存儲器管理方法、存儲器控制電路單元與存儲器儲存裝置與流程

2023-11-30 21:34:26 2

本發明涉及一種存儲器管理方法，尤其涉及用於可複寫式非易失性存儲器的一種存儲器管理方法、存儲器控制電路單元與存儲器儲存裝置。
背景技術：
：：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。由於可複寫式非易失性存儲器(rewritablenon-volatilememory)具有數據非易失性、省電、體積小、無機械結構、讀寫速度快等特性，最適於此些電子產品。因此，近年快閃記憶體產業成為電子產業中相當熱門的一環。例如，廣泛用於行動電子裝置上的嵌入式多媒體卡(embeddedmultimediacard,emmc)就是一種以快閃記憶體作為儲存媒體的儲存裝置。一般來說，快閃記憶體儲存裝置的快閃記憶體會劃分為多個實體單元並且此些實體單元會分組為數據區(dataarea)與備用區(sparearea)。歸類為數據區的實體單元中會儲存由寫入指令所寫入的有效數據，而備用區中的實體單元是用以在執行寫入指令時替換數據區中的實體單元。具體來說，當快閃記憶體儲存裝置接受到主機的寫入指令而欲對數據區的實體單元進行寫入時，快閃記憶體儲存裝置會從備用區中提取一實體單元並且將在數據區中欲寫入的實體單元中的有效舊數據與欲寫入的新數據寫入至從備用區中提取的實體單元並且將已寫入新數據的實體單元關聯為數據區，並且將原本數據區的實體單元進行抹除並關聯為備用區。為了能夠讓主機能夠順利地存取以輪替方式儲存數據的實體單元，快閃記憶體儲存裝置會提供邏輯單元給主機。也就是說，快閃記憶體儲存裝置會建立邏輯轉實體映像表(logicaltophysicalmappingtable)或實體轉邏輯映像表(physicaltologicalmappingtable)，並且在所述映像表中記錄與更新邏輯單元與數據區的實體單元之間的對映關係來反映實體單元的輪替，所以主機僅需要針對所提供邏輯單元進行寫入而快閃記憶體儲存裝置會依據邏輯轉實體映像表或實體轉邏輯映像表對所對映的實體單元進行讀取或寫入數據。然而，隨著快閃記憶體製程上的進步而使得每一實體單元的設計容量與數量會越來越大的同時，所述映像表的大小以及所需的更新時間也相應地增加。為了克服此問題，目前會在快閃記憶體儲存裝置中設置一動態隨機存取存儲器(dynamicrandomaccessmemory,dram)或靜態隨機存取存儲器(staticrandomaccessmemory,sram)作為一個高速緩存。在此架構中，快閃記憶體儲存裝置會先將上述的映像表暫時地儲存在此高速緩存中以增進整體系統的運作效率。一般來說，若儲存裝置接收到來自主機系統的關閉(shutdown)指令，儲存裝置會將如上所述的映像表或其他用以管理儲存裝置的系統數據/檔案寫入到儲存裝置的可複寫式非易失性存儲器中。然而，在儲存裝置接收到關機指令後，儲存裝置可能會需再處理一或多個寫入指令後才真正斷電。如此一來，由於之前所儲存的映像表或系統數據/檔案並不能確實反映出關機指令後所進行的寫入操作，因此，之前所儲存的映像表以及系統數據/檔案有可能會不正確，進而使得儲存裝置在下次開電的時候會進入不正常斷電的處理流程，增加了開機所需要的時間。技術實現要素：本發明提供用於可複寫式非易失性存儲器模塊的一種存儲器管理方法、存儲器控制電路單元與存儲器儲存裝置，可加快系統開機的速度，進而增加工作效率。本發明的一範例實施例提供用於可複寫式非易失性存儲器模塊的一種存儲器管理方法，其包括於供電所述可複寫式非易失性存儲器模塊後使用第一管理模式來管理所述可複寫式非易失性存儲器模塊；以及若從主機系統接收關機指令，使用第二管理模式來管理所述可複寫式非易失性存儲器模塊，其中所述第二管理模式不同於所述第一管理模式，且所述第二管理模式為在背景中執行至少一強制處理程序。在本發明的一實施例中，其中所述至少一強制處理程序包括若從所述主機系統接收清除指令，強制將儲存於存儲器中的至少一第一系統數據寫入至所述可複寫式非易失性存儲器模塊，其中所述清除指令用以指示將暫存於所述存儲器中的至少一用戶數據寫入至所述可複寫式非易失性存儲器模塊。在本發明的一實施例中，其中所述至少一第一系統數據包括映像表。在本發明的一實施例中，其中上述使用所述第一管理模式來管理所述可複寫式非易失性存儲器模塊的步驟包括若從所述主機系統接收清除指令，不將儲存於存儲器中的至少一第一系統數據寫入至所述可複寫式非易失性存儲器模塊，其中所述清除指令用以指示將暫存於所述存儲器中的至少一用戶數據寫入至所述可複寫式非易失性存儲器模塊。在本發明的一實施例中，其中所述至少一強制處理程序包括調整執行至少一系統指令之等待時間，其中所述至少一系統指令用以指示於背景中對所述可複寫式非易失性存儲器模塊進行至少一系統操作，其中所述至少一系統指令是根據所述等待時間被執行的。在本發明的一實施例中，其中所述至少一系統操作為垃圾回收操作。在本發明的一實施例中，其中上述調整執行所述至少一系統指令的等待時間的步驟包括根據從主機系統接收到關機指令至主機系統停止供電的時間來調整所述等待時間，以使所述等待時間大於所述時間。在本發明的一實施例中，上述的存儲器管理方法還包括反應於所述關機指令，寫入至少一第二系統數據至所述可複寫式非易失性存儲器模塊。本發明的一範例實施例提供用於控制存儲器儲存裝置的一種存儲器控制電路單元。所述存儲器控制電路單元包括主機接口、存儲器接口與存儲器管理電路。主機接口電性連接至主機系統。存儲器接口電性連接至可複寫式非易失性存儲器模塊。存儲器管理電路電性連接至所述主機接口與所述存儲器接口。所述存儲器管理電路用以於供電所述可複寫式非易失性存儲器模塊後使用第一管理模式來管理所述可複寫式非易失性存儲器模塊。若從所述主機系統接收關機指令，所述存儲器管理電路更用以使用第二管理模式來管理所述可複寫式非易失性存儲器模塊，其中所述第二管理模式不同於所述第一管理模式，且所述第二管理模式為在背景中執行至少一強制處理程序。在本發明的一實施例中，其中所述至少一強制處理程序包括若從所述主機系統接收清除指令，所述存儲器管理電路強制將儲存於存儲器中的至少一第一系統數據寫入至所述可複寫式非易失性存儲器模塊，其中所述清除指令用以指示將暫存於所述存儲器中的至少一用戶數據寫入至所述可複寫式非易失性存儲器模塊。