TWI559139B - 資料儲存裝置及其資料維護方法 - Google Patents

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Description

資料儲存裝置及其資料維護方法
本發明係關於一種記憶體裝置之資料維護方法；特別係關於一種以兩種表維護之資料維護方法。
快閃記憶體為一種普遍的非揮發性資料儲存裝置，係以電性方式抹除與程式化。以非及閘型的快閃記憶體(即NAND FLASH)為例，常用作記憶卡(memory card)、通用序列匯流排閃存裝置(USB flash device)、固態硬碟(SSD)、嵌入式快閃記憶體模組(eMMC)…等使用。
快閃記憶體(如，NAND FLASH)的儲存陣列包括複數個區塊(blocks)。各區塊包括複數頁面(pages)，其中在快閃記憶體中資料寫入的單位是頁面，資料抹除之最小單位為區塊。由於每一筆資料都需要紀錄，資料紀錄的方式影響到控制器之效能表現。所以需要一種方法來有效地維護資料。
本發明所提供之資料儲存裝置以及資料維護方法可利用根據資料的長度分別以兩種不同的表維護資料的鏈結關係，使得隨機寫入的小資料以及連續地寫入的大資料分別以有效的方式維持。
本發明提供一種資料儲存裝置。資料儲存裝置包 括一快閃記憶體以及一控制器。快閃記憶體包括複數實體區塊，每一實體區塊包括複數實體頁面。控制器用以接收將一第一資料段寫入至少一第一邏輯頁面之一寫入命令，以將第一資料段寫入實體頁面中之至少一第一實體頁面，當第一資料段之資料量小於一既定值時，判斷複數資料區塊維護表中之一者是否相應於第一邏輯頁面所屬之一第一邏輯區塊，當資料區塊維護表中存在相應於第一邏輯區塊之一第一資料區塊維護表時，在第一資料區塊維護表中記錄第一邏輯頁面以及第一實體頁面之映射關係並且判斷一資料維護表中是否具有第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結，當資料維護表中具有第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結時，將資料維護表中之第一資料鏈結刪除。
在一實施例中，控制器用以當第一資料段之資料量小於既定值並且當資料區塊維護表中不存在相應於第一邏輯區塊之第一資料區塊維護表時，在資料維護表中記錄第一邏輯頁面以及第一實體頁面之映射關係。
又一實施例中，控制器更用以當第一資料段之資料量大於既定值時，判斷資料區塊維護表中之一者是否相應於第一邏輯頁面所屬之第一邏輯區塊，當資料區塊維護表中存在相應於第一邏輯區塊之第一資料區塊維護表時，在第一資料區塊維護表中記錄第一邏輯頁面以及第一實體頁面之映射關係並且判斷資料維護表中是否具有第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結，當資料維護表中具有第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結時，將資料維護表中之第一 資料鏈結刪除。另外，控制器更用以當第一資料段之資料量大於既定值並且資料區塊維護表中不存在相應於第一邏輯區塊之第一資料區塊維護表時，產生第一資料區塊維護表以在第一資料區塊維護表中記錄第一邏輯頁面以及第一實體頁面之映射關係並且判斷資料維護表中是否具有第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結，當資料維護表中具有第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結時，將資料維護表中之第一資料鏈結刪除。
另外，每一資料區塊維護表用以紀錄一個實體區塊中之實體頁面與所相應之複數邏輯區塊中一者中之複數邏輯頁面的資料鏈結關係。再者，資料儲存裝置更包括一實體邏輯區塊映射表，用以紀錄具有資料區塊維護表之邏輯區塊以及實體區塊的映射關係，並且控制器更用以判斷實體邏輯區塊映射表中是否具有第一邏輯區塊的一映射關係，以判斷資料區塊維護表中之一者是否相應於第一邏輯頁面所屬之第一邏輯區塊。資料維護表用以紀錄邏輯頁面所對應之實體區塊以及實體頁面。另外，既定值為一個實體頁面之長度。
