TW201423405A - 運作模式切換方法、記憶體控制器與記憶體儲存裝置 - Google Patents

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Abstract

一種用於記憶體儲存裝置的運作模式切換方法以及使用此方法的記憶體控制器與記憶體儲存裝置。本方法包括從主機系統中接收至少一個存取指令以及判斷存取指令是否符合預先定義態樣。若至少一個存取指令符合預先定義態樣時，將記憶體儲存裝置的運作模式從第一模式切換至第二模式。前述存取指令包括第一寫入指令且第一寫入指令包括寫入字串，寫入字串指示記憶體儲存裝置執行對應寫入字串的操作。基此，本方法藉由判斷存取指令的態樣來切換記憶體儲存裝置的運作模式，以簡化運作模式切換的方式並降低錯誤切換運作模式的機率。

Description

運作模式切換方法、記憶體控制器與記憶體儲存裝置
本發明是有關於一種用於記憶體儲存裝置的運作模式切換方法以及使用此方法的記憶體控制器與記憶體儲存裝置。
數位相機、手機與MP3在這幾年來的成長十分迅速，使得消費者對儲存媒體的需求也急速增加。輕便易攜帶的記憶卡也成為這些電子產品最常使用的儲存媒體之一。相對於這類產品所具有的多樣功能，各廠商也推出對應其產品規格的記憶卡，包括壓縮快閃(Compact Flash,CF)記憶卡、安全磁碟(Security Disk,SD)記憶卡，以及記憶條(Memory Stick)記憶卡等各式種類的記憶卡。一般而言，記憶卡內部除了使用者所存入的資料外，也包含相關於記憶卡的特殊資訊，僅能藉由特殊指令並於記憶卡的特殊模式下進行存取。
在存取記憶卡的方式上，最常使用的即是透過具有存取功能的讀卡機，使主機系統能寫入或取得記憶卡內的資料。隨著科技的進步，能對應不同規格記憶卡的多合一讀卡機也於焉誕生。然而市售的讀卡機大多僅能執行簡單的存取動作，而主機系統無法透過讀卡機執行特殊指令，也就無法透過讀卡機來取得記憶卡內的特殊資訊。因此，如何利用一般的存取指令來切換記憶卡的運作模式以取得記 憶卡內部的特殊資訊，並且同時防止記憶卡因錯誤判斷而切換運作模式，成為此領域技術人員所關注的議題。
本發明提出一種運作模式切換方法、記憶體控制器以及記憶體儲存裝置，其藉由判斷存取指令的態樣來切換記憶體儲存裝置的運作模式，以簡化運作模式切換的方式並降低錯誤切換運作模式的機率。
本發明之一範例實施例提供一種用於記憶體儲存裝置的運作模式切換方法。記憶體儲存裝置的運作模式包括第一模式與第二模式。本運作模式切換方法包括從主機系統中接收至少一個存取指令，並判斷存取指令是否符合預先定義態樣。若至少一個存取指令符合預先定義態樣時，將記憶體儲存裝置的運作模式從第一模式切換至第二模式。存取指令包括第一寫入指令且第一寫入指令包括寫入字串，寫入字串指示記憶體儲存裝置執行對應該寫入字串的操作。
在本發明之一範例實施例中，記憶體儲存裝置為記憶卡，且從主機系統中接收存取指令的步驟包括透過讀卡機從主機系統中接收存取指令。
在本發明之一範例實施例中，存取指令包括多個第一讀取指令，且判斷存取指令是否符合預先定義態樣的步驟包括：判斷第一讀取指令是否符合預先定義讀取態樣；倘若第一讀取指令符合預先定義讀取態樣時，判斷第一寫入 指令所指示的寫入字串是否符合多個預先定義指令態樣的其中之一；以及倘若第一寫入指令所指示的寫入字串符合預先定義指令態樣的其中之一時，識別至少一個存取指令符合預先定義態樣。
在本發明之一範例實施例中，記憶體儲存裝置包括可複寫式非揮發性記憶體模組，且多個邏輯位址被配置以映射可複寫式非揮發性記憶體模組的多個實體頁面，其中判斷第一讀取指令是否符合預先定義讀取態樣的步驟包括：判斷第一讀取指令是否指示連續讀取多個邏輯位址之中的第一邏輯位址；以及倘若第一讀取指令指示連續讀取多個邏輯位址之中的第一邏輯位址時，識別第一讀取指令符合預先定義讀取態樣。
在本發明之一範例實施例中，記憶體儲存裝置包括可複寫式非揮發性記憶體模組，且多個邏輯位址被配置以映射可複寫式非揮發性記憶體模組的多個實體頁面，其中判斷第一讀取指令是否符合預先定義讀取態樣的步驟包括：判斷第一讀取指令是否指示根據預先定義順序讀取多個邏輯位址之中的至少部分邏輯位址；以及倘若第一讀取指令指示根據預先定義順序讀取多個邏輯位址之中的至少部分邏輯位址時，識別第一讀取指令符合預先定義讀取態樣。
在本發明之一範例實施例中，運作模式切換方法更包括倘若第一寫入指令所指示的寫入字串不符合預先定義指令態樣時，在第一模式下根據第一寫入指令所指示的邏輯位址將寫入字串寫入至對應實體頁面中。
在本發明之一範例實施例中，運作模式切換方法更包括：在第二模式期間，從主機系統中接收第二讀取指令；判斷第二讀取指令所指示的邏輯位址是否為預先定義邏輯位址；以及倘若第二讀取指令所指示的邏輯位址為預先定義邏輯位址時，將至少一個系統資訊傳送給主機系統。
在本發明之一範例實施例中，運作模式切換方法更包括在將至少一個系統資訊傳送給主機系統之後，將記憶體儲存裝置的運作模式從第二模式切換至第一模式。
在本發明之一範例實施例中，運作模式切換方法包括根據第一寫入指令所指示的寫入字串，從記憶體儲存裝置中獲取至少一個系統資訊，並且將至少一個系統資訊存放至記憶體儲存裝置的緩衝記憶體中。
在本發明之一範例實施例中，運作模式切換方法更包括：在第二模式期間，接收第二寫入指令；判斷第二寫入指令所指示的寫入字串是否符合用於關閉第二模式的指令態樣；以及倘若第二寫入指令所指示的寫入字串符合預先定義指令態樣中用於關閉第二模式的指令態樣時，將記憶體儲存裝置的運作模式從第二模式切換至第一模式。