在本發明的一實施例中，在上述使用所述第一管理模式來管理所述可複寫式非易失性存儲器模塊的運作中，若從所述主機系統接收清除指令，所述存儲器管理電路不將儲存於存儲器中的至少一第一系統數據寫入至所述可複寫式非易失性存儲器模塊，其中所述清除指令用以指示將暫存於所述存儲器中的至少一用戶數據寫入至所述可複寫式非易失性存儲器模塊。在本發明的一實施例中，其中所述至少一強制處理程序包括所述存儲器管理電路調整執行至少一系統指令的等待時間，其中所述至少一系統指令用以指示於背景中對所述可複寫式非易失性存儲器模塊進行至少一系統操作，其中所述至少一系統指令是根據所述等待時間被執行的。在本發明的一實施例中，在上述所述存儲器管理電路調整執行至少一系統指令的等待時間的運作中，所述存儲器管理電路根據從主機系統接收到關機指令至主機系統停止供電的時間來調整所述等待時間，以使所述等待時間大於所述時間。在本發明的一實施例中，反應於所述關機指令，所述存儲器管理電路寫入至少一第二系統數據至所述可複寫式非易失性存儲器模塊。本發明的一範例實施例提供一種存儲器儲存裝置，其包括連接接口單元、可複寫式非易失性存儲器模塊與存儲器控制電路單元。連接接口單元用以電性連接至主機系統。存儲器控制電路單元電性連接至所述連接接口單元與所述可複寫式非易失性存儲器模塊。所述存儲器控制電路單元用以於供電所述可複寫式非易失性存儲器模塊後使用第一管理模式來管理所述可複寫式非易失性存儲器模塊。若從所述主機系統接收關機指令，所述存儲器控制電路單元更用以使用第二管理模式來管理所述可複寫式非易失性存儲器模塊，其中所述第二管理模式不同於所述第一管理模式，且所述第二管理模式為在背景中執行至少一強制處理程序。在本發明的一實施例中，所述至少一強制處理程序包括若從所述主機系統接收清除指令，所述存儲器控制電路單元強制將儲存於存儲器中的至少第一系統數據寫入至所述可複寫式非易失性存儲器模塊，其中所述清除指令用以指示將暫存於所述存儲器中的至少一用戶數據寫入至所述可複寫式非易失性存儲器模塊。在本發明的一實施例中，在上述使用所述第一管理模式來管理所述可復 寫式非易失性存儲器模塊的運作中，若從所述主機系統接收清除指令，所述存儲器控制電路單元不將儲存於存儲器中的至少一第一系統數據寫入至所述可複寫式非易失性存儲器模塊，其中所述清除指令用以指示將暫存於所述存儲器中的至少一用戶數據寫入至所述可複寫式非易失性存儲器模塊。在本發明的一實施例中，所述至少一強制處理程序包括所述存儲器控制電路單元調整執行至少一系統指令的等待時間，其中所述至少一系統指令用以指示於背景中對所述可複寫式非易失性存儲器模塊進行至少一系統操作，其中所述至少一系統指令是根據所述等待時間被執行的。在本發明的一實施例中，在上述所述存儲器控制電路單元調整執行至少一系統指令的等待時間的運作中，所述存儲器控制電路單元根據從主機系統接收到關機指令至主機系統停止供電的時間來調整所述等待時間，以使所述等待時間大於所述時間。在本發明的一實施例中，反應於所述關機指令，所述存儲器控制電路單元寫入至少一第二系統數據至所述可複寫式非易失性存儲器模塊。基於上述，本發明的範例實施例所提供的用於可複寫式非易失性存儲器模塊的一種存儲器管理方法、存儲器控制電路單元與存儲器儲存裝置，可在接收到關機指令後，使用對應關機指令的特殊管理模式來管理所述可複寫式非易失性存儲器模塊，以反應於清除指令來將儲存於高速緩存的系統數據寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊。如此一來，可避免在下次系統開機時因為系統數據不正確而導致的處理程序，進而加快系統開機的速度，增加工作效率。為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合附圖作詳細說明如下。附圖說明圖1是根據本發明的一範例實施例所顯示的主機系統、存儲器儲存裝置及輸入/輸出(i/o)裝置的示意圖；圖2是根據本發明的另一範例實施例所顯示的主機系統、存儲器儲存裝置及i/o裝置的示意圖；圖3是根據本發明的另一範例實施例所顯示的主機系統與存儲器儲存裝 置的示意圖；圖4是根據本發明的一範例實施例所顯示的存儲器儲存裝置的概要方框圖；圖5是根據本發明的一範例實施例所顯示的存儲器控制電路單元的概要方框圖；圖6是根據本發明的一範例實施例所顯示的管理可複寫式非易失性存儲器模塊的裝置的示意圖；圖7是根據本發明的一範例實施例所顯示的管理可複寫式非易失性存儲器模塊的裝置的示意圖；圖8是根據本發明的一範例實施例所顯示的存儲器儲存裝置的斷電操作的示意圖；圖9是根據本發明的一範例實施例所顯示的存儲器儲存裝置的斷電操作的運作流程圖；圖10是根據本發明的一範例實施例所顯示的存儲器管理方法的流程圖。附圖標記：10：存儲器儲存裝置11：主機系統110：系統總線111：處理器112：隨機存取存儲器113：只讀存儲器114：數據傳輸接口12：i/o裝置20：主板201：隨身碟202：記憶卡203：固態硬碟204：無線存儲器儲存裝置205：全球定位系統模塊206：網絡適配器207：無線傳輸裝置208：鍵盤209：屏幕210：喇叭211：滑鼠30：存儲器儲存裝置31：主機系統32：sd卡33：cf卡34：嵌入式儲存裝置341：嵌入式多媒體卡342：嵌入式多晶片封裝儲存裝置402：連接接口單元404：存儲器控制電路單元406：可複寫式非易失性存儲器模塊410(0)～410(n)：實體抹除單元502：存儲器管理電路504：主機接口506：存儲器接口508：緩衝存儲器510：電源管理電路512：錯誤檢查與校正電路602：數據區604：閒置區606：系統區608：取代區lba(0)、lba(h)：邏輯單元t1、t2.1、t2.2、t2.3、t2.4、t3、t4：時間810：關機指令820、821、822、823、824：指令830：清除指令步驟s901：主機系統發送關機指令至存儲器控制電路單元步驟s903：在接收到關機指令後，存儲器控制電路單元會將儲存於緩衝存儲器的至少一系統數據寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊，以響應關機指令，並且使用第二管理模式來管理可複寫式非易失性存儲器模塊。