本發明亦提供一種資料維護方法，適用於一資料儲存裝置，其中資料儲存裝置具有複數實體區塊，每一實體區塊包括複數實體頁面。資料維護方法包括：接收將一第一資料段寫入至少一第一邏輯頁面之一寫入命令，以將第一資料段寫入實體頁面中之至少一第一實體頁面；判斷第一資料段之長度是否大於一既定值；當第一資料段之資料量小於一既定值時，判斷複數資料區塊維護表中之一者是否相應於第一邏輯頁面 所屬之一第一邏輯區塊；當資料區塊維護表中存在相應於第一邏輯區塊之一第一資料區塊維護表時，在第一資料區塊維護表中記錄第一邏輯頁面以及第一實體頁面之映射關係並且判斷一資料維護表中是否具有第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結；以及當資料維護表中具有第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結時，將資料維護表中之第一資料鏈結刪除。
在一實施例中，資料維護方法更包括當第一資料段之資料量小於既定值並且當資料區塊維護表中不存在相應於第一邏輯區塊之第一資料區塊維護表時，在資料維護表中記錄第一邏輯頁面以及第一實體頁面之映射關係。
又另一實施例中，資料維護方法更包括：當第一資料段之資料量大於既定值時，判斷資料區塊維護表中之一者是否相應於第一邏輯頁面所屬之第一邏輯區塊；當資料區塊維護表中存在相應於第一邏輯區塊之第一資料區塊維護表時，在第一資料區塊維護表中記錄第一邏輯頁面以及第一實體頁面之映射關係並且判斷資料維護表中是否具有第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結；以及當資料維護表中具有第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結時，將資料維護表中之第一資料鏈結刪除。
另外，資料維護方法更包括：當第一資料段之資料量大於既定值並且資料區塊維護表中不存在相應於第一邏輯區塊之第一資料區塊維護表時，產生第一資料區塊維護表以在第一資料區塊維護表中記錄第一邏輯頁面以及第一實體頁面 之映射關係並且判斷資料維護表中是否具有第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結；以及當資料維護表中具有第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結時，將資料維護表中之第一資料鏈結刪除。
在一實施例中，每一資料區塊維護表用以紀錄一個實體區塊中之實體頁面與所相應之複數邏輯區塊中一者中之複數邏輯頁面的資料鏈結關係。資料維護方法更包括判斷一實體邏輯區塊映射表中是否具有第一邏輯區塊的一映射關係，以判斷資料區塊維護表中之一者是否相應於第一邏輯頁面所屬之第一邏輯區塊，其中實體邏輯區塊映射表，用以紀錄具有資料區塊維護表之邏輯區塊以及實體區塊的映射關係。
值得注意的是，資料維護表用以紀錄邏輯頁面所對應之實體區塊以及實體頁面。既定值為一個實體頁面之長度。
100‧‧‧電子系統
120‧‧‧主機
140‧‧‧資料儲存裝置
160‧‧‧控制器
162‧‧‧運算單元
164‧‧‧永久記憶體
166‧‧‧動態隨機存取器
180‧‧‧快閃記憶體
FHT‧‧‧實體邏輯區塊映射表
LDT0~LDTN‧‧‧資料區塊維護表
SDT‧‧‧資料維護表
HB0~HBN、HBZ0~HBZ2‧‧‧邏輯區塊
FBX0~FBXN‧‧‧實體頁面
HP0~HPM、HPW0~HPW2‧‧‧邏輯頁面
FPY0~FPYM‧‧‧實體區塊
S600~S618‧‧‧步驟
第1圖係本發明之一種實施例之電子系統之方塊圖。
第2圖係本發明之一種實施例之資料區塊維護表以及實體邏輯區塊映射表的示意圖。
第3圖係本發明之一種實施例之資料區塊維護表的示意圖。
第4圖係本發明之一種實施例之資料維護表的示意圖。
第5圖係本發明之一種實施例之資料維護表的示意圖。
第6A、6B圖係本發明之一種實施例之資料維護方法之流程 圖。
以下將詳細討論本發明各種實施例之裝置及使用方法。然而值得注意的是，本發明所提供之許多可行的發明概念可實施在各種特定範圍中。這些特定實施例僅用於舉例說明本發明之裝置及使用方法，但非用於限定本發明之範圍。
第1圖係本發明之一種實施例之電子系統之方塊圖。電子系統100包括一主機120以及一資料儲存裝置140。資料儲存裝置140包括一快閃記憶體180以及一控制器160，且可根據主機120所下達的命令操作。
