읽기 명령 메시지에 대응하는 데이터 입력 메시지(예를 들어 동작 404, 동작 406, 또는 동작 408의 DATA IN UPIU)에 포함되어 호스트(202)로 전달될 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따라 호스트(202)에서 캐시 손상을 관리하는 절차를 설명하기 위한 흐름도이다. 일 실시예에서 도시된 절차는 호스트(202)의 프로세서(608)(예: 스토리지 드라이버(604))에 의해 실행될 수 있다.
도 9를 참조하면, 동작 905에서 호스트(202)는 호스트(202)와 스토리지 장치(210) 사이의 인터페이스, 또는 스토리지 장치(210)에서 오류가 발생하였음을 확인할 수 있다. 일 실시예에서 호스트(202)는 오류의 발생에 따라 스토리지 장치(210)의 장치 리셋이 필요함을 판단할 수 있다.
동작 910에서 호스트(202)는 스토리지 장치(210)를 리셋할 수 있다. 일 실시예에서 호스트(202)는 스토리지 장치(210)로 리셋 명령을 전송함으로써 스토리지 장치(210)가 리셋되도록 할 수 있다. 일 실시예에서 호스트(202)의 프로세서(608)(예: 스토리지 드라이버(604))는 스토리지 장치(210)의 장치 리셋의 수행시 스토리지 장치(210)에 공급되는 전원을 유지함으로써, 스토리지 장치(210)에 저장된 캐시 정보가 삭제되지 않도록 보장할 수 있다.
동작 915에서 호스트(202)는 스토리지 장치(210)의 장치 리셋에 따른 상태 요청 메시지(예를 들어 TUR UPIU 또는 SCSI READ 명령)을 스토리지 장치(210)로 전송하고, 그에 대응하는 응답 메시지(예를 들어 도 5의 RESPONSE UPIU(500))를 스토리지 장치(210)로부터 수신할 수 있다.
동작 920에서 호스트(202)는 상기 응답 메시지 내에 스토리지 장치(210)에서의 캐시 손상을 알리는 정보(예를 들어 감지 데이터 필드(505) 내의 ASC/ASCQ)가 포함되어 있는지를 판단할 수 있다. 만일 캐시 손상을 알리는 정보가 포함되어 있지 않은 경우 동작 950에서 호스트(202)는 스토리지 장치(210)에 대한 데이터 입출력(input/output: I/O) 동작(예를 들어 도 3의 쓰기 절차 및 도 4의 읽기 절차)을 수행할 수 있다. 반면 캐시 손상을 알리는 정보가 포함되어 있는 경우, 예를 들어 감지 데이터 필드(505) 내의 ASC/ASCQ가 미리 약속된 값으로 설정되어 있는 경우, 호스트(202)는 동작 925로 진행할 수 있다.
동작 925에서 호스트(202)는 스토리지 장치(210)에 대한 데이터 입출력 동작을 중지할 수 있다. 일 실시예에서 호스트(202)의 프로세서(608)(예: 스토리지 드라이버(604))는 파일 시스템(602)으로부터의 데이터 쓰기 및/또는 읽기 요청을 보류하거나, 파일 시스템(602)으로 데이터 쓰기 및/또는 읽기를 중지하도록 요청할 수 있다.
동작 930에서 호스트(202)는 스토리지 장치(210)에게 상기 캐시 손상과 관련된 캐시 정보를 요청하기 위한 읽기 명령 메시지(예를 들어 동작 402의 COMMAND UPIU)를 전송할 수 있다. 일 실시예에서 상기 읽기 명령 메시지는 상기 캐시 정보와 관련된 읽기 요청의 정보(예를 들어 버퍼 읽기 명령(read buffer command))를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 상기 읽기 명령 메시지에 포함되는 상기 읽기 요청의 정보는 장치 제어기(614)의 내부 메모리 또는 비휘발성 메모리(618)와 관련될 수 있다.