本發明之另一範例實施例提供一種記憶體控制器，用以控制記憶體儲存裝置。記憶體儲存裝置的運作模式包括第一模式與第二模式，且記憶體控制器包括連接介面、記憶體介面以及記憶體管理電路。記憶體介面用以耦接至可複寫式非揮發性記憶體模組，而記憶體管理電路耦接至連接介面與記憶體介面並且用以從主機系統中接收至少一個 存取指令。記憶體管理電路判斷存取指令是否符合預先定義態樣。倘若至少一存取指令符合預先定義態樣時，記憶體管理電路將記憶體儲存裝置的運作模式從第一模式切換至第二模式。存取指令包括第一寫入指令且第一寫入指令包括寫入字串，且記憶體管理電路根據寫入字串執行對應此寫入字串的操作。
本發明之又一範例實施例提供一種記憶體儲存裝置，包括連接器、可複寫式非揮發性記憶體模組、緩衝記憶體以及記憶體控制器。記憶體控制器耦接至可複寫式非揮發性記憶體模組、連接器與緩衝記憶體，並且用以從主機系統中接收至少一個存取指令。記憶體控制器判斷存取指令是否符合預先定義態樣，倘若少一個存取指令符合預先定義態樣時，記憶體控制器將記憶體儲存裝置的運作模式從第一模式切換至第二模式。存取指令包括第一寫入指令且第一寫入指令包括寫入字串，且記憶體控制器根據寫入字串執行對應此寫入字串的操作。
基於上述，本發明範例實施例的運作模式切換方法、記憶體控制器以及記憶體儲存裝置藉由判斷存取指令是否符合預先定義態樣來決定是否切換記憶體儲存裝置的運作模式，以簡化運作模式切換的方式並降低錯誤切換運作模式的機率。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
一般而言，記憶體儲存裝置(亦稱，記憶體儲存系統)包括可複寫式非揮發性記憶體模組與控制器(亦稱，控制電路)。通常記憶體儲存裝置是與主機系統一起使用，以使主機系統可將資料寫入至記憶體儲存裝置或從記憶體儲存裝置中讀取資料。
圖1A是根據一範例實施例所繪示的主機系統與記憶體儲存裝置的概要方塊圖。
請參照圖1A，主機系統1000包括微處理器1102、儲存裝置1104、隨機存取記憶體1106與輸入/輸出裝置1108。當主機系統1000開機時，微處理器1102會執行安裝於儲存裝置1104中的作業系統1110，以使主機系統1000根據使用者之操作而提供對應的功能。例如，在本範例實施中，主機系統1000為電腦系統並且作業系統1110為視窗作業系統，並且當主機系統1000開機後，使用者可透過輸入/輸出裝置1108操作主機系統1000以執行文件檔案編輯、影音檔案編輯、影音播放等功能。
記憶體儲存裝置100是耦接至主機系統1000，並且根據來自於主機系統1000之作業系統1110的指令執行資料的寫入與讀取。例如，圖1B是根據本發明第一範例實施例所繪示的電腦、輸入/輸出裝置與記憶體儲存裝置的示意圖，而記憶體儲存裝置100可以是如圖1B所示的隨身碟1212、記憶卡1214等的可複寫式非揮發性記憶體儲存裝置。
雖然在本範例實施例中，主機系統1000是以電腦系統來作說明，然而，在本發明另一範例實施例中主機系統1000可以是數位相機、攝影機、通信裝置、音訊播放器或視訊播放器等系統。例如，在主機系統為數位相機(攝影機)1310時，可複寫式非揮發性記憶體儲存裝置則為其所使用的安全數位(Secure Digital，SD)卡1312、多媒體儲存卡(Multi Media Card，MMC)卡1314、記憶棒(memory stick)1316、小型快閃(Compact Flash，CF)卡1318或嵌入式儲存裝置1320(如圖1C所示，圖1C是根據本發明另一範例實施例所繪示的主機系統與記憶體儲存裝置的示意圖。)。嵌入式儲存裝置1320包括嵌入式多媒體卡(Embedded MMC,eMMC)。值得一提的是，嵌入式多媒體卡是直接耦接於主機系統的基板上。
在本範例實施例中，記憶體儲存裝置100為記憶卡，並且透過讀卡機1140與主機系統1000相耦接，而主機系統1000可藉由讀卡機1140存取記憶體儲存裝置100。記憶體儲存裝置100包括連接器102、記憶體控制器104、可複寫式非揮發性記憶體模組106以及緩衝記憶體108。
連接器102是相容於SD標準的連接器。然而，必須瞭解的是，本發明不限於此，連接器102亦可以是相容MS標準、MMC標準、CF標準、通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)標準或其他標準的連接器。
記憶體控制器104耦接至連接器102、可複寫式非揮發性記憶體模組106以及緩衝記憶體108，用以執行以硬 體型式或韌體型式實作的多個邏輯閘、控制指令或存取指令，並且根據主機系統1000的控制指令或存取指令在可複寫式非揮發性記憶體模組106中進行資料的寫入、讀取與抹除等運作。特別是，記憶體控制器104能夠執行根據本範例實施例之運作模式切換方法以回應運轉於主機系統1000之運作模式切換應用程式1120所傳送之運作模式切換啟動訊號，即符合預先定義態樣的存取指令，來切換記憶體儲存裝置100的運作模式。稍後將配合圖式詳細描述記憶體儲存裝置的運作模式切換方法與其流程。
