本發(fā)明涉及通信技術(shù)，尤其涉及一種數(shù)據(jù)處理方法及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

固態(tài)硬盤(SSD)存儲在PC消費(fèi)領(lǐng)域、在服務(wù)器領(lǐng)域以及移動電子設(shè)備中使用的越來越多，對性能要求也越來越高。

SSD的接口標(biāo)準(zhǔn)從串行高級技術(shù)附件(SATA)2、SATA3演變到高級外設(shè)部件互連標(biāo)準(zhǔn)第2代(PCIe G2)，PCIe第3代(PCIe G3)，SSD的數(shù)據(jù)吞吐量越來越大，這就要求處于SSD的控制器(包括CPU以及相關(guān)接口如PCIe接口)中的CPU也要具有非常強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，導(dǎo)致CPU的功耗居高不下，這對電子設(shè)備尤其是移動設(shè)備的續(xù)航產(chǎn)生不利影響。

對于如何降低SSD中的CPU因數(shù)據(jù)吞吐量較大執(zhí)行頻繁讀寫操作而導(dǎo)致功耗較大的問題，相關(guān)技術(shù)尚無有效解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種數(shù)據(jù)處理方法及電子設(shè)備，能夠降低CPU功耗，提升系統(tǒng)性能。

本發(fā)明實施例的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一方面，本發(fā)明實施例提供一種數(shù)據(jù)處理方法，包括：

接收來自主機(jī)端的第一命令；所述第一命令用于指示進(jìn)行目標(biāo)數(shù)據(jù)的讀/寫操作；

對所述第一命令進(jìn)行重組得到至少一個第二命令；每個所述第二命令指示操作的數(shù)據(jù)量相同；

查找對應(yīng)所述第二命令的空閑的命令通道，為所述空閑的命令通道分配所述第二命令；

基于所述空閑的命令通道執(zhí)行分配的所述第二命令。

上述方案中，所述對所述第一命令進(jìn)行重組得到至少一個第二命令，包括：

分析得到所述第一命令所請求操作的目標(biāo)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量；

確定所述數(shù)據(jù)量大于預(yù)設(shè)的進(jìn)行數(shù)據(jù)操作的單位數(shù)據(jù)量時，基于所述單位數(shù)據(jù)量將所述第一命令拆分為至少兩個第二命令；

確定所述數(shù)據(jù)量小于預(yù)設(shè)的進(jìn)行數(shù)據(jù)操作的單位數(shù)據(jù)量時，將與所述第一命令相同類型的命令合并為至少一個第二命令；

其中，所述第二命令指示操作所述目標(biāo)數(shù)據(jù)中對應(yīng)所述單位數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)。

上述方案中，所述基于所述空閑的命令通道執(zhí)行分配的所述第二命令，包括：

確定所述第二命令為寫命令時，將所述第二命令指示寫入的數(shù)據(jù)存儲至緩存單元，在所述緩存單元中形成數(shù)據(jù)量與所述單位數(shù)據(jù)量對應(yīng)的組合數(shù)據(jù)；

基于所述空閑的命令通道，將所述緩存單元中的所述組合數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)存儲單元。

上述方案中，所述基于所述空閑的命令通道執(zhí)行分配的所述第二命令，包括：

確定所述第二命令為讀命令時，基于所述空閑的命令通道，從數(shù)據(jù)存儲單元讀取所述第二命令指示讀取的數(shù)據(jù)至緩存單元，在所述緩存單元中形成數(shù)據(jù)量與所述單位數(shù)據(jù)量對應(yīng)的組合數(shù)據(jù)；

將所述緩存單元中的所述組合數(shù)據(jù)發(fā)送至所述主機(jī)端。

上述方案中，所述方法還包括：

基于對應(yīng)所述第二命令的空閑的命令通道，生成對應(yīng)所述第二命令的命令描述符；所述命令描述符用作基于所述空閑的命令通道執(zhí)行分配的所述第二命令的依據(jù)；