步驟s905：存儲器控制電路單元從主機系統接收了至少一寫入指令步驟s907：存儲器控制電路單元將用戶數據寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊中，以響應所述至少一寫入指令步驟s908：存儲器控制電路單元根據至少一系統指令對可複寫式非易失性存儲器模塊進行對應的至少一系統操作步驟s909：主機系統發送清除指令至存儲器控制電路單元步驟s911：存儲器控制電路單元會將儲存在緩衝存儲器的用戶數據以及儲存於緩衝存儲器的系統數據寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊中步驟s913：存儲器控制電路單元可響應主機系統清除指令已完成步驟s1001：於供電所述可複寫式非易失性存儲器模塊後使用第一管理模式來管理所述可複寫式非易失性存儲器模塊步驟s1003：若從主機系統接收關機指令，使用第二管理模式來管理所述可複寫式非易失性存儲器模塊具體實施方式圖1是根據本發明的一範例實施例所顯示的主機系統、存儲器儲存裝置及輸入/輸出(i/o)裝置的示意圖。圖2是根據本發明的另一範例實施例所顯示的主機系統、存儲器儲存裝置及i/o裝置的示意圖。請參照圖1與圖2，主機系統11一般包括處理器111、隨機存取存儲器(randomaccessmemory,ram)112、只讀存儲器(readonlymemory,rom)113及數據傳輸接口114。處理器111、隨機存取存儲器112、只讀存儲器113及數據傳輸接口114皆電性連接至系統總線(systembus)110。在本範例實施例中，主機系統11是通過數據傳輸接口114與存儲器儲存裝置10電性連接。例如，主機系統11可經由數據傳輸接口114將數據寫入至存儲器儲存裝置10或從存儲器儲存裝置10中讀取數據。此外，主機系統 11是通過系統總線110與i/o裝置12電性連接。例如，主機系統11可經由系統總線110將輸出信號傳送至i/o裝置12或從i/o裝置12接收輸入信號。在本範例實施例中，處理器111、隨機存取存儲器112、只讀存儲器113及數據傳輸接口114可設置在主機系統11的主板20上。數據傳輸接口114的數目可以是一或多個。通過數據傳輸接口114，主板20可以經由有線或無線方式電性連接至存儲器儲存裝置10。存儲器儲存裝置10可例如是隨身碟201、記憶卡202、固態硬碟(solidstatedrive,ssd)203或無線存儲器儲存裝置204。無線存儲器儲存裝置204可例如是近距離無線通信(nearfieldcommunication,nfc)存儲器儲存裝置、無線傳真(wifi)存儲器儲存裝置、藍牙(bluetooth)存儲器儲存裝置或低功耗藍牙存儲器儲存裝置(例如，ibeacon)等以各式無線通信技術為基礎的存儲器儲存裝置。此外，主板20也可以通過系統總線110電性連接至全球定位系統(globalpositioningsystem,gps)模塊205、網絡適配器206、無線傳輸裝置207、鍵盤208、屏幕209、喇叭210、滑鼠211等各式i/o裝置。例如，在一範例實施例中，主板20可通過無線傳輸裝置207存取無線存儲器儲存裝置204。在一範例實施例中，所提及的主機系統為可實質地與存儲器儲存裝置配合以儲存數據的任意系統。雖然在上述範例實施例中，主機系統是以計算機系統來作說明，然而，圖3是根據本發明的另一範例實施例所顯示的主機系統與存儲器儲存裝置的示意圖。請參照圖3，在另一範例實施例中，主機系統31也可以是數位相機、攝影機、通信裝置、音頻播放器、視頻播放器或平板電腦等系統，而存儲器儲存裝置30可為其所使用的sd卡32、cf卡33或嵌入式儲存裝置34等各式非易失性存儲器儲存裝置。嵌入式儲存裝置34包括嵌入式多媒體卡(embeddedmmc,emmc)341和/或嵌入式多晶片封裝儲存裝置(embeddedmultichippackage,emcp)342等各類型將存儲器模塊直接電性連接於主機系統的基板上的嵌入式儲存裝置。圖4是根據本發明的一範例實施例所顯示的存儲器儲存裝置的概要方框圖。請參照圖4，存儲器儲存裝置10包括連接接口單元402、存儲器控制電路單元404與可複寫式非易失性存儲器模塊406。在本範例實施例中，連接接口單元402是兼容於序列先進附件(serial advancedtechnologyattachment,sata)標準。然而，必須了解的是，本發明不限於此，連接接口單元402亦可以是符合併列先進附件(paralleladvancedtechnologyattachment,pata)標準、電氣和電子工程師協會(instituteofelectricalandelectronicengineers,ieee)1394標準、高速周邊零件連接接口(peripheralcomponentinterconnectexpress,pciexpress)標準、通用串行總線(universalserialbus,usb)標準、安全數字(securedigital,sd)接口標準、超高速一代(ultrahighspeed-i,uhs-i)接口標準、超高速二代(ultrahighspeed-ii,uhs-ii)接口標準、記憶棒(memorystick,ms)接口標準、多晶片封裝(multi-chippackage)接口標準、多媒體儲存卡(multimediacard,mmc)接口標準、嵌入式多媒體儲存卡(embeddedmultimediacard,emmc)接口標準、通用快閃記憶體(universalflashstorage,ufs)接口標準、嵌入式多晶片封裝(embeddedmultichippackage,emcp)接口標準、小型快閃(compactflash,cf)接口標準、整合式驅動電子接口(integrateddeviceelectronics,ide)標準或其他適合的標準。連接接口單元402可與存儲器控制電路單元404封裝在一個晶片中，或者連接接口單元402是布設於一包含存儲器控制電路單元404的晶片外。存儲器控制電路單元404用以執行以硬體型式或固件型式實作的多個邏輯門或控制指令，並且根據主機系統11的指令在可複寫式非易失性存儲器模塊406中進行數據的寫入、讀取與抹除等運作。可複寫式非易失性存儲器模塊406是電性連接至存儲器控制電路單元404，並且用以儲存主機系統11所寫入的數據。可複寫式非易失性存儲器模塊406具有實體抹除單元410(0)～410(n)。