동작 935에서 호스트(202)는 상기 캐시 정보를 포함하는 데이터 입력 메시지(예를 들어 도 4의 동작 404, 동작 406, 또는 동작 408의 DATA IN UPIU)를 스토리지 장치(210)로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에서 상기 캐시 정보는 호스트(202)에 의해 쓰기 요청되었으나 스토리지 장치(210)의 비휘발성 메모리(618)에 저장되지 못한 쓰기 데이터와 관련된 시작 주소 및 데이터 크기를 포함할 수 있다.
동작 940에서 호스트(202)는 상기 캐시 정보를 기반으로 스토리지 장치(210)에 대한 정합성 검사를 수행함으로써 정합성 오류를 검출하고 오류 수정 및 복구를 실행할 수 있다. 일 실시예에서 호스트(202)의 프로세서(608)(예: 스토리지 드라이버(604))는 스토리지 장치(210)로부터 획득한 상기 캐시 정보를 파일 시스템(602)로 제공하며, 프로세서(608)(예: 파일 시스템(602))는 상기 캐시 정보를 기반으로 정합성 검사를 수행할 수 있다. 일 실시예에서 프로세서(608)(예: 스토리지 드라이버(604))는 스토리지 장치(210)의 장치 리셋 및/또는 캐시 손상을 알리는 정보를 상기 캐시 정보와 함께 파일 시스템(602)으로 전달할 수 있다.
일 실시예에서 정합성 검사는 상기 캐시 정보에 의해 지시되는 시작 주소에서 정합성 오류를 검출하고, 상기 오류를 수정 및 복구하는 동작을 포함할 수 있다. 정합성 검사의 구체적인 내용은 본 개시의 실시예들과 관련이 없으므로 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 일 실시예에서 프로세서(608)(예: 파일 시스템(602))는 정합성 검사에 따른 오류 수정 및 복구를 완료하였음을 스토리지 드라이버(604)에게 통지할 수 있다.
동작 945에서 호스트(202)는 상기 정합성 검사를 통해 오류 복구가 완료되었는지를 판단할 수 있다. 일 실시예에서 호스트(202)의 프로세서(608)(예: 스토리지 드라이버(604))는 파일 시스템(602)으로부터 오류 복구가 완료되었음을 알리는 신호가 수신되었는지를 확인할 수 있다. 오류 검사가 완료되지 않았으면 동작 945로 복귀할 수 있다. 반면 오류 검사가 완료되었으면 동작 950으로 진행할 수 있다.
동작 950에서 호스트(202)는 스토리지 장치(210)에 대한 데이터 입출력 동작(예를 들어 도 3의 쓰기 절차 또는 도 4의 읽기 절차)을 재개할 수 있다. 일 실시예에서 호스트(202)의 프로세서(608)(예: 스토리지 드라이버(604))는 보류된 데이터 쓰기 및/또는 읽기 요청을 다시 처리하거나, 파일 시스템(602)으로 데이터 쓰기 및/또는 읽기를 다시 시작하도록 요청할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따라 스토리지 장치(210)에서 호스트(202)로 캐시 정보를 보고하는 절차를 설명하기 위한 메시지 흐름도이다. 일 실시예에서 도시된 절차는 동작 830 또는 동작 935에 대응할 수 있다.
도 10을 참조하면, 동작 1002에서 호스트(202)는 스토리지 장치(210)에 저장된 캐시 손상과 관련된 정보(예를 들어 캐시 정보)를 요청하기 위한 명령 메시지인 COMMAND UPIU를 스토리지 장치(210)로 전송할 수 있다. 일 실시예에서 상기 COMMAND UPIU는 스토리지 장치(210)에 저장된 캐시 정보를 읽어내기 위한 SCSI에 따른 버퍼 읽기 명령(read buffer command)일 수 있으며, 상기 버퍼 읽기 명령은 버퍼 읽기를 나타내는 정보(예를 들어 0x3c)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 상기 COMMAND UPIU는 스토리지 장치(210)에서 캐시 정보가 저장된 저장 영역에 대한 정보를 포함할 수 있다.