所述命令描述符包括以下至少之一：

所述第二命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)操作類型；

所述第二命令對應(yīng)的命令標(biāo)識；

所述第二命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)操作的邏輯地址；

所述第二命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)操作的物理地址；

所述第二命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)操作的目標(biāo)數(shù)據(jù)在緩存單元中的存儲地址；

所述第二命令對應(yīng)的命令完成狀態(tài)。

上述方案中，所述基于所述空閑的命令通道執(zhí)行分配的所述第二命令之后，所述方法還包括：

基于所述第二命令對應(yīng)的命令標(biāo)識，更新所述命令描述符中所述第二命令對應(yīng)的命令完成狀態(tài)，以釋放所述第二命令對應(yīng)的命令通道。

上述方案中，所述方法還包括：

檢測到存在至少一個未被執(zhí)行的第二命令，且當(dāng)前沒有第二命令被執(zhí)行，觸發(fā)對未被執(zhí)行的第二命令的執(zhí)行。

另一方面，本發(fā)明實施例還提供一種電子設(shè)備，包括：

接口處理單元，用于接收來自主機(jī)端的第一命令；所述第一命令用于指示進(jìn)行目標(biāo)數(shù)據(jù)的讀/寫操作；

命令重組單元，用于對所述第一命令進(jìn)行重組得到至少一個第二命令；每個所述第二命令指示操作的數(shù)據(jù)量相同；

命令控制單元，用于查找對應(yīng)所述第二命令的空閑的命令通道，為所述空閑的命令通道分配所述第二命令；

閃存控制單元，用于基于所述空閑的命令通道執(zhí)行分配的所述第二命令。

上述方案中，所述命令重組單元，還用于分析得到所述第一命令所請求操作的目標(biāo)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量；

以及，確定所述數(shù)據(jù)量大于預(yù)設(shè)的進(jìn)行數(shù)據(jù)操作的單位數(shù)據(jù)量時，基于所述單位數(shù)據(jù)量將所述第一命令拆分為至少兩個第二命令；

以及，確定所述數(shù)據(jù)量小于預(yù)設(shè)的進(jìn)行數(shù)據(jù)操作的單位數(shù)據(jù)量時，將與所述第一命令相同類型的命令合并為至少一個第二命令；

其中，所述第二命令指示操作所述目標(biāo)數(shù)據(jù)中對應(yīng)所述單位數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)。

上述方案中，所述電子設(shè)備還包括緩存單元及數(shù)據(jù)存儲單元；

所述命令重組單元，還用于確定所述第二命令為寫命令時，將所述第二命令指示寫入的數(shù)據(jù)存儲至緩存單元，在所述緩存單元中形成數(shù)據(jù)量與所述單位數(shù)據(jù)量對應(yīng)的組合數(shù)據(jù)；

所述閃存控制單元，還用于基于所述空閑的命令通道，將所述緩存單元中的所述組合數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)存儲單元。

上述方案中，所述電子設(shè)備還包括緩存單元及數(shù)據(jù)存儲單元；

所述閃存控制單元，還用于確定所述第二命令為讀命令時，基于所述空閑的命令通道，從數(shù)據(jù)存儲單元讀取所述第二命令指示讀取的數(shù)據(jù)至緩存單元，在所述緩存單元中形成數(shù)據(jù)量與所述單位數(shù)據(jù)量對應(yīng)的組合數(shù)據(jù)；

所述命令重組單元，還用于將緩存單元中的所述組合數(shù)據(jù)通過所述接口控制單元發(fā)送至所述主機(jī)端。

上述方案中，所述命令控制單元，還用于基于對應(yīng)所述第二命令的空閑的命令通道，生成對應(yīng)所述第二命令的命令描述符；所述命令描述符用作基于所述空閑的命令通道執(zhí)行分配的所述第二命令的依據(jù)；

所述命令描述符包括以下至少之一：

所述第二命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)操作類型；

所述第二命令對應(yīng)的命令標(biāo)識；

所述第二命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)操作的邏輯地址；

所述第二命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)操作的物理地址；

所述第二命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)操作的目標(biāo)數(shù)據(jù)在緩存單元中的存儲地址；