可複寫式非揮發性記憶體模組106是耦接至記憶體控制器104，並且用以儲存主機系統1000所寫入之資料。在本範例實施例中，可複寫式非揮發性記憶體模組106為多階記憶胞(Multi Level Cell，MLC)NAND型快閃記憶體模組。然而，本發明不限於此，可複寫式非揮發性記憶體模組106亦可是單階記憶胞(Single Level Cell，SLC)NAND型快閃記憶體模組、複數階記憶胞(Trinary Level Cell，TLC)NAND型快閃記憶體模組、其他快閃記憶體模組或其他具有相同特性的記憶體模組。
緩衝記憶體108是耦接至記憶體控制器140並且用以暫存來自於主機系統1000的資料與指令或來自於可複寫式非揮發性記憶體模組106的資料。於本範例實施例中，緩衝記憶體108還可用來暫時儲存記憶體儲存裝置100的系統資訊，詳細情形將於稍後詳述。
圖2與圖3是根據一範例實施例所繪示之管理實體區 塊的示意圖。
請參照圖2，可複寫式非揮發性記憶體模組106包括多個實體區塊304(0)~304(R)。各實體區塊304(0)~304(R)分別具有複數個實體頁面，其中屬於同一個實體區塊304(0)~304(R)之實體頁面可被獨立地寫入且被同時地抹除。詳細來說，實體區塊304(0)~304(R)為抹除之最小單位。亦即，每一實體區塊304(0)~304((R)含有最小數目之一併被抹除之記憶胞。實體頁面為程式化的最小單元。即，實體頁面為寫入資料的最小單元。然而，必須瞭解的是，在本發明另一範例實施例中，寫入資料的最小單位亦可以是扇區(Sector)或其他大小。一般而言，記憶體控制器104會將可複寫式非揮發性記憶體模組106的實體區塊304(0)~304(R)邏輯地分組為資料區402、備用區404、取代區406與隱藏區408，其中被分組為資料區402與備用區404的實體區塊會輪替地來儲存主機系統1000所寫入之資料，取代區406的實體區塊是用以取代資料區與備用區中的壞實體區塊，而隱藏區408是用以儲存記憶體控制器104所使用之系統資料。特別是，主機系統1000無法存取隱藏區408。換言之，記憶體儲存裝置100的系統資訊也可以儲存於此，而主機系統100在一般情形下無法存取隱藏區408，故也無法取得記憶體儲存裝置100的系統資訊。值得注意的是，系統資訊的保存位置並不僅限於此。
請參照圖3，為了使主機系統1000能夠方便地對以輪替方式儲存資料的實體區塊進行存取，記憶體控制器104 會配置邏輯位址LBA(0)~LBA(H)來映射資料區402的實體區塊中的多個實體頁面，由此主機系統1000能夠直接地依據邏輯位址LBA(0)~LBA(H)來進行資料的寫入與讀取。例如，在記憶體儲存裝置100被格式化時，邏輯位址LBA(0)~LBA(H)會初始地映射資料區402的實體區塊340(0)~340(D)中的多個實體頁面。
圖4是根據一範例實施例所繪示的記憶體控制器的概要方塊圖。
請參照圖4，記憶體控制器104包括記憶體管理電路202、連接介面204、記憶體介面206、電源管理電路208與錯誤檢查與校正電路210。
記憶體管理電路202用以控制記憶體控制器104的整體運作。具體來說，記憶體管理電路202具有多個控制指令，並且在記憶體儲存裝置100上電(power on)時，此些控制指令會被執行以控制記憶體控制器104的整體運作。例如，記憶體管理電路202會執行如圖2與圖3所述之記憶體管理機制。此外，本範例實施例中，記憶體管理電路202也用於對記憶體儲存裝置100執行運作模式切換方法。
在本範例實施例中，記憶體管理電路202的控制指令是以韌體型式來實作。例如，記憶體管理電路202具有微處理器單元(未繪示)與唯讀記憶體(未繪示)，並且此些控制指令是被燒錄至此唯讀記憶體中。當記憶體儲存裝置100運作時，此些控制指令會由微處理器單元來執行。
在本發明另一範例實施例中，記憶體管理電路202的 控制指令亦可以程式碼型式儲存於可複寫式非揮發性記憶體模組106的特定區域(例如，記憶體模組中專用於存放系統資料的系統區)中。此外，記憶體管理電路202具有微處理器單元(未繪示)、唯讀記憶體(未繪示)及隨機存取記憶體(未繪示)。特別是，此唯讀記憶體具有驅動碼段，並且當記憶體控制器104被致能時，微處理器單元會先執行此驅動碼段來將儲存於可複寫式非揮發性記憶體模組106中之控制指令載入至記憶體管理電路202的隨機存取記憶體中。之後，微處理器單元會運轉此些控制指令。
此外，在本發明另一範例實施例中，記憶體管理電路202的控制指令亦可以一硬體型式來實作。例如，記憶體管理電路202包括微控制器、記憶胞管理電路、記憶體寫入電路、記憶體讀取電路、記憶體抹除電路與資料處理電路。記憶胞管理電路、記憶體寫入電路、記憶體讀取電路、記憶體抹除電路與資料處理電路是耦接至微控制器。其中，記憶胞管理電路用以管理可複寫式非揮發性記憶體模組106的實體抹除單元；記憶體寫入電路用以對可複寫式非揮發性記憶體模組106下達寫入指令以將資料寫入至可複寫式非揮發性記憶體模組106中；記憶體讀取電路用以對可複寫式非揮發性記憶體模組106下達讀取指令以從可複寫式非揮發性記憶體模組106中讀取資料；記憶體抹除電路用以對可複寫式非揮發性記憶體模組106下達抹除指令以將資料從可複寫式非揮發性記憶體模組106中抹除；而資料處理電路用以處理欲寫入至可複寫式非揮發性記憶 體模組106的資料以及從可複寫式非揮發性記憶體模組106中讀取的資料。