控制器160包括一運算單元162、一永久記憶體(如，唯讀記憶體ROM)164以及一動態隨機存取器(RAM)166。永久記憶體164與所載之程式碼、資料組成韌體(firmware)，由運算單元162執行，使控制器160基於該韌體控制該快閃記憶體180。
快閃記憶體180包括複數實體區塊，每一實體區塊包括複數實體頁面。值得注意的是，每一實體區塊以及實體頁面具有一個相應邏輯區塊以及邏輯頁面，其中邏輯區塊以及邏輯頁面係實體區塊以及實體頁面所被定義的邏輯位址，用以方便維護快閃記憶體180中之資料。在本發明之一實施例中，控制器160可藉由一資料維護表以及複數資料區塊維護表紀錄實體頁面以及實體區塊與邏輯頁面以及邏輯區塊的關係。值得注意的是，資料維護表係用以維護資料量小於一既定值之寫入命令所寫入之資料。舉例而言，資料維護表係用以維護資料量小 於一實體頁面大小之資料段，其中資料維護表用以紀錄邏輯頁面所對應之實體區塊以及實體頁面，但本發明不限於此。在其他實施例中，既定值一可為兩個頁面、三個頁面、五個頁面或者十個頁面。資料區塊維護表係用以維護連續寫入的資料。換言之，資料區塊維護表係用以維護資料量大於一既定值之寫入命令所寫入之資料。舉例而言，資料區塊維護表係用以維護資料量大於一實體頁面大小之資料段。另外，在本發明之一實施例中，每一資料區塊維護表相應於一個實體區塊(邏輯區塊)，用以記錄一個區塊內之邏輯頁面以及實體頁面的映射關係(資料鏈結)。換言之，每一資料區塊維護表用以紀錄一個實體區塊中之實體頁面與所相應之複數邏輯區塊中一者中之複數邏輯頁面的資料鏈結關係。因此，在本實施例中，資料儲存裝置140更包括一實體邏輯區塊映射表，用以紀錄具有資料區塊維護表之邏輯區塊以及實體區塊的映射關係。換言之，實體邏輯區塊映射表用以提供控制器160判斷邏輯區塊是否具有資料區塊維護表並且映射至哪一個實體區塊。值得注意的是，實體邏輯區塊映射表、資料區塊維護表及/或資料維護表可儲存於快閃記憶體180中，並且控制器160可將實體邏輯區塊映射表、資料區塊維護表以及資料維護表載入動態隨機存取器166以進行管理。
第2圖係本發明之一種實施例之資料區塊維護表以及實體邏輯區塊映射表的示意圖。如第2圖所示，第2圖包括一實體邏輯區塊映射表FHT以及複數資料區塊維護表LDT0~LDTN。實體邏輯區塊映射表FHT包括複數欄位分別代表 複數邏輯區塊HB0~HBN，並且欄位中用以記錄邏輯區塊HB0~HBN所映射(鏈結)之實體區塊FBX0~FBXN。舉例而言，當邏輯區塊HB0映射至實體區塊FB3時，FBX0為FB3，當邏輯區塊HB1映射至實體區塊FB6時，FBX1為FB6，依此類推。資料區塊維護表LDT0~LDTN用以紀錄區塊中實體頁面以及邏輯頁面的映射(鏈結)關係。舉例而言，資料區塊維護表LDT0用以紀錄邏輯區塊HB0(實體區塊FBX0)中實體頁面以及邏輯頁面之映射關係，資料區塊維護表LDT1用以紀錄邏輯區塊HB1(實體區塊FBX1)中實體頁面以及邏輯頁面之映射關係，資料區塊維護表LDT2用以紀錄邏輯區塊HB2(實體區塊FBX2)中實體頁面以及邏輯頁面之映射關係，依此類推。資料區塊維護表LDT0~LDTN分別包括複數欄位，欄位分別代表邏輯區塊中之邏輯頁面HP0~HPM，並且欄位中用以記錄邏輯頁面HP0~HPM所映射(鏈結)之實體頁面FPY0~FPYM。以資料區塊維護表LDT0為例，資料區塊維護表LDT0係用以紀錄邏輯區塊HB0中實體頁面以及邏輯頁面之映射關係。資料區塊維護表LDT0包括複數欄位，每一欄位分別代表邏輯區塊HB0中之邏輯頁面HP0~HPM，並且欄位中用以記錄邏輯頁面HP0~HPM所映射(鏈結)之實體頁面FPY0~FPYM。舉例而言，當邏輯頁面HP0映射至實體頁面FP4時，FPY0為FP4，當邏輯頁面HP1映射至實體頁面FP6時，FPY0為FP6，依此類推。當控制器160將資料寫入一特定邏輯區塊之特定邏輯頁面時，控制器160自快閃記憶體中選取可用之一實體區塊以將資料寫入該實體區塊中之一特定實體頁面，將資料寫入之實體區塊填入實體邏輯區塊映射表FHT 中該特定邏輯區塊的欄位，並且將資料寫入之特定實體頁面填入相應於該特定邏輯區塊之資料區塊維護表中該特定邏輯頁面的欄位。舉例而言，當控制器160將資料寫入一邏輯區塊HB2之邏輯頁面HP2時，控制器160自快閃記憶體中選取可用之一實體區塊FB10以將資料寫入實體區塊FB10中之一實體頁面FP14，將資料寫入之實體區塊FB10填入實體邏輯區塊映射表FHT中邏輯區塊HB2的欄位，並且將資料寫入之實體頁面FP14填入相應於邏輯HB2之資料區塊維護表LDT2中邏輯頁面HP2的欄位。換言之，在本實施例中，實體邏輯區塊映射表FHT中之FBX2為FB10，資料區塊維護表LDT2中之FPY2為FP14。因此，控制器160可在讀取資料時，根據實體邏輯區塊映射表FHT定位至邏輯區塊所映射之實體區塊，並且根據資料區塊維護表LDT0~LDTN定位至邏輯頁面所映射之實體頁面。