所述第二命令對應(yīng)的命令完成狀態(tài)。

上述方案中，所述閃存控制單元，還用于基于所述第二命令對應(yīng)的命令標(biāo)識，更新所述命令描述符中所述第二命令對應(yīng)的命令完成狀態(tài)，以使所述命令重組單元基于所述命令完成狀態(tài)釋放所述第二命令對應(yīng)的命令通道。

上述方案中，所述命令控制單元，還用于檢測到存在至少一個未被執(zhí)行的第二命令，且當(dāng)前沒有第二命令被執(zhí)行，觸發(fā)所述閃存控制單元對未被執(zhí)行的第二命令的執(zhí)行。

本發(fā)明實施例中，接收來自主機(jī)端的第一命令；所述第一命令用于指示進(jìn)行目標(biāo)數(shù)據(jù)的讀/寫操作；對所述第一命令進(jìn)行重組得到至少一個第二命令；每個所述第二命令指示操作的數(shù)據(jù)量相同；查找對應(yīng)所述第二命令的空閑的命令通道，為所述空閑的命令通道分配所述第二命令；基于所述空閑的命令通道執(zhí)行分配的所述第二命令；如此，命令信息與數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)并行處理，互不影響，速度快；且數(shù)據(jù)處理處理過程中只需要SSD中的CPU少量參與，大量工作都由硬件自動完成，降低CPU負(fù)載，并提升系統(tǒng)性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中數(shù)據(jù)處理方法的實現(xiàn)流程示意圖一；

圖2為本發(fā)明實施例中電子設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖3為本發(fā)明實施例中地址映射表的示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例中命令描述符的信息結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例中數(shù)據(jù)處理方法的實現(xiàn)流程示意圖二；

圖6為本發(fā)明實施例中數(shù)據(jù)處理方法的邏輯框圖；

圖7為本發(fā)明實施例中電子設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實施例一

圖1為本發(fā)明實施例中數(shù)據(jù)處理方法的實現(xiàn)流程示意圖，應(yīng)用與電子設(shè)備，所述電子設(shè)備的一種組成結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，如圖1、圖2所示，本發(fā)明實施例中數(shù)據(jù)處理方法包括：

步驟101：接收來自主機(jī)端的第一命令；所述第一命令用于指示進(jìn)行目標(biāo)數(shù)據(jù)的讀/寫操作。

在實際實施時，電子設(shè)備中的接口處理單元接收來自主機(jī)(Host)端的第一命令，該接口處理單元是電子設(shè)備與主機(jī)相連的接口，可以是SSD控制器芯片中的一個接口模塊，如USB、SATA、PCIe等。

來自主機(jī)的第一命令指示電子設(shè)備進(jìn)行目標(biāo)數(shù)據(jù)的讀操作或?qū)懖僮?，也即指示讀取SSD中數(shù)據(jù)存儲單元的目標(biāo)數(shù)據(jù)至主機(jī)，或?qū)碜灾鳈C(jī)目標(biāo)數(shù)據(jù)寫入SSD中數(shù)據(jù)存儲單元。

步驟102：對所述第一命令進(jìn)行重組得到至少一個第二命令；每個所述第二命令指示操作的數(shù)據(jù)量相同。

這里，對主機(jī)端的第一命令進(jìn)行重組的目的是重組(組合/拆分)成適合Flash操作的第二命令，主要依據(jù)Flash顆粒的特性(頁大小)及SSD芯片中軟件處理的要求(單頁操作還是雙頁或多頁操作)而定；比如：Flash顆粒大小是16K字節(jié)，軟件按雙頁操作，則會對主機(jī)來的數(shù)據(jù)進(jìn)行重組，重組成以32K字節(jié)為單位的數(shù)據(jù)塊；也即，第一命令指示操作的數(shù)據(jù)塊小的，則將多個命令合成一個新命令供后續(xù)操作，而第一命令指示操作的數(shù)據(jù)塊大的，則將第一命令拆成多個新命令供后面的流程處理。