連接介面204是耦接至記憶體管理電路202與讀卡機1140並且用以接收與識別主機系統1000所傳送的指令與資料。也就是說，主機系統1000所傳送的指令與資料，經由讀卡機1140，再透過連接介面204來傳送至記憶體管理電路202。在本範例實施例中，連接介面204為符合SD標準的介面。然而，必須瞭解的是本發明不限於此，連接介面204亦可以是符合MS標準、MMC標準、CF標準、USB標準或其他標準的介面。
記憶體介面206是耦接至記憶體管理電路202並且用以存取可複寫式非揮發性記憶體模組106。也就是說，欲寫入至可複寫式非揮發性記憶體模組106的資料會經由記憶體介面206轉換為可複寫式非揮發性記憶體模組106所能接受的格式。
電源管理電路208是耦接至記憶體管理電路202並且用以控制記憶體儲存裝置100的電源。
錯誤檢查與校正電路210是耦接至記憶體管理電路202並且用以執行錯誤檢查與校正程序以確保資料的正確性。具體來說，當記憶體管理電路202從主機系統1000中接收到寫入指令時，錯誤檢查與校正電路210會為對應此寫入指令的資料產生對應的錯誤檢查與校正碼(Error Checking and Correcting Code,ECC Code)，並且記憶體管理電路202會將對應此寫入指令的資料與對應的錯誤檢查 與校正碼寫入至可複寫式非揮發性記憶體模組106中。之後，當記憶體管理電路202從可複寫式非揮發性記憶體模組106中讀取資料時會同時讀取此資料對應的錯誤檢查與校正碼，並且錯誤檢查與校正電路210會依據此錯誤檢查與校正碼對所讀取的資料執行錯誤檢查與校正程序。
詳細而言，記憶體儲存裝置100除了提供儲存空間外，還儲存有特殊資訊，例如記憶體儲存裝置100的系統資訊。記憶體儲存裝置100的系統資訊在一般運作模式下，主機系統1000通常是無法進行存取，僅能藉由輸入特殊指令，啟動記憶體儲存裝置100的特殊模式(例如，廠商模式(Vendor Mode))來對記憶體儲存裝置100的系統資訊進行存取。此外，記憶體儲存裝置100也具有僅能在特殊模式下觸發的特殊功能。然而，讀卡機1140只能識別並執行存取指令(例如，寫入指令與讀取指令)，而無法執行特殊指令。基於上述理由，本發明之範例實施例提供一種運作模式的切換方法，可透過讀卡機1140切換記憶體儲存裝置100的運作模式。
圖5是根據一範例實施例所繪示之運作模式切換方法的示意圖。
參照圖5，當記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)從主機系統1000接收至少一個存取指令後，記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會判斷所接收的存取指令是否符合預先定義態樣。倘若此些存取指令符合預先定義態樣，則記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會將記憶 體儲存裝置100的運作模式從第一模式(即一般運作模式)切換至第二模式(即廠商模式)。特別是，於第二模式下，記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會依據此些存取指令，指示記憶體儲存裝置100執行對應的操作。詳細地說，存取指令包括第一寫入指令且第一寫入指令包括寫入字串，而記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會依據寫入字串指示記憶體儲存裝置100執行對應寫入字串的操作。例如，記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會根據來自於主機之此些存取指令中的一個寫入指令所指示的寫入字串，從記憶體儲存裝置100中獲取至少一個系統資訊，並將系統資訊存放至記憶體儲存裝置100的緩衝記憶體108中。再例如，記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會根據來自於主機之此些存取指令中的一個寫入指令所指示的寫入字串，而不斷對可複寫式非揮發性記憶體模組106進行虛擬讀寫，以佔用連接介面204的頻寬，由此以使記憶體儲存裝置100有足夠時間執行背景操作。必須注意的是，記憶體儲存裝置100所執行的操作並不限於此。
根據預先定義態樣來識別所接收的存取指令的目的，是為了降低主機系統1000誤入第二模式的機率。由於本範例實施例中的運作模式切換方法，僅利用一般存取指令來觸發模式切換的程序，因而需要設計預先定義態樣來提高觸發模式切換的難度。
例如，在本發明一範例實施例中，此些存取指令包括多個第一讀取指令。記憶體控制器104(或記憶體管理電路 202)在判斷存取指令是否符合預先定義態樣時，會先判斷此些第一讀取指令時否符合預先定義讀取態樣。若此些第一讀取指令符合預先定義讀取態樣，則記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會接著判斷第一寫入指令所指示的寫入字串是否符合多個預先定義指令態樣的其中之一。當記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)確認第一寫入指令的寫入字串符合多個預先定義指令態樣的其中之一時，記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會識別此些存取指令符合預先定義態樣，而將記憶體儲存裝置100的運作模式從第一模式切換至第二模式。