동작 1004에서 스토리지 장치(210)는 상기 요청된 캐시 정보를 포함하는 데이터 입력 메시지(예를 들어 DATA IN UPIU)를 호스트(202)로 전송할 수 있다. 일 실시예에서 상기 캐시 정보는 적어도 하나의 데이터 입력 메시지를 통해 호스트(202)로 전달될 수 있다. 일 실시예에서 상기 캐시 정보는 시작 주소 및/또는 데이터 크기를 포함할 수 있다. 상기 시작 주소 및/또는 데이터 크기는 호스트(202)에 의해 쓰기 요청되었으나 스토리지 장치(210)의 비휘발성 메모리(618)에 저장되지 못한 쓰기 데이터와 관련될 수 있다.
동작 1006에서 스토리지 장치(210)는 호스트(202)로 읽기 응답 메시지(예를 들어 RESPONSE UPIU(500))를 전송하여, 캐시 정보를 전달하는 절차를 완료할 수 있다.
다양한 실시예들에 따라 스토리지 장치(210)를 관리하는 호스트(202)는, 프로세서(608)와, 상기 스토리지 장치와 통신하는 스토리지 호스트 인터페이스(606)를 포함할 수 있고, 상기 프로세서는, 상기 스토리지 장치의 장치 리셋 이후에 상기 스토리지 장치로부터 캐시 손상을 알리는 정보를 수신하고, 상기 스토리지 장치에 대한 데이터 입출력 동작을 중지하고, 상기 스토리지 장치에게 버퍼 읽기 명령을 전송하고, 상기 버퍼 읽기 명령에 응답하여 상기 스토리지 장치로부터 상기 장치 리셋 이전에 상기 비휘발성 메모리에 저장되지 않고 상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 캐시 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 스토리지 장치와 관련되는 오류의 발생을 확인하고, 상기 오류의 발생을 확인함에 따라 상기 스토리지 호스트 인터페이스를 통해 상기 스토리지 장치에게 리셋 명령을 전송하고, 상기 리셋 명령을 전송한 이후 상기 스토리지 장치로부터 상기 캐시 손상을 알리는 정보의 수신을 대기하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 캐시 정보는, 상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 시작 주소 및/또는 데이터 크기를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 캐시 정보를 기반으로 상기 스토리지 장치에 대한 정합성 검사를 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 스토리지 장치의 장치 리셋이 수행되는 동안 상기 스토리지 장치에 공급되는 전원을 유지하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 장치 리셋 이후에 상기 스토리지 장치로 상태 요청 메시지를 전송하고, 상기 상태 요청 메시지에 대응하여 상기 캐시 손상을 알리는 정보를 포함하는 응답 메시지를 상기 스토리지 장치로부터 수신하도록 구성될 수 있다. 상기 캐시 손상을 알리는 정보는, 상기 응답 메시지 내의 감지 데이터 필드에 포함되는 감지 키 필드 및 ASC/ASCQ(additional sense code/additional sense code qualifier)일 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 스토리지 장치(210)는, 캐시(612)와, 장치 제어기(614)와, 호스트(202)와 연결되는 장치 인터페이스(616)와, 비휘발성 메모리(618)를 포함할 수 있고, 상기 장치 제어기는, 상기 장치 인터페이스를 통해 상기 호스트로부터 리셋 명령을 수신하고, 상기 리셋 명령에 응답하여 장치 리셋을 수행하고, 상기 장치 리셋 이전에 상기 비휘발성 메모리에 저장되지 않고 상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 캐시 정보가 존재하는지를 판단하고, 상기 캐시 정보가 존재하는 경우 캐시 손상을 알리는 정보를 상기 호스트로 보고하고, 상기 호스트로부터 상기 캐시 정보에 대한 읽기 명령을 수신하고, 상기 읽기 명령에 응답하여 상기 캐시 정보를 상기 호스트로 전송하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 캐시 정보는, 상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 시작 주소 및/또는 데이터 