具體的，在實際實施時，電子設(shè)備的命令重組單元接收到來自接口處理單元的第一命令后，分析得到所述第一命令所請求操作的目標(biāo)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量，然后，若確定所述數(shù)據(jù)量大于預(yù)設(shè)的進(jìn)行數(shù)據(jù)操作的單位數(shù)據(jù)量時，基于所述單位數(shù)據(jù)量將所述第一命令拆分為至少兩個第二命令；若確定所述數(shù)據(jù)量小于預(yù)設(shè)的進(jìn)行數(shù)據(jù)操作的單位數(shù)據(jù)量時，將與所述第一命令相同類型的命令合并為至少一個第二命令；

其中，所述第二命令指示操作所述目標(biāo)數(shù)據(jù)中對應(yīng)所述單位數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)；

與所述第一命令相同類型的命令指的是均為讀/寫操作，且指示進(jìn)行數(shù)據(jù)操作的物理地址指向同一Flash芯片的命令；

這里所述的進(jìn)行數(shù)據(jù)操作的單位數(shù)據(jù)量，即為依據(jù)依據(jù)Flash頁大小及頁操作要求(單頁操作或雙頁操作或多頁操作)決定的每次進(jìn)行數(shù)據(jù)操作的數(shù)據(jù)量；如按照單頁操作，頁大小是16K字節(jié)，則進(jìn)行數(shù)據(jù)操作的單位數(shù)據(jù)量為16K；如果按雙頁操作，頁大小是16K字節(jié)，則進(jìn)行數(shù)據(jù)操作的單位數(shù)據(jù)量為32K字節(jié)。

由于主機(jī)的第一命令指示操作的數(shù)據(jù)量很有可能與進(jìn)行數(shù)據(jù)操作的單位數(shù)據(jù)量不同，如所述單位數(shù)據(jù)量為16K，第一命令指示操作的數(shù)據(jù)量為32K，則對第一命令進(jìn)行重組可得到兩個指示操作目標(biāo)數(shù)據(jù)中對應(yīng)單位數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)的第二命令。

步驟103：查找對應(yīng)所述第二命令的空閑的命令通道，為所述空閑的命令通道分配所述第二命令。

在實際應(yīng)用中，通常存在多個Flash通道，每個Flash通道與SSD中的一個Flash芯片對應(yīng)；本實施例中所述命令通道通常也存在多個，但命令通道與Flash通道不同，可以一個命令通道支持(對應(yīng))一個Flash通道，也可以一個命令通道支持(對應(yīng))多個Flash通道，或者多個命令通道支持(對應(yīng))一個Flash通道。

由于每個命令通道指向特定的Flash芯片，因此，電子設(shè)備中的命令控制單元依據(jù)第二命令指示操作的數(shù)據(jù)的物理地址查找所述第二命令對應(yīng)的命令通道的通道狀態(tài)(如空閑、被占用)，當(dāng)對應(yīng)的命令通道空閑時將該空閑的命令通道分配所述第二命令，以基于該空閑的命令通道執(zhí)行分配的第二命令。

然而在實際實施時，第二命令指示操作的數(shù)據(jù)的物理地址為：依據(jù)預(yù)設(shè)的映射策略(地址映射表)對所述第二命令的邏輯操作地址進(jìn)行映射得到；這里，所述第二命令的邏輯操作地址為面向主機(jī)的邏輯地址，通過地址映射表查找邏輯操作地址相對應(yīng)Flash中的物理地址；其中，所述地址映射表如圖3所示。

在具體實施時，當(dāng)查找對應(yīng)第二命令的空閑的命令通道時，所述方法還包括：

命令控制單元基于對應(yīng)所述第二命令的空閑的命令通道，生成對應(yīng)所述第二命令的命令描述符，并負(fù)責(zé)對命令描述符的維護(hù)；所述命令描述符包括以下至少之一：

所述第二命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)操作類型；即指示數(shù)據(jù)讀操作或?qū)懖僮鳎?/p>