詳細而言，預先定義讀取態樣可以有多種不同的形式，本發明不對其進行限制。例如，記憶體儲存裝置100通常如圖3一般，配置有多個邏輯位址LBA(0)~LBA(H)映射至可複寫式非揮發性記憶體模組106的實體頁面。若記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)從主機系統1000中連續接收到的多個讀取指令皆指示對邏輯位址LBA(0)~LBA(H)之中的一個邏輯位址(例如，第一邏輯位址)進行讀取時，則記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會識別此些第一讀取指令符合預先定義讀取態樣。例如，當接收到10個指示對第一邏輯位址進行讀取的第一讀取指令時，記憶體管理電路202會識別此些第一讀取指令符合預先定義讀取態樣。
當連續接收到指示對同一個邏輯位址進行讀取的多個讀取指令而識別讀取指令符合預先定義讀取態樣的判斷 規則，僅為一個範例。在本發明另一範例實施中，記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)亦可在識別所接收到的多個指令是指示根據預先定義順序讀取邏輯位址LBA(0)~LBA(H)之中的部分邏輯位址時，而判定由此識別所接收到的讀取指令符合預先定義讀取態樣。例如，若多個讀取指令指示從邏輯位址LBA(H)依倒序連續讀取至邏輯位址LBA(H-10)時，則記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會識別所接收到的讀取指令是符合預先定義讀取態樣。值得注意的是，預先定義順序的設定並不以上述為限。
當記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)判斷所接收到的第一讀取指令符合預先定義讀取態樣後，接著會判斷第一寫入指令的寫入字串是否符合預先定義指令態樣。在此，預先定義指令態樣為記憶體儲存裝置100於第二模式中所使用的特殊指令形式。也就是說，記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)藉由判斷主機系統1000所傳來的第一寫入指令，確認主機系統1000是否有意圖將記憶體儲存裝置100的運作模式切換為第二模式。倘若記憶體管理電路202判斷第一寫入指令所指示的寫入字串不符合預先定義指令態樣時，則代表所接收到的讀取指令可能僅是恰巧符合預先定義讀取態樣，而非主機系統1000有意切換記憶體儲存裝置100的運作模式。因此，記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會在第一模式下，根據第一寫入指令所指示的邏輯位址將寫入字串寫入對應的實體頁 面中。反之，若記憶體管理電路202判斷第一寫入指令所指示的寫入字串符合預先定義指令態樣，則記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會將記憶體儲存裝置的運作模式，從第一模式切換至第二模式。
請再參照圖5，於第二模式下，記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會依據前述第一寫入指令的寫入字串，指示記憶體儲存裝置100執行對應之操作。詳細的敘述如後。於本發明之一實施例中，記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)可根據第一寫入指令所指示的寫入字串，從記憶體儲存裝置100中獲取記憶體儲存裝置100的系統資訊，並將記憶體儲存裝置100的系統資訊放至記憶體儲存裝置100的緩衝記憶體108中。此外，記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會將部分的邏輯位址LBA(0)~LBA(K)識別為對應至記憶體儲存裝置100的系統資訊。換言之，部分的邏輯位址LBA(0)~LBA(K)即為第二模式中的預先定義邏輯位址。主機系統1000可以藉由下達讀取所預先定義邏輯位址(例如，LBA(K))的讀取指令，以在第二模式中讀取記憶體儲存裝置100的系統資訊。
例如，在第二模式中，記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會從主機系統1000接收第二讀取指令，並判斷第二讀取指令所指示的邏輯位址是否為預先定義邏輯位址。若第二讀取指令為預先定義邏輯位址時，則記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會將所對應的系統資訊，由緩衝記憶體108取出並傳送至主機系統1000。反之，若 第二讀取指令所指示的邏輯位址LBA(K+1)~LBA(H)不是預先定義邏輯位址時，則記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會將記憶體儲存裝置100的運作模式從第二模式切換回第一模式，並且於第一模式中執行第二讀取指令，以將可複寫式非揮發性記憶體模組106中的資料傳送給主機系統1000。值得注意的是，記憶體儲存裝置100的系統資訊並非一定要放至於記憶體儲存裝置100的緩衝記憶體108中。記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)可以等到接收由主機系統1000下達的讀取指令時，才由記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)讀取記憶體儲存裝置100的系統資訊。