然而，由於動態隨機存取器166的容量所容納之資料區塊維護表LDT0~LDTN的數量有限。因此，當資料區塊維護表LDT0~LDTN的數量大於一第一臨界數量時，控制器160則選擇最舊的資料區塊維護表，以進行整理。第一臨界數量可為6、7、8、9、10等等，本發明不限於此。以資料區塊維護表LDT0為例，如第3圖所示。在第3圖中，資料區塊維護表LDT0所相應之邏輯區塊HB0具有12個邏輯頁面HP0~HP11。在本實施例中，邏輯頁面HP0映射至實體頁面FP4、邏輯頁面HP1映射至實體頁面FP5、邏輯頁面HP2映射至實體頁面FP3、邏輯頁面HP3映射至實體頁面FP6、邏輯頁面HP4映射至實體頁面FP7、邏輯頁面HP5映射至實體頁面FP2、邏輯頁面HP6映射至實體頁面 FP10、邏輯頁面HP7映射至實體頁面FP11、邏輯頁面HP8映射至實體頁面FP0、邏輯頁面HP9映射至實體頁面FP9、邏輯頁面HP10映射至實體頁面FP8以及邏輯頁面HP11映射至實體頁面FP1。控制器160藉由搬移實體頁面之資料，以對資料區塊維護表LDT0進行整理。如第3圖所示，整理後之實體頁面FP0~FP11是依序地映射至邏輯頁面HP0~HP11。因此，資料儲存裝置140則不再需要資料區塊維護表LDT0來定位映射關係，整理後之資料區塊維護表LDT0可被刪除。
第4圖係本發明之一種實施例之資料維護表的示意圖。資料維護表SDT包括複數欄位，每一欄位包括兩個子欄位。當控制器160將資料寫入一特定邏輯區塊之特定邏輯頁面時，控制器160自快閃記憶體180選擇可用之一特定實體頁面，以將資料寫入該特定實體頁面。接著，控制器160將特定實體頁面寫入資料維護表SDT之一欄位中之第一子欄位，並且將特定邏輯區塊以及特定邏輯頁面寫入該欄位之第二子欄位，如第4圖所示。舉例而言，當控制器160將資料寫入一邏輯區塊HB0之邏輯頁面HP3時，控制器160自快閃記憶體180選擇可用之一實體頁面FP120，以將資料寫入實體頁面FP120。接著，控制器160將實體頁面FP120寫入資料維護表SDT之第一欄位中之第一子欄位，並且將邏輯區塊HB0以及邏輯頁面HP3寫入該欄位之第二子欄位。換言之，第一欄位中之FPY0為FP120、HBZ0為HB0並且HPW0為HP3。當控制器160將資料寫入一邏輯區塊HB5之邏輯頁面HP7時，控制器160自快閃記憶體180選擇可用之一實體頁面FP30，以將資料寫入實體頁面FP30。接著，控制 器160將實體頁面FP30寫入資料維護表SDT之第二欄位中之第一子欄位，並且將邏輯區塊HB5以及邏輯頁面HP7寫入該欄位之第二子欄位。換言之，第二欄位中之FPY1為FP30、HBZ1為HB5並且HPW1為HP7。當控制器160將資料寫入一邏輯區塊HB0之邏輯頁面HP14時，控制器160自快閃記憶體180選擇可用之一實體頁面FP40，以將資料寫入實體頁面FP40。接著，控制器160將實體頁面FP40寫入資料維護表SDT之第三欄位中之第一子欄位，並且將邏輯區塊HB0以及邏輯頁面HP14寫入該欄位之第二子欄位。換言之，第三欄位中之FPY2為FP40、HBZ2為HB0並且HPW2為HP14，依此類推。
然而，由於動態隨機存取器166的容量所容納之資料維護表SDT之欄位的數量有限。因此，當資料維護表SDT之欄位的數量大於一第二臨界數量時，控制器160則選擇最舊的資料區塊維護表，以進行整理，如第4圖所示。第二臨界數量可為128、130、160等等，本發明不限於此。值得注意的是，一般而言，第一臨界數量小於第二臨界數量，但本發明不限於此。在第2圖中，資料維護表SDT已記錄了12筆資料鏈結於欄位C0~C11。