所述第二命令對應(yīng)的命令標(biāo)識；即命令I(lǐng)D，在實際實施時，若第二命令由第一命令拆分而來，則拆分得到的多個第二命令的命令I(lǐng)D相同且與所述被拆分的第一命令的命令I(lǐng)D相同；若第二命令由第一命令和另外一個類型相同的命令組合而來，則第二命令的命令I(lǐng)D包括兩部分，分別為第一命令的命令I(lǐng)D及另一個類型相同的命令的命令I(lǐng)D；所述第二命令的命令I(lǐng)D用于進(jìn)行數(shù)據(jù)操作過程中的識別和跟蹤，即可識別來自主機(jī)的第一命令是否完成，以對主機(jī)進(jìn)行響應(yīng)；

所述第二命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)操作的邏輯地址；

所述第二命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)操作的物理地址；

所述第二命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)操作的目標(biāo)數(shù)據(jù)在緩存單元中的存儲地址；

所述第二命令對應(yīng)的命令完成狀態(tài)；所述第二命令的初始狀態(tài)為未完成，當(dāng)該第二命令被執(zhí)行完成時，即已完成相關(guān)Flash操作時，該命令完成狀態(tài)被更新為完成；

所述命令描述符的示意圖如圖4所示，需要說明的是，命令描述符包括的信息的順序非固定，可依據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，且包括的內(nèi)容還可根據(jù)實際需要進(jìn)行擴(kuò)展，并不限于上述信息；其中，圖4中的數(shù)據(jù)存儲狀態(tài)描述包括數(shù)據(jù)的存儲位置、長度等信息，通過鏈表結(jié)構(gòu)(如圖3)支持多個數(shù)據(jù)段的拼接(針對主機(jī)的寫操作)或分散發(fā)送(針對主機(jī)的讀操作)。

步驟104：基于所述空閑的命令通道執(zhí)行分配的所述第二命令。

基于本發(fā)明上述實施例，在實際應(yīng)用中，閃存控制單元，用于基于所述空閑的命令通道執(zhí)行分配的所述第二命令；

具體地，當(dāng)?shù)诙顬閷懨顣r，命令重組單元將所述第二命令指示寫入的數(shù)據(jù)存儲至緩存單元，在所述緩存單元中形成數(shù)據(jù)量與所述單位數(shù)據(jù)量對應(yīng)的組合數(shù)據(jù)，閃存控制單元基于所述第二命令對應(yīng)的空閑的命令通道，將緩存單元中的所述組合數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)存儲單元(Flash存儲體)；

當(dāng)?shù)诙顬樽x命令時，閃存控制單元基于所述第二命令對應(yīng)的空閑的命令通道，從數(shù)據(jù)存儲單元讀取所述第二命令指示讀取的數(shù)據(jù)至緩存單元，在所述緩存單元中形成數(shù)據(jù)量與所述單位數(shù)據(jù)量對應(yīng)的組合數(shù)據(jù)，以使命令重組單元將緩存單元中的所述組合數(shù)據(jù)通過接口處理單元發(fā)送至主機(jī)端。

在實際實施時，所述方法還包括：

閃存控制單元基于所述第二命令對應(yīng)的命令標(biāo)識，更新所述命令描述符中所述第二命令對應(yīng)的命令完成狀態(tài)，以使所述命令重組單元基于所述命令完成狀態(tài)確定該命令通道的命令已執(zhí)行完時，通知主機(jī)命令已完成，并釋放所述第二命令對應(yīng)的命令通道。

在實際實施時，所述方法還包括：

命令控制單元檢測到存在至少一個未被執(zhí)行的第二命令，且當(dāng)前沒有第二命令被執(zhí)行，也即當(dāng)前的閃存控制單元空閑，觸發(fā)所述閃存控制單元執(zhí)行未被執(zhí)行的第二命令。

需要說明的是，本發(fā)明實施例電子設(shè)備中的各功能單元，除了數(shù)據(jù)存儲單元及緩存單元，均使用CPLD、FPGA方式獨(dú)立于SSD中的CPU實現(xiàn)，從而實現(xiàn)降低CPU功耗的目的。