例如，實體抹除單元410(0)～410(n)可屬於同一個存儲器晶粒(die)或者屬於不同的存儲器晶粒。每一實體抹除單元分別具有多個實體程序化單元，其中屬於同一個實體抹除單元之實體程序化單元可被獨立地寫入且被同時地抹除。然而，必須了解的是，本發明不限於此，每一實體抹除單元是可由64個實體程序化單元、256個實體程序化單元或其他任意個實體程序化單元所組成。更詳細來說，實體抹除單元為抹除的最小單位。亦即，每一實體抹除單元含有最小數目之一併被抹除的記憶胞。實體程序化單元為程序化的最小單元。即，實體程序化單元為寫入數據的最小單元。每一實體程序化單元通常包括數據位區與冗餘位區。數據位區包含多個實體存取地址用以儲存用戶的 數據，而冗餘位區用以儲存系統的數據(例如，控制信息與錯誤更正碼)。在本範例實施例中，每一個實體程序化單元的數據位區中會包含8個實體存取地址，且一個實體存取地址的大小為512位元組(byte)。然而，在其他範例實施例中，數據位區中也可包含數目更多或更少的實體存取地址，本發明並不限制實體存取地址的大小以及個數。例如，在一範例實施例中，實體抹除單元為實體區塊，並且實體程序化單元為實體頁面或實體扇區，但本發明不以此為限。在本範例實施例中，可複寫式非易失性存儲器模塊406為多階記憶胞(multilevelcell，mlc)nand型快閃記憶體模塊(即，一個記憶胞中可儲存2個數據位的快閃記憶體模塊)。然而，本發明不限於此，可複寫式非易失性存儲器模塊406亦可是單階記憶胞(singlelevelcell，slc)nand型快閃記憶體模塊(即，一個記憶胞中可儲存1個數據位的快閃記憶體模塊)、三階記憶胞(trinarylevelcell，tlc)nand型快閃記憶體模塊(即，一個記憶胞中可儲存3個數據位的快閃記憶體模塊)、其他快閃記憶體模塊或其他具有相同特性的存儲器模塊。圖5是根據一範例實施例所顯示的存儲器控制電路單元的概要方框圖。請參照圖5，存儲器控制電路單元404包括存儲器管理電路502、主機接口504與存儲器接口506。存儲器管理電路502用以控制存儲器控制電路單元404的整體運作。具體來說，存儲器管理電路502具有多個控制指令，並且在存儲器儲存裝置10運作時，此些控制指令會被執行以進行數據的寫入、讀取與抹除等運作。在本範例實施例中，存儲器管理電路502的控制指令是以固件型式來實作。例如，存儲器管理電路502具有微處理器單元(未顯示)與只讀存儲器(未顯示)，並且此些控制指令是被刻錄至此只讀存儲器中。當存儲器儲存裝置10運作時，此些控制指令會由微處理器單元來執行以進行數據的寫入、讀取與抹除等運作。在本發明另一範例實施例中，存儲器管理電路502的控制指令亦可以程序代碼型式儲存於可複寫式非易失性存儲器模塊406的特定區域(例如，存儲器模塊中專用於存放系統數據的系統區)中。此外，存儲器管理電路502具有微處理器單元(未顯示)、只讀存儲器(未顯示)及隨機存取存儲器(未顯示)。特別是，此只讀存儲器具有驅動碼，並且當存儲器控制電路單元404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易失性存儲器模塊406中的控制指令加載至存儲器管理電路502的隨機存取存儲器中。之後，微處理器單元會運轉此些控制指令以進行數據的寫入、讀取與抹除等運作。主機接口504是電性連接至存儲器管理電路502並且用以電性連接至連接接口單元402，以接收與識別主機系統11所傳送的指令與數據。也就是說，主機系統11所傳送的指令與數據會通過主機接口504來傳送至存儲器管理電路502。在本範例實施例中，主機接口504是兼容於emmc標準。然而，必須了解的是本發明不限於此，主機接口504亦可以是兼容於pata標準、ieee1394標準、pciexpress標準、ufs標準、uhs-i接口標準、uhs-ii接口標準、sd標準、ms標準、sata標準、cf標準、ide標準或其他適合的數據傳輸標準。存儲器接口506是電性連接至存儲器管理電路502並且用以存取可複寫式非易失性存儲器模塊406。也就是說，欲寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊406的數據會經由存儲器接口506轉換為可複寫式非易失性存儲器模塊406所能接受的格式。在一範例實施例中，存儲器控制電路單元404還包括緩衝存儲器508、電源管理電路510與錯誤檢查與校正電路512。緩衝存儲器508是電性連接至存儲器管理電路502並且用以暫存來自於主機系統11的數據與指令或來自於可複寫式非易失性存儲器模塊406的數據。緩衝存儲器508例如是動態隨機存取存儲器或靜態隨機存取存儲器或其他訪問速度較可複寫式非易失性存儲器模塊406快的存儲器模塊。電源管理電路510是電性連接至存儲器管理電路502並且用以控制存儲器儲存裝置10的電源。錯誤檢查與校正電路512是電性連接至存儲器管理電路502並且用以執行錯誤檢查與校正程序以確保數據的正確性。具體來說，當存儲器管理電路502從主機系統11中接收到寫入指令時，錯誤檢查與校正電路512會為對應此寫入指令的數據產生對應的錯誤檢查與校正碼(errorcheckingandcorrectingcode,ecccode)，並且存儲器管理電路502會將對應此寫入指令的數據與對應的錯誤檢查與校正碼寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊406中。之後，當存儲器管理電路502從可複寫式非易失性存儲器模塊406中讀 取數據時會同時讀取此數據對應的錯誤檢查與校正碼，並且錯誤檢查與校正電路512會依據此錯誤檢查與校正碼對所讀取的數據執行錯誤檢查與校正程序。圖6是根據第一範例實施例所顯示的管理可複寫式非易失性存儲器模塊的裝置的示意圖。必須了解的是，在此描述可複寫式非易失性存儲器模塊406運作時，「選擇」、「分組」、「劃分」、「關聯」等詞是邏輯上的概念。也就是說，可複寫式非易失性存儲器模塊的實體抹除單元的實際位置並未更動，而是邏輯上對可複寫式非易失性存儲器模塊的實體抹除單元進行操作。請參照圖6，可複寫式非易失性存儲器模塊406具有多個實體抹除單元410(0)～410(n)，每一實體抹除單元具有多個實體程序化單元。在本範例實施例中，實體程序化單元為程序化的最小單元。