在本實施例中，整理前，欄位C0紀錄了邏輯區塊HB0之邏輯頁面HP3映射至實體頁面FP4、欄位C1紀錄了邏輯區塊HB2之邏輯頁面HP4映射至實體頁面FP14、欄位C2紀錄了邏輯區塊HB2之邏輯頁面HP1映射至實體頁面FP18、欄位C3紀錄了邏輯區塊HB0之邏輯頁面HP6映射至實體頁面FP3、欄位C4紀錄了邏輯區塊HB2之邏輯頁面HP3映射至實體頁面FP20、欄位C5紀錄了邏輯區塊HB7之邏輯頁面HP0映射至實體頁面 FP30、欄位C6紀錄了邏輯區塊HB0之邏輯頁面HP10映射至實體頁面FP2、欄位C7紀錄了邏輯區塊HB2之邏輯頁面HP9映射至實體頁面FP21、欄位C8紀錄了邏輯區塊HB0之邏輯頁面HP4映射至實體頁面FP11、欄位C9紀錄了邏輯區塊HB7之邏輯頁面HP4映射至實體頁面FP31、欄位C10紀錄了邏輯區塊HB7之邏輯頁面HP5映射至實體頁面FP29、欄位C11紀錄了邏輯區塊HB7之邏輯頁面HP2映射至實體頁面FP28。控制器160藉由選擇一邏輯區塊，並且所選擇之邏輯區塊中之實體頁面之資料，以對資料維護表SDT進行整理。如第4圖所示，控制器160選擇邏輯區塊HB0進行整理。具有邏輯區塊HB0之資料的欄位為C0、C3、C6、C8。欄位C0、C3、C6、C8中之實體頁面已依序地映射至邏輯區塊HB0中之邏輯頁面HP0~HP11。因此，資料儲存裝置140則不再需要欄位C0、C3、C6、C8來定位映射關係，整理後之欄位C0、C3、C6、C8可被刪除。值得注意的是，在本實施例中，資料維護表SDT中之實體頁面係排除實體區塊直接編號的，其可經由計算獲得所相應之實體區塊。舉例而言，當每一實體區塊具有12個實體頁面時，實體頁面FP20則為實體區塊FB2中之實體區塊FP8，依此類推。
綜上所述，本發明中之一實施例，利用實體邏輯區塊映射表FHT以及資料區塊維護表LDT0~LDTN來維護資料量大於一既定值之資料，並且利用資料維護表SDT維護資料量小於既定值之資料。值得注意的是，既定值為一個實體頁面之長度，但本發明不限於此。另外，資料區塊維護表LDT0~LDTN的優先權大於資料維護表SDT。
詳細而言，控制器160用以接收將一第一資料段寫入至少一第一邏輯頁面之一寫入命令，以將第一資料段寫入實體頁面中之至少一第一實體頁面。接著，控制器160判斷第一資料段是否大於既定值，以決定第一資料段屬於大資料或者小資料。
當第一資料段之資料量小於既定值時，控制器160判斷複數資料區塊維護表LDT0~LDTN中之一者是否相應於第一邏輯頁面所屬之一第一邏輯區塊。在一實施例中，控制器160判斷實體邏輯區塊映射表FHT中是否具有第一邏輯區塊的一映射關係，以判斷資料區塊維護表LDT0~LDTN中之一者是否相應於第一邏輯頁面所屬之第一邏輯區塊，但本發明不限於此。當資料區塊維護表LDT0~LDTN中存在相應於第一邏輯區塊之一第一資料區塊維護表時，控制器160在第一資料區塊維護表中記錄第一邏輯頁面以及第一實體頁面之映射關係，並且判斷一資料維護表SDT中是否具有第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結。當資料維護表SDT中具有第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結時，將資料維護表SDT中之第一資料鏈結刪除。當第一資料段之資料量小於既定值並且當資料區塊維護表LDT0~LDTN中不存在相應於第一邏輯區塊之資料區塊維護表時，控制器160在資料維護表SDT中記錄第一邏輯頁面以及第一實體頁面之映射關係。值得注意的是，當資料維護表SDT中已具有第一邏輯頁面之資料鏈結時，控制器將原本之資料鏈結刪除，再將第一邏輯頁面以及第一實體頁面之映射關係之映射關係填入資料維護表SDT。
當第一資料段之資料量大於既定值時，控制器160更用以判斷資料區塊維護表LDT0~LDTN中之一者是否相應於第一邏輯頁面所屬之第一邏輯區塊。在一實施例中，控制器160判斷實體邏輯區塊映射表FHT中是否具有第一邏輯區塊的一映射關係，以判斷資料區塊維護表LDT0~LDTN中之一者是否相應於第一邏輯頁面所屬之第一邏輯區塊，但本發明不限於此。當資料區塊維護表LDT0~LDTN中存在相應於第一邏輯區塊之第一資料區塊維護表時，控制器160在第一資料區塊維護表中記錄第一邏輯頁面以及第一實體頁面之映射關係並且判斷資料維護表SDT中是否具有第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結。當資料維護表SDT中具有第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結時，控制器160將資料維護表SDT中之第一資料鏈結刪除。當第一資料段之資料量大於既定值並且資料區塊維護表LDT0~LDTN中不存在相應於第一邏輯區塊之第一資料區塊維護表時，控制器160產生一第一資料區塊維護表以在第一資料區塊維護表中記錄第一邏輯頁面以及第一實體頁面之映射關係並且判斷資料維護表SDT中是否具有第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結。當資料維護表SDT中具有第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結時，控制器160將資料維護表SDT中之第一資料鏈結刪除。