크기를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 장치 제어기는, 상기 장치 인터페이스를 통해 상기 호스트로부터 쓰기 명령을 수신하고, 상기 쓰기 명령에 대응하는 쓰기 데이터의 적어도 일부를 상기 호스트로부터 수신하고, 상기 쓰기 데이터의 쓰기 절차가 완료되었음을 알리는 쓰기 응답 메시지를 상기 호스트로 전송하고, 상기 쓰기 데이터 중 상기 비휘발성 메모리로 플러쉬되지 않은 적어도 일부 데이터가 상기 캐시에 남아있는지 판단하고, 상기 적어도 일부 데이터가 상기 캐시에 남아있는 경우, 상기 쓰기 데이터와 관련된 상기 캐시 정보를 저장하고, 상기 적어도 일부 데이터가 상기 비휘발성 메모리로 플러쉬되면 상기 캐시 정보를 삭제하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 캐시 정보는, 상기 장치 제어기의 내부 메모리 또는 상기 비휘발성 메모리의 메타데이터 저장영역에 저장될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 장치 제어기의 내부 메모리는, 상기 스토리지 장치의 장치 리셋에 의해 상기 캐시 정보가 삭제되지 않도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 장치 제어기는, 상기 장치 리셋 이후에 상기 호스트로부터 수신하는 명령 메시지에 대응하는 응답 메시지에 상기 캐시 손상을 알리는 정보를 포함하여 상기 호스트로 전송하도록 구성될 수 있고, 상기 캐시 손상을 알리는 정보는, 상기 응답 메시지 내의 감지 데이터 필드에 포함되는 감지 키 필드 및 ASC/ASCQ(additional sense code/additional sense code qualifier)일 수 있다.
다양한 실시예들에 따라 캐시(612)와 비휘발성 메모리(618)를 포함하는 스토리지 장치(210)를 관리하는 호스트(202)의 동작 방법은, 상기 스토리지 장치의 장치 리셋 이후에 상기 스토리지 장치로부터 캐시 손상을 알리는 정보를 수신하는 동작(915, 920)과, 상기 스토리지 장치에 대한 데이터 입출력 동작을 중지하는 동작(925)과, 상기 스토리지 장치에게 버퍼 읽기 명령을 전송하는 동작(930)과, 상기 버퍼 읽기 명령에 응답하여 상기 스토리지 장치로부터 상기 장치 리셋 이전에 상기 비휘발성 메모리에 저장되지 않고 상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 캐시 정보를 수신하는 동작(935)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 상기 방법은, 상기 스토리지 장치와 관련되는 오류의 발생을 확인하는 동작과, 상기 오류의 발생을 확인함에 따라 상기 스토리지 장치에게 리셋 명령을 전송하는 동작과, 상기 리셋 명령을 전송한 이후 상기 스토리지 장치로부터 상기 캐시 손상을 알리는 정보의 수신을 대기하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 캐시 정보는, 상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 시작 주소 및/또는 데이터 크기를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방법은, 상기 캐시 정보를 기반으로 상기 스토리지 장치에 대한 정합성 검사를 수행하는 동작(940)을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방법은, 상기 스토리지 장치의 장치 리셋이 수행되는 동안 상기 스토리지 장치에 공급되는 전원을 유지하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서 상기 캐시 손상을 알리는 정보를 수신하는 동작은, 상기 장치 리셋 이후에 상기 스토리지 장치로 상태 요청 메시지를 전송하는 동작과, 상기 상태 요청 메시지에 대응하여 상기 캐시 손상을 알리는 정보를 포함하는 응답 메시지를 상기 스토리지 장치로부터 수신하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 캐시 손상을 알리는 정보는, 상기 응답 메시지 내의 감지 데이터 필드에 포함되는 감지 키 필드 및 ASC/ASCQ(additional sense code/additional sense code qualifier)일 수 있다.