即，實體程序化單元為寫入數據的最小單元。例如，實體程序化單元為實體頁面或是實體扇(sector)。若實體程序化單元為實體頁面，則每一個實體程序化單元通常包括數據位區與冗餘位區。數據位區包含多個實體扇，用以儲存用戶的數據，而冗餘位區用以儲存系統的數據(例如，錯誤更正碼或其他系統用於管理的數據)。另一方面，實體抹除單元為抹除的最小單位。即，每一實體抹除單元含有最小數目的一併被抹除的記憶胞。例如，實體抹除單元為實體區塊。存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會將可複寫式非易失性存儲器模塊406的實體抹除單元410(0)～410(n)邏輯地分組為數據區602、閒置區604、系統區606與取代區608。邏輯上屬於數據區602與閒置區604的實體抹除單元是用以儲存來自於主機系統11的數據，並且在數據區602與閒置區604的實體抹除單元可被映像至主機系統11的多個邏輯單元(如，數據區602與閒置區604的實體區塊被映像至主機系統11的邏輯區塊)。具體來說，數據區602的實體抹除單元是被視為已儲存數據的實體抹除單元，而閒置區604的實體抹除單元是用以替換數據區602的實體抹除單元。也就是說，假設存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)從主機系統11接收到寫入指令與對應此寫入指令的欲寫入的數據。所述寫入指令指示將欲寫入的數據儲存至至少一第一邏輯單元。反應此寫入指令，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會將此欲 寫入的數據儲存至映像至至少一第一邏輯單元的可複寫式非易失性存儲器模塊406的至少一第一實體抹除單元。或者，若數據區602)沒有任何已映像至至少一第一邏輯單元的實體抹除單元，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會從閒置區604中選擇至少一實體抹除單元做為至少一第一實體抹除單元，再將數據寫入至所選擇的至少一第一實體抹除單元，以替換數據區602的實體抹除單元。邏輯上屬於系統區606的實體抹除單元是用以記錄關於可複寫式非易失性存儲器模塊406的系統數據。例如，系統數據包括關於可複寫式非易失性存儲器模塊406的製造商與型號、可複寫式非易失性存儲器模塊406所屬的存儲器晶粒編號、實體抹除單元數、每一實體抹除單元的實體程序化單元數等。邏輯上屬於取代區608中的實體抹除單元是用於壞實體抹除單元取代程序，以取代損壞的實體抹除單元。具體來說，倘若取代區608中仍存有正常之實體抹除單元並且數據區602的實體抹除單元損壞時，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會從取代區608中選擇正常的實體抹除單元來更換損壞的實體抹除單元。特別是，可複寫式非易失性存儲器模塊406的數據區602、閒置區604、系統區606與取代區608的實體抹除單元的數量會依據不同的存儲器規格而有所不同。此外，必須了解的是，在存儲器儲存裝置10的運作中，實體抹除單元關聯至數據區602、閒置區604、系統區606與取代區608的分組關係會動態地變動。例如，當閒置區604中的實體抹除單元損壞而被取代區608的實體抹除單元取代時，則原本取代區608的實體抹除單元會被關聯至閒置區604。或是，從閒置區604選擇實體抹除單元來儲存寫入數據之後，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會將此實體抹除單元關聯至數據區602並且將對應所寫入的數據的邏輯單元映像至此實體抹除單元。圖7是根據第一範例實施例所顯示的管理可複寫式非易失性存儲器模塊的裝置的示意圖。以下配合圖6、圖7來說明可複寫式非易失性存儲器模塊的裝置的管理架構。請參照圖7，假設存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)已配置邏輯單元lba(0)～lba(h)來映像數據區602的實體抹除單元 410(0)～410(f-1)，並且主機系統11是通過邏輯單元lba(0)～lba(h)來存取數據區602中的數據。在此，每一個邏輯單元lba(0)～lba(h)可以是由一或多個邏輯地址組成。例如，邏輯單元可以是邏輯區塊(logicalblock)、邏輯頁面(logicalpage)或是邏輯扇區(logicalsector)。一個邏輯單元可以是映像至一或多個實體單元，其中實體單元可以是一或多個實體地址、一或多個實體扇、一或多個實體程序化單元或者一或多個實體抹除單元。在本範例實施例中，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會建立用以管理存儲器儲存裝置10的系統數據(如，映像表)，並且將系統數據儲存至緩衝存儲器已進行存取。舉例來說，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會建立邏輯轉實體地址映像表與實體轉邏輯地址映像表，以記錄邏輯單元(如，邏輯區塊、邏輯頁面或邏輯扇區)與實體單元(如，實體抹除單元、實體程序化單元、實體扇區)之間的映像關係。換言之，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)可藉由邏輯轉實體地址映像表來查找一邏輯單元所映像的實體單元，並且存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)可藉由實體轉邏輯地址映像表來查找一實體單元所映像的邏輯單元。當存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)欲更新某個邏輯單元的映像時，對應此邏輯單元所屬的邏輯轉實體地址映像表會被加載至緩衝存儲器來被更新。相似地，存儲器控制電路單元404亦會對應地更新實體轉邏輯地址映像表。在本範例實施例中，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)可直接建立上述的映像表(如，邏輯轉實體地址映像表與實體轉邏輯地址映像表)於緩衝存儲器508中，或是從可複寫式非易失性存儲器模塊406讀取上述的映像表且將之儲存於緩衝存儲器508中。