第6圖係本發明之一種實施例之資料維護方法之流程圖。資料維護方法適用於第1圖所示之資料儲存裝置140。流程開始於步驟S600。
在步驟S600中，控制器160自主機120接收將一第一資料段寫入至少一第一邏輯頁面之一寫入命令，以將第一資料段寫入實體頁面中之至少一第一實體頁面。
接著，在步驟S602中，控制器160判斷第一資料段之長度是否大於一既定值，以判斷第一資料段屬於大資料或者小資料。在本發明之一實施例中，既定值為一個實體頁面的長度，但本發明不限於此。當第一資料段之長度大於一既定值時，流程進行至步驟S608；否則，流程進行至步驟S604。
在步驟S604中，控制器160判斷資料區塊維護表LDT0~LDTN中是否存在相應於第一邏輯頁面所屬之一第一邏輯區塊的資料區塊維護表。當資料區塊維護表LDT0~LDTN中存在相應於第一邏輯頁面所屬之第一邏輯區塊的資料區塊維護表時，流程進行至步驟S606；否則，流程進行至步驟S618。
在步驟S606中，控制器160在相應於第一邏輯頁面所屬之第一邏輯區塊的資料區塊維護表中記錄第一邏輯頁面以及第一實體頁面之映射關係。
在步驟S608中，控制器160判斷資料區塊維護表LDT0~LDTN中是否存在相應於第一邏輯頁面所屬之第一邏輯區塊的資料區塊維護表。當資料區塊維護表LDT0~LDTN中存在相應於第一邏輯頁面所屬之第一邏輯區塊的資料區塊維護表時，流程進行至步驟S612；否則，流程進行至步驟S610。
在步驟S610中，控制器160產生相應於第一邏輯區塊的資料區塊維護表，以在相應於第一邏輯區塊的資料區塊維護表中記錄第一邏輯頁面以及第一實體頁面之映射關係，並且 在實體邏輯區塊映射表FHT中記錄第一邏輯區塊以及第一實體頁面所屬之一第一實體區塊的映射關係。
在步驟S612中，控制器160在相應於第一邏輯區塊的資料區塊維護表中記錄第一邏輯頁面以及第一實體頁面之映射關係。
接著，在步驟S614中，控制器160判斷資料維護表SDT中是否具有第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結。當資料維護表SDT中具有第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結時，流程進行至步驟S612；否則，流程結束於步驟S608。
在步驟S612中，控制器160將資料維護表SDT中之第一資料鏈結刪除。舉例而言，當控制器160自主機120接收將一第一資料段寫入第一邏輯區塊HB0中之第一邏輯頁面HP1~HP10之一寫入命令，以將第一資料段寫入實體區塊FB2中之實體頁面FP11~FP20。由於第一資料段需要10個實體頁面來儲存，故第一資料段屬於大資料。因此，控制器160在步驟S610中在實體邏輯區塊映射表FHT中記錄了第一邏輯區塊HB0以及實體區塊FB2的映射關係以及在資料區塊維護表LDT0裡記錄第一邏輯頁面HP1~HP10以及第一實體頁面FP11~FP20之映射關係，或者在步驟S612中在已存在之資料區塊維護表LDT0裡記錄第一邏輯頁面HP1~HP10以及第一實體頁面FP11~FP20之映射關係。接著，假設控制器160在步驟S614中發現資料維護表SDT中具有第一邏輯頁面HP1~HP10中之第一邏輯頁面HP2以及HP5的資料鏈結(欄位)時，控制器160在步驟 S616中將資料維護表SDT中第一邏輯頁面HP2以及HP5之資料鏈結刪除。流程結束於步驟S616。在另一實施例中，當控制器160自主機120接收將一第一資料段寫入第一邏輯區塊HB0中之一第一邏輯頁面HP1之一寫入命令，以將第一資料段寫入實體區塊FB2中之實體頁面FP11。由於第一資料段需要1個實體頁面來儲存，故第一資料段屬於小資料，並且在步驟S606中在所相應之資料區塊維護表LDT0裡記錄第一邏輯頁面HP1以及第一實體頁面FP11之映射關係。接著，假設控制器160在步驟S614中發現資料維護表SDT中具有第一邏輯頁面HP1的資料鏈結(欄位)時，控制器160在步驟S616中將資料維護表SDT中第一邏輯頁面HP1之資料鏈結刪除。流程結束於步驟S616。