應(yīng)用本發(fā)明上述實施例，對主機(jī)的第一命令進(jìn)行重組得到至少一個第二命令，每個第二命令指示操作的數(shù)據(jù)量相同，如此，可對主機(jī)端零散數(shù)據(jù)按Flash芯片特性通過鏈表進(jìn)行重組，方便寫入或讀出；為第二命令分配空閑的命令通道，然后基于所述空閑的命令通道執(zhí)行分配的所述第二命令；如此，命令信息與數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)并行處理，互不影響，速度快；且數(shù)據(jù)處理處理過程中只需要SSD中的CPU少量參與，大量工作都由硬件自動完成，降低CPU負(fù)載，并提升系統(tǒng)性能。

實施例二

圖5為本發(fā)明實施例中數(shù)據(jù)處理方法的實現(xiàn)流程示意圖，圖6為本發(fā)明實施例中數(shù)據(jù)處理方法的邏輯框圖，應(yīng)用與電子設(shè)備，在本實施例中的電子設(shè)備設(shè)置于SSD中，獨(dú)立于CPU單獨(dú)存在，可由CPLD、FPGA等集成電路實現(xiàn)；所述電子設(shè)備的一種組成結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，如圖5、圖2、圖6所示，本發(fā)明實施例中數(shù)據(jù)處理方法包括：

首先，接口處理單元接收來自Host端的第一命令，該命令指示進(jìn)行目標(biāo)數(shù)據(jù)的讀操作或?qū)懖僮鳎凰鼋涌谔幚韱卧请娮釉O(shè)備與主機(jī)相連的接口，可以是SSD控制器芯片中的一個接口模塊，如USB、SATA、PCIe等。

然后，命令重組單元根據(jù)預(yù)設(shè)的映射策略，對Host端的第一命令進(jìn)行重組，得到至少一個第二命令；

這里，對主機(jī)端的第一命令進(jìn)行重組的目的是重組(組合/拆分)成適合Flash操作的第二命令，主要依據(jù)Flash顆粒的特性(頁大小)及SSD芯片中軟件處理的要求(單頁操作還是雙頁或多頁操作)而定；比如：Flash顆粒大小是16K字節(jié)，軟件按雙頁操作，則進(jìn)行數(shù)據(jù)操作的單位數(shù)據(jù)量為32K，而主機(jī)的第一命令指示進(jìn)行操作的數(shù)據(jù)量為16K，則會對第一命令與其它與其類型相同的命令進(jìn)行組合，重組成指示操作的單位數(shù)據(jù)量為32K字節(jié)的命令；也即，第一命令指示操作的數(shù)據(jù)塊小的，則將多個命令合成一個新命令供后續(xù)操作，而第一命令指示操作的數(shù)據(jù)塊大的，則將第一命令拆成多個新命令供后面的流程處理。

然后，命令控制單元查找對應(yīng)第二命令的可用(空閑)的命令通道，為空閑的命令通道分配所述第二命令，并生成對應(yīng)所述第二命令的命令描述符；

在具體實施時，通常存在多個Flash通道，每個Flash通道與SSD中的一個Flash芯片對應(yīng)；本實施例中所述命令通道通常也存在多個，但命令通道與Flash通道不同，可以一個命令通道支持(對應(yīng))一個Flash通道，也可以一個命令通道支持(對應(yīng))多個Flash通道，或者多個命令通道支持(對應(yīng))一個Flash通道。而這多個命令通道可以設(shè)置成不同的優(yōu)先級，根據(jù)處理策略，可以將多個第二命令分成不同的優(yōu)先級，寫進(jìn)不同的命令通道內(nèi)。

由于每個命令通道指向特定的Flash芯片，因此，電子設(shè)備中的命令控制單元依據(jù)第二命令指示操作的數(shù)據(jù)的物理地址查找所述第二命令對應(yīng)的命令通道的通道狀態(tài)(如空閑、被占用)，當(dāng)對應(yīng)的命令通道空閑時將該空閑的命令通道分配所述第二命令，以基于該空閑的命令通道執(zhí)行分配的第二命令。