다양한 실시예들에 따라 캐시(612)와 비휘발성 메모리(618)를 포함하는 스토리지 장치(210)의 동작 방법은, 호스트(202)로부터 리셋 명령을 수신하는 동작(805)과, 상기 리셋 명령에 응답하여 장치 리셋을 수행하는 동작(810)과, 상기 장치 리셋 이전에 상기 비휘발성 메모리에 저장되지 않고 상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 캐시 정보가 존재하는지를 판단하는 동작(815)과, 상기 캐시 정보가 존재하는 경우 캐시 손상을 알리는 정보를 상기 호스트로 보고하는 동작(820)과, 상기 호스트로부터 상기 캐시 정보에 대한 읽기 명령을 수신하는 동작(825)과, 상기 읽기 명령에 응답하여 상기 캐시 정보를 상기 호스트로 전송하는 동작(830)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 캐시 정보는, 상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 시작 주소 및/또는 데이터 크기를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방법은, 상기 호스트로부터 쓰기 명령을 수신하는 동작(705)과, 상기 쓰기 명령에 대응하는 쓰기 데이터의 적어도 일부를 상기 호스트로부터 수신하는 동작(710)과, 상기 쓰기 데이터의 쓰기 절차가 완료되었음을 알리는 쓰기 응답 메시지를 상기 호스트로 전송하는 동작(720)과, 상기 쓰기 데이터 중 상기 비휘발성 메모리로 플러쉬되지 않은 적어도 일부 데이터가 상기 캐시에 남아있는지 판단하는 동작(725)과, 상기 적어도 일부 데이터가 상기 캐시에 남아있는 경우, 상기 쓰기 데이터와 관련된 상기 캐시 정보를 저장하는 동작(730)과, 상기 적어도 일부 데이터가 상기 비휘발성 메모리로 플러쉬되면 상기 캐시 정보를 삭제하는 동작(740)을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 캐시 정보는, 상기 스토리지 장치의 내부 메모리 또는 상기 비휘발성 메모리의 메타데이터 저장영역에 저장될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 내부 메모리는, 상기 스토리지 장치의 장치 리셋에 의해 상기 캐시 정보가 삭제되지 않도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 캐시 손상을 알리는 정보를 보고하는 동작은, 상기 장치 리셋 이후에 상기 호스트로부터 수신하는 명령 메시지에 대응하는 응답 메시지에 상기 캐시 손상을 알리는 정보를 포함하여 상기 호스트로 전송하는 동작을 포함하고, 상기 캐시 손상을 알리는 정보는, 상기 응답 메시지 내의 감지 데이터 필드에 포함되는 감지 키 필드 및 ASC/ASCQ(additional sense code/additional sense code qualifier)일 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 전자 장치가 될 수 있다. 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치는 특정한 기기들에 한정되지 않는다. 본 개시의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정 실시예로 한정하려는 것이 아니며, 개시된 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성 요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다.