在步驟S618中，控制器160在資料維護表SDT中記錄第一邏輯頁面以及第一實體頁面之映射關係。值得注意的是，控制器160在將第一邏輯頁面以及第一實體頁面之映射關係寫入資料維護表SDT中之一新欄位後，更用以檢查資料維護表SDT中是否存在其他重複之第一邏輯頁面的資料鏈結。如果，資料維護表SDT中存在其他重複之第一邏輯頁面的資料鏈結，將重複之舊資料鏈結刪除。流程結束於步驟S618。
本發明所提供之資料儲存裝置140以及資料維護方法可利用根據資料的長度分別以兩種不同的表維護資料的鏈結關係，使得隨機寫入的小資料以及連續地寫入的大資料分別以有效的方式維持。
本發明之方法，或特定型態或其部份，可以以程式碼的型態存在。程式碼可儲存於實體媒體，如軟碟、光碟片、 硬碟、或是任何其他機器可讀取(如電腦可讀取)儲存媒體，亦或不限於外在形式之電腦程式產品，其中，當程式碼被機器，如電腦載入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置。程式碼也可透過一些傳送媒體，如電線或電纜、光纖、或是任何傳輸型態進行傳送，其中，當程式碼被機器，如電腦接收、載入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置。當在一般用途處理單元實作時，程式碼結合處理單元提供一操作類似於應用特定邏輯電路之獨特裝置。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。
100‧‧‧電子系統
120‧‧‧主機
140‧‧‧資料儲存裝置
160‧‧‧控制器
162‧‧‧運算單元
164‧‧‧永久記憶體
166‧‧‧動態隨機存取器
180‧‧‧快閃記憶體

Claims (16)

  1. 一種資料儲存裝置，包括：一快閃記憶體，包括複數實體區塊，每一上述實體區塊包括複數實體頁面；以及一控制器，用以接收將一第一資料段寫入至少一第一邏輯頁面之一寫入命令，以將上述第一資料段寫入上述實體頁面中之至少一第一實體頁面，當上述第一資料段之資料量小於一既定值時，判斷複數資料區塊維護表中之一者是否相應於上述第一邏輯頁面所屬之一第一邏輯區塊，當上述資料區塊維護表中存在相應於上述第一邏輯區塊之一第一資料區塊維護表時，在上述第一資料區塊維護表中記錄上述第一邏輯頁面以及上述第一實體頁面之映射關係並且判斷一資料維護表中是否具有上述第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結，當上述資料維護表中具有上述第一邏輯頁面中之至少一者之至少一上述第一資料鏈結時，將上述資料維護表中之上述第一資料鏈結刪除。
  2. 根據申請專利範圍第1項之資料儲存裝置，其中上述控制器更用以當上述第一資料段之資料量小於上述既定值並且當上述資料區塊維護表中不存在相應於上述第一邏輯區塊之上述第一資料區塊維護表時，在上述資料維護表中記錄上述第一邏輯頁面以及上述第一實體頁面之映射關係。
  3. 根據申請專利範圍第1項之資料儲存裝置，其中上述控制器更用以當上述第一資料段之資料量大於上述既定值時，判斷上述資料區塊維護表中之一者是否相應於上述第一邏輯 頁面所屬之上述第一邏輯區塊，當上述資料區塊維護表中存在相應於上述第一邏輯區塊之上述第一資料區塊維護表時，在上述第一資料區塊維護表中記錄上述第一邏輯頁面以及上述第一實體頁面之映射關係並且判斷上述資料維護表中是否具有上述第一邏輯頁面中之至少一者之至少一上述第一資料鏈結，當上述資料維護表中具有上述第一邏輯頁面中之至少一者之至少一上述第一資料鏈結時，將上述資料維護表中之上述第一資料鏈結刪除。
  4. 根據申請專利範圍第3項之資料儲存裝置，其中上述控制器更用以當上述第一資料段之資料量大於上述既定值並且上述資料區塊維護表中不存在相應於上述第一邏輯區塊之上述第一資料區塊維護表時，產生上述第一資料區塊維護表以在上述第一資料區塊維護表中記錄上述第一邏輯頁面以及上述第一實體頁面之映射關係並且判斷上述資料維護表中是否具有上述第一邏輯頁面中之至少一者之至少一上述第一資料鏈結，當上述資料維護表中具有上述第一邏輯頁面中之至少一者之至少一上述第一資料鏈結時，將上述資料維護表中之上述第一資料鏈結刪除。