此外，主機系統1000也可以利用寫入指令，針對記憶體儲存裝置100的系統資訊進行修改，或者進一步利用存取指令來觸發記憶體儲存裝置100內建的特殊功能。換言之，由主機系統1000下達存取指令，而記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會依據如前述存取指令中的第一寫入指令的寫入字串，指示記憶體儲存裝置100執行對應寫入字串之操作，而使記憶體儲存裝置100於第二模式下，依據不同的存取指令形式來運作。
在本範例實施例中，當主機系統1000完成系統資訊的存取後，記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會將記憶體儲存裝置100的運作模式從第二模式切換回至第一模式。
儘管在本範例實施例中，記憶體管理電路202會在將 系統資訊傳送給主機系統1000後將記憶體儲存裝置100的運作模式從第二模式切換至第一模式。然而，本發明不限於此。在另一範例實施例中，記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)亦可於第二模式期間，接收並判斷第二寫入指令所指示的寫入字串是否符合用以關閉第二模式的指令態樣。若第二指令所指示的寫入字串符合關閉第二模式的指令態樣時，則記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會將記憶體儲存裝置100的運作模式由第二模式切換至第一模式。
圖6是根據本發明範例實施例所繪示之模式切換方法的流程圖。
參照圖6，於步驟S610中，從主機系統1000接收多個存取指令。接著，於步驟S620中，判斷所接收的多個存取指令是否符合預先定義態樣。若所接收的多個存取指令符合預先定義態樣，則於步驟S630中，將記憶體儲存裝置100的運作模式從第一模式切換至第二模式。前述存取指令包括第一寫入指令且第一寫入指令包括寫入字串，寫入字串指示記憶體儲存裝置100執行對應該寫入字串的操作。
例如，在步驟S630中，記憶體控制器104(或記憶體管理電路202)會根據第一寫入指令所指示的寫入字串，從記憶體儲存裝置100中獲取至少一個系統資訊，並將系統資訊存放至記憶體儲存裝置100的緩衝記憶體108中。在步驟S630之後，記憶體儲存裝置100已處於第二模式中。
若所接收的多個存取指令不符合預先定義態樣，返回步驟S610重新接收存取指令，以便持續判斷後續的存取指令是否符合預先定義態樣。
接著，在第二模式期間，於步驟S640中，從主機系統接收第二讀取指令。接著，於步驟S650中，判斷第二讀取指令所指示的邏輯位址是否為預先定義邏輯位址。若第二讀取指令所指示的邏輯位址為預先定義邏輯位址，則於步驟S660中，將至少一個系統資訊傳送給主機系統1000。接著，在將至少一個系統資訊傳送給主機系統1000後，於步驟S670，將記憶體儲存裝置100運作模式從第二模式切換回第一模式。
值得注意的是，若在第二模式期間接收到第二寫入指令且若第二寫入指令所指示的寫入字串符合用於關閉第二模式的指令態樣時，則記憶體儲存裝置100的運作模式由第二模式切換回第一模式。
綜上所述，根據本發明的實施例，模式切換方法以及使用此方法的記憶體控制器與記憶體儲存裝置，是藉由判斷存取指令是否符合預先定義態樣，決定是否將記憶體儲存裝置的運作模式從第一模式切換至第二模式，由此使得透過讀卡機連接至主機系統的記憶體儲存裝置能夠根據主機系統的指示進行運作模式切換。此外，透過本範例實施例所述的機制，誤切換成第二模式的機率也會大大的被降低。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定 本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧記憶體儲存裝置
102‧‧‧連接器
104‧‧‧記憶體控制器
106‧‧‧可複寫式非揮發性記憶體模組
108‧‧‧緩衝記憶體
1000‧‧‧主機系統
1102‧‧‧微處理器
1104‧‧‧儲存裝置
1106‧‧‧隨機存取記憶體
1108‧‧‧輸入/輸出裝置
1110‧‧‧作業系統
1120‧‧‧運作模式切換應用程式
1140‧‧‧讀卡機
1100‧‧‧電腦
1202‧‧‧滑鼠
1204‧‧‧鍵盤
1206‧‧‧顯示器
1208‧‧‧印表機
1212‧‧‧隨身碟
1214‧‧‧記憶卡
1310‧‧‧數位相機
1312‧‧‧SD卡
1314‧‧‧MMC卡
1316‧‧‧記憶棒
1318‧‧‧CF卡
1320‧‧‧嵌入式儲存裝置
304(0)~304(R)‧‧‧實體區塊
402‧‧‧資料區
404‧‧‧備用區
406‧‧‧取代區
408‧‧‧隱藏區
LBA(0)~LBA(H)‧‧‧邏輯位址
202‧‧‧記憶體管理電路
204‧‧‧連接介面
206‧‧‧記憶體介面
208‧‧‧電源管理電路
210‧‧‧錯誤檢查與校正電路
S610~S670‧‧‧運作模式切換方法的步驟
圖1A是根據一範例實施例所繪示的主機系統與記憶體儲存裝置的概要方塊圖。
圖1B是根據本發明第一範例實施例所繪示的電腦、輸入/輸出裝置與記憶體儲存裝置的示意圖。
圖1C是根據本發明另一範例實施例所繪示的主機系統與記憶體儲存裝置的示意圖。