본 개시에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나" 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성 요소를 다른 해당 구성 요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성 요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성 요소가 다른(예: 제2) 구성 요소에 "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드” 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성 요소가 상기 다른 구성 요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성 요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 개시에서 사용된 용어 "부(unit)"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware)로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 로직(logic), 논리 블록(logic block), 부품(component), 또는 회로(circuit)의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "부(unit)"는, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 모듈은 소프트웨어 프로세스 또는 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들은 전자 장치에 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리 또는 외장 메모리)에 저장된 하나 이상의 명령어들(instructions)을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치의 프로세서는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 전자 장치가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러(compiler) 생성된 코드 또는 인터프리터(interpreter)에 의해 실행될 수 있는 코드(code)를 포함할 수 있다. 전자 장치로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 개시에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: CD-ROM, DVD-ROM)의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성 요소들의 각각의 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 구성 요소들 중 하나 이상의 구성 요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성 요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성 요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성 요소는 상기 복수의 구성 요소들 각각의 구성 요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성 요소들 중 해당 구성 요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱(heuristic)하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 스토리지 장치를 관리하는 호스트에 있어서,
    프로세서와,
    상기 스토리지 장치와 통신하는 스토리지 호스트 인터페이스를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 스토리지 장치의 장치 리셋 이후에 상기 스토리지 장치로부터 캐시 손상을 알리는 정보를 수신하고,
    상기 스토리지 장치에 대한 데이터 입출력 동작을 중지하고,
    상기 스토리지 장치에게, 버퍼 읽기 명령을 전송하고,
    상기 버퍼 읽기 명령에 응답하여 상기 스토리지 장치로부터 상기 장치 리셋 이전에 상기 비휘발성 메모리에 저장되지 않고 상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 캐시 정보를 수신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 호스트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 스토리지 장치와 관련되는 오류의 발생을 확인하고,
    상기 오류의 발생을 확인함에 따라 상기 스토리지 호스트 인터페이스를 통해 상기 스토리지 장치에게 리셋 명령을 전송하고,
    상기 리셋 명령을 전송한 이후 상기 스토리지 장치로부터 상기 캐시 손상을 알리는 정보의 수신을 대기하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 호스트.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 캐시 정보는,
    상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 시작 주소 및/또는 데이터 크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 호스트.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 캐시 정보를 기반으로 상기 스토리지 장치에 대한 정합성 검사를 수행하는 것을 특징으로 하는 호스트.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 스토리지 장치의 장치 리셋이 수행되는 동안 상기 스토리지 장치에 공급되는 전원을 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 호스트.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 장치 리셋 이후에 상기 스토리지 장치로 상태 요청 메시지를 전송하고,
    상기 상태 요청 메시지에 대응하여 상기 캐시 손상을 알리는 정보를 포함하는 응답 메시지를 상기 스토리지 장치로부터 수신하도록 구성되고,
    상기 캐시 손상을 알리는 정보는,
    상기 응답 메시지 내의 감지 데이터 필드에 포함되는 감지 키 필드 및 ASC/ASCQ(additional sense code/additional sense code qualifier)임을 특징으로 하는 스토리지 장치.
  7. 스토리지 장치에 있어서,
    캐시와,
    장치 제어기와,
    호스트와 연결되는 장치 인터페이스와,
    비휘발성 메모리를 포함하고,
    상기 장치 제어기는,
    상기 장치 인터페이스를 통해 상기 호스트로부터 리셋 명령을 수신하고,
    상기 리셋 명령에 응답하여 장치 리셋을 수행하고,
    상기 장치 리셋 이전에 상기 비휘발성 메모리에 저장되지 않고 상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 캐시 정보가 존재하는지를 판단하고,
    상기 캐시 정보가 존재하는 경우 캐시 손상을 알리는 정보를 상기 호스트로 보고하고,
    상기 호스트로부터 상기 캐시 정보에 대한 읽기 명령을 수신하고,
    상기 읽기 명령에 응답하여 상기 캐시 정보를 상기 호스트로 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스토리지 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 캐시 정보는,
    상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 시작 주소 및/또는 데이터 크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 스토리지 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 장치 제어기는,
    상기 장치 인터페이스를 통해 상기 호스트로부터 쓰기 명령을 수신하고,
    상기 쓰기 명령에 대응하는 쓰기 데이터의 적어도 일부를 상기 호스트로부터 수신하고,
    상기 쓰기 데이터의 쓰기 절차가 완료되었음을 알리는 쓰기 응답 메시지를 상기 호스트로 전송하고,
    상기 쓰기 데이터 중 상기 비휘발성 메모리로 플러쉬되지 않은 적어도 일부 데이터가 상기 캐시에 남아있는지 판단하고,
    상기 적어도 일부 데이터가 상기 캐시에 남아있는 경우, 상기 쓰기 데이터와 관련된 상기 캐시 정보를 저장하고,
    상기 적어도 일부 데이터가 상기 비휘발성 메모리로 플러쉬되면 상기 캐시 정보를 삭제하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스토리지 장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 캐시 정보는,
    상기 장치 제어기의 내부 메모리 또는 상기 비휘발성 메모리의 메타데이터 저장영역에 저장되는 것을 특징으로 하는 스토리지 장치.