如此一來，由於緩衝存儲器508的訪問速度遠高於可複寫式非易失性存儲器模塊406。因此，藉由將所述映像表儲存在緩衝存儲器508可增進維護/更新/存取所述映射表的效率。在另一實施例中，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)亦可將所述映像表儲存在其他合適的存儲器中。此外，在另一實施例中，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)亦可將其他用以管理存儲器儲存裝置10的系統數據暫存於緩衝存儲器508中，以增進維護/更新/存取所述儲存在緩衝存儲器508的系統數據的效率。然而，一般而言，儲存在緩衝存儲器508的數據會隨著緩衝存儲器508被斷電而消失。因此，在緩衝存儲器508被斷電(如，存儲器儲存裝置10進行關機操作)之前，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會將儲存於緩衝存儲器508的數據(如，來自主機系統11的用戶數據以及用以管理存儲器儲存裝置10的系統數據)寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊406。如此一來，可在下次存儲器儲存裝置10開電時(如，存儲器儲存裝置10被供電時)，加載儲存於可複寫式非易失性存儲器模塊406的系統數據至緩衝存儲器508。以下將配合圖8與圖9來詳細說明本範例實施例所提供的關於存儲器儲存裝置斷電操作的存儲器管理方法。圖8是根據本發明的一範例實施例所顯示的存儲器儲存裝置的斷電操作的示意圖。圖9是根據本發明的一範例實施例所顯示的存儲器儲存裝置的斷電操作的運作流程圖。在本範例實施例中，請參照圖8，舉例來說，假設存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)依照時間t1、時間t2.1、時間t2.2、時間t2.3、時間t2.4、時間t3的順序分別從主機系統接收到關機指令(shutdowncommand)810、指令821、指令822、指令823、指令824(亦合稱，指令820)與清除指令830。應注意的是，本發明並不限於在接收到關機指令810後，從主機系統11所接收的指令820的數量。也就是說，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)可在接收到關機指令810後，從主機系統接收一或多個指令820。時間t4用以表示主機系統11停止供應電源給存儲器儲存裝置10的時間點。在本範例實施例中，關機指令810用以指示存儲器儲存裝置10可進行斷電。例如，當主機系統11進行關機操作或是主機系統11進入了特定的電源狀態(例如，系統休眠、系統睡眠等等)時，主機系統11會下達關機指令810給存儲器儲存裝置10。爾後，主機系統11會準備切斷提供給存儲器儲存裝置10的電源。如上所述，儲存在緩衝存儲器508的數據會隨著緩衝存儲器508被斷電而消失。在本範例實施例中，若接收到關機指令810，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會將儲存於緩衝存儲器508的系統數據(亦稱，第二系統數據)寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊406中。值得一提的是，響 應於關機指令810而被存入可複寫式非易失性存儲器模塊406中的第二系統數據包括上述的映像表(如，邏輯轉實體地址映像表與實體轉邏輯地址映像表)。然而，廠商更可根據需求，響應於所接收的關機指令810來儲存其他合適的系統數據至可複寫式非易失性存儲器模塊406中。更詳細地說，在本範例實施例中，若從主機系統11接收關機指令810，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會使用一個特殊管理模式(亦稱，第二管理模式)來管理該可複寫式非易失性存儲器模塊406。相對地，於主機系統11(或是外部電源)供電至可複寫式非易失性存儲器模塊406(或存儲器儲存裝置10)後，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會使用不同於特殊管理模式的一般管理模式(亦稱，第一管理模式)來管理該可複寫式非易失性存儲器模塊406。換言之，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會反應於可複寫式非易失性存儲器模塊406(或存儲器儲存裝置10)的開電(power-on)，使用第一管理模式來管理該可複寫式非易失性存儲器模塊406。以下會說明第一管理模式與第二管理模式的差異之處。在本範例實施例中，第二管理模式不同於第一管理模式的地方在於，若存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)使用一個特殊管理模式(亦稱，第二管理模式)來管理該可複寫式非易失性存儲器模塊406，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會在背景中執行至少一強制處理程序。換句話說，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)不會在使用第一管理模式來管理可複寫式非易失性存儲器模塊406的期間執行上述的對應第二管理模式的強制處理程序。舉例來說，假設在接收到關機指令810後，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)已使用第二管理模式來管理該可複寫式非易失性存儲器模塊406。在此情況下，若存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)從主機系統11接收清除指令830，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會「強制」將儲存於緩衝存儲器508中的系統數據(以下亦稱，第一系統數據)寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊406。