然而在實際實施時，第二命令指示操作的數(shù)據(jù)的物理地址為：依據(jù)預(yù)設(shè)的映射策略(地址映射表)對所述第二命令的邏輯操作地址進(jìn)行映射得到；這里，所述第二命令的邏輯操作地址為面向主機(jī)的邏輯地址，通過地址映射表查找邏輯操作地址相對應(yīng)Flash中的物理地址；其中，所述地址映射表如圖3所示。

在本實施例中，命令控制單元生成的命令描述符包括以下信息：

所述第二命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)操作類型；即指示數(shù)據(jù)讀操作或?qū)懖僮?；指原始的主機(jī)發(fā)來的讀命令、寫命令、或其他管理命令；

所述第二命令對應(yīng)的命令標(biāo)識；即命令I(lǐng)D，在實際實施時，若第二命令由第一命令拆分而來，則拆分得到的多個第二命令的命令I(lǐng)D相同且與所述被拆分的第一命令的命令I(lǐng)D相同；若第二命令由第一命令和另外一個類型相同的命令組合而來，則第二命令的命令I(lǐng)D包括兩部分，分別為第一命令的命令I(lǐng)D及另一個類型相同的命令的命令I(lǐng)D；所述第二命令的命令I(lǐng)D用于進(jìn)行數(shù)據(jù)操作過程中的識別和跟蹤，即可識別來自主機(jī)的第一命令是否完成，以對主機(jī)進(jìn)行響應(yīng)；

所述第二命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)操作的邏輯地址；這里的邏輯地址為面向主機(jī)的邏輯地址，主機(jī)訪問的邏輯地址與實際寫到Flash中的物理地址不是一一對應(yīng)關(guān)系，而是需要通過一個映射表(如圖3)來實現(xiàn)；為方便處理、提高處理效率及對不用廠家Flash芯片的兼容性支持，不同的設(shè)計者(芯片廠商)可采用不同的地址映射策略。例如，簡單的一級地址映射：采用16K字節(jié)地址映射以應(yīng)對16K字節(jié)的頁訪問；或者采用二級映射：第一級采用4K字節(jié)映射，第二級再根據(jù)不同的Flash頁大小進(jìn)行靈活調(diào)整，如16K頁操作的Flash就采用16K字節(jié)地址映射。

所述第二命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)操作的物理地址；這里指與邏輯地址對應(yīng)的針對Nand的物理地址，可通過映射單元完成邏輯地址到物理地址的映射過程；

所述第二命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲狀態(tài)；這里所述的數(shù)據(jù)存儲狀態(tài)包括目標(biāo)數(shù)據(jù)在緩存單元中的存儲地址、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)校驗格式等；

所述第二命令對應(yīng)的命令完成狀態(tài)；所述第二命令的初始狀態(tài)為未完成，當(dāng)該第二命令被執(zhí)行完成時，即已完成相關(guān)Flash操作時，該命令完成狀態(tài)被更新為完成；

所述命令描述符的示意圖如圖4所示，需要說明的是，命令描述符包括的信息的順序非固定，可依據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，且包括的內(nèi)容還可根據(jù)實際需要進(jìn)行擴(kuò)展，并不限于上述信息；例如還可以包括針對Nand的除物理地址以外的相關(guān)信息(采取何種校驗算法、校驗碼碼率、校驗數(shù)據(jù)長度等；以及是否保存主機(jī)傳過來的ECC數(shù)據(jù)、ECC數(shù)據(jù)長度等信息)，以及操作控制信息(即指命令處理過程中的可能用到的具體控制信息，如數(shù)據(jù)在操作過程中是否允許其他命令打斷；當(dāng)前命令的操作的優(yōu)先級等)。

然后，閃存控制單元(NFC，Nand Flash Controller)基于所述空閑的命令通道執(zhí)行分配的所述第二命令，是控制器芯片內(nèi)部的一個主要模塊，負(fù)責(zé)完成對Nand具體命令的解析和處理；