  5. 根據申請專利範圍第1項之資料儲存裝置，其中每一上述資料區塊維護表用以紀錄一個上述實體區塊中之上述實體頁面與所相應之複數邏輯區塊中一者中之複數邏輯頁面的資料鏈結關係。
  6. 根據申請專利範圍第5項之資料儲存裝置，更包括一實體邏輯區塊映射表，用以紀錄具有上述資料區塊維護表之上述 邏輯區塊以及上述實體區塊的映射關係，並且上述控制器更用以判斷上述實體邏輯區塊映射表中是否具有上述第一邏輯區塊的一映射關係，以判斷上述資料區塊維護表中之一者是否相應於上述第一邏輯頁面所屬之上述第一邏輯區塊。
  7. 根據申請專利範圍第1項之資料儲存裝置，其中上述資料維護表用以紀錄上述邏輯頁面所對應之上述實體區塊以及上述實體頁面。
  8. 根據申請專利範圍第1項之資料儲存裝置，其中上述既定值為一個上述實體頁面之長度。
  9. 一種資料維護方法，適用於一資料儲存裝置，其中上述資料儲存裝置具有複數實體區塊，每一上述實體區塊包括複數實體頁面，上述資料維護方法包括：接收將一第一資料段寫入至少一第一邏輯頁面之一寫入命令，以將上述第一資料段寫入上述實體頁面中之至少一第一實體頁面；判斷上述第一資料段之長度是否大於一既定值；當上述第一資料段之資料量小於一既定值時，判斷複數資料區塊維護表中之一者是否相應於上述第一邏輯頁面所屬之一第一邏輯區塊；當上述資料區塊維護表中存在相應於上述第一邏輯區塊之一第一資料區塊維護表時，在上述第一資料區塊維護表中記錄上述第一邏輯頁面以及上述第一實體頁面之映射關係 並且判斷一資料維護表中是否具有上述第一邏輯頁面中之至少一者之至少一第一資料鏈結；以及當上述資料維護表中具有上述第一邏輯頁面中之至少一者之至少一上述第一資料鏈結時，將上述資料維護表中之上述第一資料鏈結刪除。
  10. 根據申請專利範圍第9項之資料維護方法，更包括當上述第一資料段之資料量小於上述既定值並且當上述資料區塊維護表中不存在相應於上述第一邏輯區塊之上述第一資料區塊維護表時，在上述資料維護表中記錄上述第一邏輯頁面以及上述第一實體頁面之映射關係。
  11. 根據申請專利範圍第9項之資料維護方法，更包括：當上述第一資料段之資料量大於上述既定值時，判斷上述資料區塊維護表中之一者是否相應於上述第一邏輯頁面所屬之上述第一邏輯區塊；當上述資料區塊維護表中存在相應於上述第一邏輯區塊之上述第一資料區塊維護表時，在上述第一資料區塊維護表中記錄上述第一邏輯頁面以及上述第一實體頁面之映射關係並且判斷上述資料維護表中是否具有上述第一邏輯頁面中之至少一者之至少一上述第一資料鏈結；以及當上述資料維護表中具有上述第一邏輯頁面中之至少一者之至少一上述第一資料鏈結時，將上述資料維護表中之上述第一資料鏈結刪除。
  12. 根據申請專利範圍第11項之資料維護方法，更包括： 當上述第一資料段之資料量大於上述既定值並且上述資料區塊維護表中不存在相應於上述第一邏輯區塊之上述第一資料區塊維護表時，產生上述第一資料區塊維護表以在上述第一資料區塊維護表中記錄上述第一邏輯頁面以及上述第一實體頁面之映射關係並且判斷上述資料維護表中是否具有上述第一邏輯頁面中之至少一者之至少一上述第一資料鏈結；以及當上述資料維護表中具有上述第一邏輯頁面中之至少一者之至少一上述第一資料鏈結時，將上述資料維護表中之上述第一資料鏈結刪除。
  13. 根據申請專利範圍第9項之資料維護方法，其中每一上述資料區塊維護表用以紀錄一個上述實體區塊中之上述實體頁面與所相應之複數邏輯區塊中一者中之複數邏輯頁面的資料鏈結關係。
  14. 根據申請專利範圍第13項之資料維護方法，更包括判斷一實體邏輯區塊映射表中是否具有上述第一邏輯區塊的一映射關係，以判斷上述資料區塊維護表中之一者是否相應於上述第一邏輯頁面所屬之上述第一邏輯區塊，其中上述實體邏輯區塊映射表，用以紀錄具有上述資料區塊維護表之上述邏輯區塊以及上述實體區塊的映射關係。
  15. 根據申請專利範圍第9項之資料維護方法，其中上述資料維護表用以紀錄上述邏輯頁面所對應之上述實體區塊以及上述實體頁面。
  16. 根據申請專利範圍第9項之資料維護方法，其中上述既定值 為一個上述實體頁面之長度。
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