  11. 캐시와 비휘발성 메모리를 포함하는 스토리지 장치를 관리하는 호스트의 동작 방법에 있어서,
    상기 스토리지 장치의 장치 리셋 이후에 상기 스토리지 장치로부터 캐시 손상을 알리는 정보를 수신하는 동작과,
    상기 스토리지 장치에 대한 데이터 입출력 동작을 중지하는 동작과,
    상기 스토리지 장치에게 버퍼 읽기 명령을 전송하는 동작과,
    상기 버퍼 읽기 명령에 응답하여 상기 스토리지 장치로부터 상기 장치 리셋 이전에 상기 비휘발성 메모리에 저장되지 않고 상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 캐시 정보를 수신하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 스토리지 장치와 관련되는 오류의 발생을 확인하는 동작과,
    상기 오류의 발생을 확인함에 따라 상기 스토리지 장치에게 리셋 명령을 전송하는 동작과,
    상기 리셋 명령을 전송한 이후 상기 스토리지 장치로부터 상기 캐시 손상을 알리는 정보의 수신을 대기하는 동작을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 캐시 정보는,
    상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 시작 주소 및/또는 데이터 크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 캐시 정보를 기반으로 상기 스토리지 장치에 대한 정합성 검사를 수행하는 동작을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 스토리지 장치의 장치 리셋이 수행되는 동안 상기 스토리지 장치에 공급되는 전원을 유지하는 동작을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 캐시 손상을 알리는 정보를 수신하는 동작은,
    상기 장치 리셋 이후에 상기 스토리지 장치로 상태 요청 메시지를 전송하는 동작과,
    상기 상태 요청 메시지에 대응하여 상기 캐시 손상을 알리는 정보를 포함하는 응답 메시지를 상기 스토리지 장치로부터 수신하는 동작을 포함하고,
    상기 캐시 손상을 알리는 정보는,
    상기 응답 메시지 내의 감지 데이터 필드에 포함되는 감지 키 필드 및 ASC/ASCQ(additional sense code/additional sense code qualifier)임을 특징으로 하는 스토리지 장치.
  17. 캐시와 비휘발성 메모리를 포함하는 스토리지 장치의 동작 방법에 있어서,
    호스트로부터 리셋 명령을 수신하는 동작과,
    상기 리셋 명령에 응답하여 장치 리셋을 수행하는 동작과,
    상기 장치 리셋 이전에 상기 비휘발성 메모리에 저장되지 않고 상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 캐시 정보가 존재하는지를 판단하는 동작과,
    상기 캐시 정보가 존재하는 경우 캐시 손상을 알리는 정보를 상기 호스트로 보고하는 동작과,
    상기 호스트로부터 상기 캐시 정보에 대한 읽기 명령을 수신하는 동작과,
    상기 읽기 명령에 응답하여 상기 캐시 정보를 상기 호스트로 전송하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 캐시 정보는,
    상기 캐시에 남아있는 데이터와 관련된 시작 주소 및/또는 데이터 크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 호스트로부터 쓰기 명령을 수신하는 동작과,
    상기 쓰기 명령에 대응하는 쓰기 데이터의 적어도 일부를 상기 호스트로부터 수신하는 동작과,
    상기 쓰기 데이터의 쓰기 절차가 완료되었음을 알리는 쓰기 응답 메시지를 상기 호스트로 전송하는 동작과,
    상기 쓰기 데이터 중 상기 비휘발성 메모리로 플러쉬되지 않은 적어도 일부 데이터가 상기 캐시에 남아있는지 판단하는 동작과,
    상기 적어도 일부 데이터가 상기 캐시에 남아있는 경우, 상기 쓰기 데이터와 관련된 상기 캐시 정보를 저장하는 동작과,
    상기 적어도 일부 데이터가 상기 비휘발성 메모리로 플러쉬되면 상기 캐시 정보를 삭제하는 동작을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 17 항에 있어서, 상기 캐시 정보는,
    상기 스토리지 장치의 내부 메모리 또는 상기 비휘발성 메모리의 메타데이터 저장영역에 저장되는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020210149503A 2021-10-25 2021-11-03 캐시 손상을 관리하는 장치 및 그 동작 방법 KR20230059092A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22887292.5A EP4325363A4 (en) 2021-10-25 2022-07-15 CACHE CORRUPTION MANAGEMENT APPARATUS AND OPERATING METHOD THEREFOR
CN202280070752.8A CN118215910A (zh) 2021-10-25 2022-07-15 用于管理高速缓冲存储器损失的装置及其运行方法