圖2與圖3是根據一範例實施例所繪示之管理實體區塊的示意圖。
圖4是根據一範例實施例所繪示的記憶體控制器的概要方塊圖。
圖5是根據一範例實施例所繪示之運作模式切換方法的示意圖。
圖6是根據本發明範例實施例所繪示之模式切換方法的流程圖。
S610~S670‧‧‧運作模式切換方法的步驟

Claims (26)

  1. 一種運作模式切換方法，用於一記憶體儲存裝置，該記憶體儲存裝置的一運作模式包括一第一模式與一第二模式，該運作模式切換方法包括：從一主機系統中接收至少一存取指令；判斷該至少一存取指令是否符合一預先定義態樣；以及若該至少一存取指令符合該預先定義態樣時，將該記憶體儲存裝置的運作模式從該第一模式切換至該第二模式，其中該至少一存取指令包括一第一寫入指令且該第一寫入指令包括一寫入字串，其中該寫入字串指示該記憶體儲存裝置執行對應該寫入字串的操作。
  2. 如專利申請範圍第1項所述之運作模式切換方法，其中該記憶體儲存裝置為一記憶卡，其中所述從該主機系統中接收該至少一存取指令的步驟包括透過一讀卡機從該主機系統中接收該至少一存取指令。
  3. 如專利申請範圍第1項所述之運作模式切換方法，其中該至少一存取指令更包括多個第一讀取指令，其中所述判斷該至少一存取指令是否符合該預先定義態樣的步驟包括：判斷該些第一讀取指令是否符合一預先定義讀取態樣； 倘若該些第一讀取指令符合該預先定義讀取態樣時，判斷該第一寫入指令所指示的該寫入字串是否符合多個預先定義指令態樣的其中之一；以及倘若該第一寫入指令所指示的該寫入字串符合該些預先定義指令態樣的其中之一時，識別該至少一存取指令符合該預先定義態樣。
  4. 如專利申請範圍第3項所述之運作模式切換方法，其中該記憶體儲存裝置包括一可複寫式非揮發性記憶體模組，且多個邏輯位址被配置以映射該可複寫式非揮發性記憶體模組的多個實體頁面，其中所述判斷該些第一讀取指令是否符合該預先定義讀取態樣的步驟包括：判斷該些第一讀取指令是否指示連續讀取該些邏輯位址之中的一第一邏輯位址；以及倘若該些第一讀取指令指示連續讀取該些邏輯位址之中的該第一邏輯位址時，識別該些第一讀取指令符合該預先定義讀取態樣。
  5. 如專利申請範圍第3項所述之運作模式切換方法，其中該記憶體儲存裝置包括一可複寫式非揮發性記憶體模組，且多個邏輯位址被配置以映射該可複寫式非揮發性記憶體模組的多個實體頁面，其中所述判斷該些第一讀取指令是否符合該預先定義讀取態樣的步驟包括：判斷該些第一讀取指令是否指示根據一預先定義順序 讀取該些邏輯位址之中的至少部分邏輯位址；以及倘若該些第一讀取指令指示根據該預先定義順序讀取該些邏輯位址之中的該至少部分邏輯位址時，識別該些第一讀取指令符合該預先定義讀取態樣。
  6. 如專利申請範圍第3項所述之運作模式切換方法，更包括：倘若該第一寫入指令所指示的該寫入字串不符合該預先定義指令態樣時，在該第一模式下根據該第一寫入指令所指示的一邏輯位址將該寫入字串寫入至一對應實體頁面中。
  7. 如專利申請範圍第3項所述之運作模式切換方法，包括：在該第二模式期間，從該主機系統中接收一第二讀取指令；判斷該第二讀取指令所指示的一邏輯位址是否為一預先定義邏輯位址；以及倘若該第二讀取指令所指示的該邏輯位址為該預先定義邏輯位址時，將至少一系統資訊傳送給該主機系統。
  8. 如專利申請範圍第7項所述之運作模式切換方法，更包括：在將該至少一系統資訊傳送給該主機系統之後，將該記憶體儲存裝置的運作模式從該第二模式切換至該第一模式。
  9. 如專利申請範圍第3項所述之運作模式切換方 法，包括：根據該第一寫入指令所指示的該寫入字串從該記憶體儲存裝置中獲取至少一系統資訊並且將該至少一系統資訊存放至該記憶體儲存裝置的一緩衝記憶體中。
  10. 如專利申請範圍第3項所述之運作模式切換方法，包括：在該第二模式期間，接收一第二寫入指令；判斷該第二寫入指令所指示的一寫入字串是否符合該些預先定義指令態樣中用於關閉該第二模式的指令態樣；以及倘若該第二寫入指令所指示的該寫入字串符合用於關閉該第二模式的指令態樣時，將該記憶體儲存裝置的運作模式從該第二模式切換至該第一模式。
  11. 一種記憶體控制器，用以控制一記憶體儲存裝置，該記憶體儲存裝置的一運作模式包括一第一模式與一第二模式，該記憶體控制器包括：一連接介面；一記憶體介面，用以耦接至一可複寫式非揮發性記憶體模組；以及一記憶體管理電路，耦接至該連接介面與該記憶體介面並且用以從一主機系統中接收至少一存取指令，其中該記憶體管理電路判斷該至少一存取指令是否符合一預先定義態樣，其中倘若該至少一存取指令符合該預先定義態樣時， 該記憶體管理電路將該記憶體儲存裝置的運作模式從該第一模式切換至該第二模式，該至少一存取指令包括一第一寫入指令且該第一寫入指令包括一寫入字串，且該記憶體管理電路根據該寫入字串執行對應該寫入字串的操作。
  12. 如專利申請範圍第11項所述之記憶體控制器，其中該記憶體儲存裝置為一記憶卡並且該記憶體管理電路透過一讀卡機從該主機系統中接收該至少一存取指令。
  13. 如專利申請範圍第11項所述之記憶體控制器，其中該至少一存取指令更包括多個第一讀取指令，其中在所述判斷該至少一存取指令是否符合該預先定義態樣的運作中，該記憶體管理電路會判斷該些第一讀取指令是否符合一預先定義讀取態樣；其中倘若該些第一讀取指令符合該預先定義讀取態樣時，該記憶體管理電路會判斷該第一寫入指令所指示的該寫入字串是否符合多個預先定義指令態樣的其中之一，倘若該第一寫入指令所指示的該寫入字串符合該些預先定義指令態樣的其中之一時，該記憶體管理電路會識別該至少一存取指令符合該預先定義態樣。