值得一提的是，在本範例實施例中，所述清除指令(flushcommand)830用以指示將緩衝存儲器508中的數據清除。具體來說，當存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)從主機系統11接收到清除指令830時，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電 路502)會將儲存在緩衝存儲器508中的用戶數據寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊406中對應的實體單元，並且根據所寫入的實體地址更新儲存在緩衝存儲器508中的系統數據(如，更新邏輯轉實體地址映像表或/和實體轉邏輯地址映像表)。也就是說，在第二管理模式之下，若存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)從主機系統11接收到清除指令830，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)除了會寫入用戶數據與更新系統數據(第一系統數據)之外，還會強制地將儲存於緩衝存儲器508中的(已更新的)第一系統數據寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊406中。相對地，在第一管理模式之下，若存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)從主機系統11接收到清除指令830，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會響應於清除指令，而寫入用戶數據至可複寫式非易失性存儲器模塊406中，並且更新儲存在緩衝存儲器中的第一系統數據。但是，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)不會將儲存於緩衝存儲器508中的(已更新的)第一系統數據寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊406中。更詳細來說，在本範例實施例中，若在第二管理模式中，在響應於清除指令以更新完儲存在緩衝存儲器508中的所有系統數據後，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會將儲存於緩衝存儲器508的系統數據寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊406中。例如，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會將全部的或是特定的(如，第一系統數據)系統數據寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊406中劃分至系統區的實體抹除單元中，或將全部的或是特定的(如，第一系統數據)系統數據寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊406的一特定實體抹除單元中，其中此特定實體抹除單元為默認的用於儲存系統數據的實體抹除單元。值得一提的是，第一系統數據與第二系統數據，如上所述，可以是映像表(如，更新邏輯轉實體地址映像表或/和實體轉邏輯地址映像表)。然而，上述第一系統數據與第二系統數據的區別在於第二系統數據是響應於關機指令810而儲存的系統數據，並且第一系統數據是響應於清除指令而儲存的系統數據。在本範例實施例中，指令820例如是寫入指令，其用以指示將用戶數據寫入至存儲器儲存裝置10。寫入指令可包括欲寫入的用戶數據以及用以指示儲存用戶數據的信息(例如，用以儲存用戶數據的邏輯地址)。然而，在另一範例實施例中，指令820還包括用以指示於背景中對可複寫式非易失性存儲器模塊406進行系統操作的系統指令(如，垃圾回收指令)。換句話說，指令820還可以視為分別於時間t2.1～t2.4對可複寫式非易失性存儲器模塊406所執行的系統指令821～824。此外，由於根據垃圾回收指令而對可複寫式非易失性存儲器模塊所進行的垃圾回收操作會使得邏輯單元與實體單元的映像關係發生變化。因此，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)還會根據執行完垃圾回收操作後的邏輯單元與實體單元的映像關係來更新暫存於緩衝存儲器508中的上述的映像表或其他對應的系統數據。換句話說，在此另一實施例中，來自主機系統11的寫入指令或是其他來自存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)的系統指令會影響儲存於緩衝存儲器508中的映像表或其他對應所述系統指令的系統數據。應注意的是，上述指令820的數量可以是一個或是多個，並且指令820可同時包括上述系統指令與寫入指令。此外，在另一範例實施例中，假設指令820為系統指令820。所述的強制處理程序包括在第二管理模式中，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會調整執行系統指令820的等待時間。在此另一範例實施例中，所述系統指令是根據所述等待時間被執行的。例如，假設系統指令是用以指示於背景中對可複寫式非易失性存儲器模塊406進行垃圾回收操作的垃圾回收指令。存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會根據對應垃圾回收指令的等待時間來執行垃圾回收指令。更詳細來說，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會在存儲器儲存裝置10處於閒置狀態(如，不進行任何操作)的時間超過等待時間後，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會執行垃圾回收指令。又例如，在另一範例實施例中，若存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)判定要執行垃圾回收指令，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會根據當前的等待時間，在經過等待時間之後，才執行垃圾回收指令。