PCT/KR2022/010386 WO2023075086A1 (ko) 2021-10-25 2022-07-15 캐시 손상을 관리하는 장치 및 그 동작 방법
US17/882,159 US20230130911A1 (en) 2021-10-25 2022-08-05 Apparatus for managing cache loss and operation method thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20210143020 2021-10-25
KR1020210143020 2021-10-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230059092A true KR20230059092A (ko) 2023-05-03

Family

ID=86380678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210149503A KR20230059092A (ko) 2021-10-25 2021-11-03 캐시 손상을 관리하는 장치 및 그 동작 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230059092A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230342074A1 (en) Electronic device and method for operation of storage of electronic device
TW202401255A (zh) 獨立磁碟冗餘陣列系統、獨立磁碟冗餘陣列系統的記憶體映射模組以及獨立磁碟冗餘陣列系統的方法
US20180196602A1 (en) Data storage device and data processing system including the same
US20230130911A1 (en) Apparatus for managing cache loss and operation method thereof
CN111459527A (zh) 存储器系统及其操作方法
US11487452B2 (en) Electronic device and method for utilizing memory space thereof
US20230169022A1 (en) Operating method of an electronic device
EP4293501A1 (en) Electronic device and operation method of electronic device
KR20230059092A (ko) 캐시 손상을 관리하는 장치 및 그 동작 방법
KR20220060397A (ko) 전자 장치 및 이를 이용한 스토리지 관리 방법
CN118215910A (zh) 用于管理高速缓冲存储器损失的装置及其运行方法
WO2023075086A1 (ko) 캐시 손상을 관리하는 장치 및 그 동작 방법
US11907166B2 (en) Electronic device and method for updating database based on reserved space
KR20210101693A (ko) 스토리지를 포함하는 전자 장치 및 이를 이용한 스토리지로 파일 시스템의 디스카드 커맨드 전달 방법
EP4357928A1 (en) Methods and system for efficient access to solid state drive
US20230153291A1 (en) Electronic device for recovering database and method of operating the same
KR20220102489A (ko) 예약 공간에 기반한 데이터베이스 업데이트 방법 및 장치
US20230237025A1 (en) Electronic device for managing journal file and operation method thereof
US12019906B2 (en) Electronic device and method of electronic device operating file system using data compression and memory partition
US20240211137A1 (en) Electronic device for managing memory and operating method thereof
EP4160419A1 (en) Operation method of memory module, operation method of memory controller, and operation method of memory system
US20230305855A1 (en) Electronic device including controller for system booting and operating method thereof
KR20230109022A (ko) 비휘발성 메모리에 기반하여 쓰기 원자성을 보장하는 전자 장치 및 그 동작 방법
US20230259487A1 (en) Method for recovering database file in electronic device
US20230112776A1 (en) Operation method of memory module, operation method of memory controller, and operation method of memory system