  14. 如專利申請範圍第13項所述之記憶體控制器，其中該記憶體儲存裝置包括一可複寫式非揮發性記憶體模組，且多個邏輯位址被配置以映射該可複寫式非揮發性記憶體模組的多個實體頁面，其中在所述判斷該些第一讀取指令是否符合該預先定義讀取態樣的運作中，該記憶體管理電路會判斷該些第一 讀取指令是否指示連續讀取該些邏輯位址之中的一第一邏輯位址，倘若該些第一讀取指令指示連續讀取該些邏輯位址之中的該第一邏輯位址時，該記憶體管理電路會識別該些第一讀取指令符合該預先定義讀取態樣。
  15. 如專利申請範圍第13項所述之記憶體控制器，其中該記憶體儲存裝置包括一可複寫式非揮發性記憶體模組，且多個邏輯位址被配置以映射該可複寫式非揮發性記憶體模組的多個實體頁面，其中在所述判斷該些第一讀取指令是否符合該預先定義讀取態樣的運作中，該記憶體管理電路會判斷該些第一讀取指令是否指示根據一預先定義順序讀取該些邏輯位址之中的至少部分邏輯位址，倘若該些第一讀取指令指示根據該預先定義順序讀取該些邏輯位址之中的該至少部分邏輯位址時，該記憶體管理電路會識別該些第一讀取指令符合該預先定義讀取態樣。
  16. 如專利申請範圍第13項所述之記憶體控制器，其中倘若該第一寫入指令所指示的該寫入字串不符合該預先定義指令態樣時，該記憶體管理電路更用以在該第一模式下根據該第一寫入指令所指示的一邏輯位址將該寫入字串寫入至一對應實體頁面中。
  17. 如專利申請範圍第13項所述之記憶體控制器，其中該記憶體管理電路更用以在該第二模式期間，從該主機 系統中接收一第二讀取指令並且判斷該第二讀取指令所指示的一邏輯位址是否為一預先定義邏輯位址，倘若該第二讀取指令所指示的該邏輯位址為該預先定義邏輯位址時，該記憶體管理電路會將至少一系統資訊傳送給該主機系統。
  18. 如專利申請範圍第17項所述之記憶體控制器，其中在將該至少一系統資訊傳送給該主機系統之後，該記憶體管理電路會將該記憶體儲存裝置的運作模式從該第二模式切換至該第一模式。
  19. 如專利申請範圍第13項所述之記憶體控制器，其中該記憶體管理電路根據該第一寫入指令所指示的該寫入字串從該記憶體儲存裝置中獲取至少一系統資訊並且將該至少一系統資訊存放至該記憶體儲存裝置的一緩衝記憶體中。
  20. 如專利申請範圍第13項所述之記憶體控制器，其中該記憶體管理電路在該第二模式期間接收一第二寫入指令並且判斷該第二寫入指令所指示的一寫入字串是否符合該些預先定義指令態樣中用於關閉該第二模式的指令態樣，倘若該第二寫入指令所指示的該寫入字串符合用於關閉該第二模式的指令態樣時，該記憶體管理電路會將該記憶體儲存裝置的運作模式從該第二模式切換至該第一模式。
  21. 一種記憶體儲存裝置，包括： 一連接器；一可複寫式非揮發性記憶體模組；一緩衝記憶體；以及一記憶體控制器，耦接至該可複寫式非揮發性記憶體模組、該連接器與該緩衝記憶體並且用以從一主機系統中接收至少一存取指令，其中該記憶體控制器判斷該至少一存取指令是否符合一預先定義態樣，其中倘若該至少一存取指令符合該預先定義態樣時，該記憶體控制器將該記憶體儲存裝置的運作模式從一第一模式切換至一第二模式，該至少一存取指令包括一第一寫入指令且該第一寫入指令包括一寫入字串，且該記憶體控制器根據該寫入字串執行對應該寫入字串的操作。
  22. 如專利申請範圍第21項所述之記憶體儲存裝置，其中該連接器耦接至連接至該主機系統的一讀卡機並且該記憶體控制器透過該讀卡機從該主機系統中接收該至少一存取指令。
  23. 如專利申請範圍第21項所述之記憶體儲存裝置，其中該至少一存取指令更包括多個第一讀取指令，其中在所述判斷該至少一存取指令是否符合該預先定義態樣的運作中，該記憶體控制器會判斷該些第一讀取指令是否符合一預先定義讀取態樣；其中倘若該些第一讀取指令符合該預先定義讀取態樣時，該記憶體控制器會判斷該第一寫入指令所指示的該寫入字串是否符合多個預先定義指令態樣的其中之一， 倘若該第一寫入指令所指示的該寫入字串符合該些預先定義指令態樣的其中之一時，該記憶體控制器會識別該至少一存取指令符合該預先定義態樣。
  24. 如專利申請範圍第23項所述之記憶體儲存裝置，其中該記憶體控制器配置多個邏輯位址以映射該可複寫式非揮發性記憶體模組的多個實體頁面，其中在所述判斷該些第一讀取指令是否符合該預先定義讀取態樣的運作中，該記憶體控制器會判斷該些第一讀取指令是否指示連續讀取該些邏輯位址之中的一第一邏輯位址，倘若該些第一讀取指令指示連續讀取該些邏輯位址之中的該第一邏輯位址時，該記憶體控制器會識別該些第一讀取指令符合該預先定義讀取態樣。
  25. 如專利申請範圍第23項所述之記憶體儲存裝置，其中該記憶體控制器更用以在該第二模式期間，從該主機系統中接收一第二讀取指令並且判斷該第二讀取指令所指示的一邏輯位址是否為一預先定義邏輯位址，倘若該第二讀取指令所指示的該邏輯位址為該預先定義邏輯位址時，該記憶體控制器會將至少一系統資訊傳送給該主機系統。
  26. 如專利申請範圍第23項所述之記憶體儲存裝置，其中該記憶體控制器會根據該第一寫入指令所指示的該寫入字串從該記憶體儲存裝置中獲取至少一系統資訊並且將該至少一系統資訊存放至該記憶體儲存裝置的該緩衝記憶體中。
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