應注意的是，廠商可以預先設定等待時間的長度。此外，在存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會調整執行系統指令820的等待時間的運作中，所述存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會根據從主機系統11接收到關機指令至主機系統11停止供電的時間來調整所述等待時間，以使所述等待時間大於所述時間。更詳細來說，從主機系統11接收到關機指令之後，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會辨識(或記錄)從接收到關機指令的時間點到主機系統11真的停止供電的時間點之間的時間。並且，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會根據所述時間來調整所述等待時間。具體來說，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會根據所述時間來調整所述等待時間，以使等待時間大於所述時間(即從接收到關機指令的時間點到主機系統11真的停止供電的時間點之間的時間)。如此一來，由於對應系統指令820的等待時間已經被調整，從主機系統11接收到關機指令到主機系統11真的停止供電的這段期間，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)便不會執行系統指令820。藉此，儲存在緩衝存儲器508的系統數據不會因為系統指令820的執行而被影響(被更新)。換句話說，如此一來，響應於所接收的關機指令810而儲存的系統數據(如，第二系統數據)不會因為在關機指令810之後所執行的系統指令820而成為無效的(或是過期的)系統數據，進而可以在下次存儲器儲存裝置10被供電後，使用已儲存在可複寫式非易失性存儲器模塊406中的有效的系統數據。請同時參照圖8與圖9，舉例來說，在運作步驟s901中，於時間t1，主機系統11發送關機指令810至存儲器控制電路單元404。在運作步驟s903中，在接收到關機指令810後，存儲器控制電路單元404會將儲存於緩衝存儲器508的至少一系統數據(亦稱，第二系統數據)寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊406，以響應關機指令810，並且使用第二管理模式來管理可複寫式非易失性存儲器模塊406。接著，在運作步驟s905中，存儲器控制電路單元404從主機系統11接收了至少一寫入指令(如，對應時間t2.1～t2.4的指令821～824)。所述寫入指令820用以指示將用戶數據寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊406中。在運作步驟s907中，存儲器控制電路單元404將對應所述至少一寫入指令820的用戶數據寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊406中，以響應所述至少一 寫入指令820。在運作步驟s908中，存儲器控制電路單元404根據至少一系統指令對可複寫式非易失性存儲器模塊406進行對應的至少一系統操作。應注意的是，運作步驟s905、步驟s907、步驟s908是選擇性的，即，可以不會發生的。此外，運作步驟s905、步驟s907、步驟s908的順序可以彼此調換。例如，存儲器控制電路單元404先從主機系統11接收了寫入指令(步驟s905)。接著，存儲器控制電路單元404執行系統指令(如，垃圾回收指令)(步驟s908)，並且在完成對應系統指令的系統操作(如，垃圾回收操作)後，存儲器控制電路單元404再將對應寫入指令的用戶數據寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊406中(步驟s907)。又例如，存儲器控制電路單元404先進行運作步驟s908，然後進行運作步驟s905，接著進行運作步驟s907。在運作步驟s909中，主機系統11發送清除指令830至存儲器控制電路單元404。在運作s911中，存儲器控制電路單元404會將儲存在緩衝存儲器508的用戶數據以及儲存於緩衝存儲器508的系統數據寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊406中。在將用戶數據與系統數據寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊406後，在運作s913中，存儲器控制電路單元404可響應主機系統11清除指令830已完成。圖10是根據本發明的一範例實施例所顯示的存儲器管理方法的流程圖。請參考圖10，在步驟s1001中，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會於供電所述可複寫式非易失性存儲器模塊後使用第一管理模式來管理所述可複寫式非易失性存儲器模塊。在步驟s1003中，若從主機系統接收關機指令，存儲器控制電路單元404(或存儲器管理電路502)會使用第二管理模式來管理所述可複寫式非易失性存儲器模塊。綜上所述，本發明的範例實施例所提供的用於可複寫式非易失性存儲器模塊的一種存儲器管理方法、存儲器控制電路單元與存儲器儲存裝置，可在接收到關機指令後，使用對應關機指令的特殊管理模式來管理所述可複寫式非易失性存儲器模塊，以反應於清除指令來將儲存於高速緩存的系統數據寫入至可複寫式非易失性存儲器模塊。如此一來，可避免在下次系統開機時因為系統數據不正確而導致的處理程序，進而加快系統開機的速度，增加工作效率。雖然本發明已以實施例揭示如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬
技術領域：
：中普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的改動與潤飾，故本發明的保護範圍當視所附權利要求界定範圍為準。當前第1頁12當前第1頁12