具體地，當(dāng)?shù)诙顬閷懨顣r，命令重組單元將所述第二命令指示寫入的數(shù)據(jù)存儲至緩存單元，在所述緩存單元中形成數(shù)據(jù)量與所述單位數(shù)據(jù)量對應(yīng)的組合數(shù)據(jù)，閃存控制單元基于所述第二命令對應(yīng)的空閑的命令通道，將緩存單元中的所述組合數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)存儲單元(Flash存儲體)；

當(dāng)?shù)诙顬樽x命令時，閃存控制單元基于所述第二命令對應(yīng)的空閑的命令通道，從數(shù)據(jù)存儲單元讀取所述第二命令指示讀取的數(shù)據(jù)至緩存單元，在所述緩存單元中形成數(shù)據(jù)量與所述單位數(shù)據(jù)量對應(yīng)的組合數(shù)據(jù)，以使命令重組單元將緩存單元中的所述組合數(shù)據(jù)通過接口處理單元發(fā)送至主機(jī)端。

當(dāng)閃存控制單元有執(zhí)行完的第二命令的時候，更新命令控制單元中對應(yīng)命令I(lǐng)D的命令完成狀態(tài)，以使所述命令重組單元(NVMe)基于所述命令完成狀態(tài)確定該命令通道的命令已執(zhí)行完時，通過接口處理單元通知主機(jī)命令已完成，并釋放所述第二命令對應(yīng)的命令通道。

在實際實施時，命令控制單元檢測到存在未被執(zhí)行(待處理)的第二命令，且當(dāng)前沒有第二命令被執(zhí)行，也即當(dāng)前的閃存控制單元空閑，觸發(fā)所述閃存控制單元執(zhí)行未被執(zhí)行的第二命令，即讀取待處理的第二命令給閃存控制單元執(zhí)行。

需要說明的是，本發(fā)明實施例電子設(shè)備中的各功能單元，除了數(shù)據(jù)存儲單元及緩存單元，均使用CPLD、FPGA方式獨(dú)立于SSD中的CPU實現(xiàn)，從而實現(xiàn)降低CPU功耗的目的。

在本發(fā)明上述實施例中，數(shù)據(jù)處理處理過程中只需要SSD中的CPU少量參與，大量工作都由硬件自動完成，降低CPU負(fù)載；并提升系統(tǒng)性能；命令處理與數(shù)據(jù)處理同時進(jìn)行，即命令流與數(shù)據(jù)流分離，速度快；Host端數(shù)據(jù)處理與Flash端數(shù)據(jù)處理并行工作；采用鏈表方式(如圖3所示)重組命令或數(shù)據(jù)，靈活方便，如此，可對主機(jī)端零散數(shù)據(jù)按Flash芯片特性通過鏈表進(jìn)行重組，方便寫入或讀出；且本實施例中，只做數(shù)據(jù)連接(即以鏈表的形式拼接數(shù)據(jù))，不做數(shù)據(jù)的搬移和整合，降低對硬件帶寬的要求，提升效率并降低功耗；用戶數(shù)據(jù)(來自PC端的用戶需要讀取的數(shù)據(jù)或者用戶需要寫入SSD的數(shù)據(jù))只做最初的寫入(從主機(jī)寫過來的數(shù)據(jù)，可以存在DDR中，也可以存放在SRAM中)和最后的讀出(針對Flash Program命令執(zhí)行前的用戶數(shù)據(jù))，中途不做搬移。

實施例三

圖7為本發(fā)明實施例中電子設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，本發(fā)明實施例中電子設(shè)備的組成包括：接口處理單元71、命令重組單元72、命令控制單元73及閃存控制單元74；其中，

接口處理單元71，用于接收來自主機(jī)端的第一命令；所述第一命令用于指示進(jìn)行目標(biāo)數(shù)據(jù)的讀/寫操作；

命令重組單元72，用于對所述第一命令進(jìn)行重組得到至少一個第二命令；每個所述第二命令指示操作的數(shù)據(jù)量相同；

命令控制單元73，用于查找對應(yīng)所述第二命令的空閑的命令通道，為所述空閑的命令通道分配所述第二命令；

閃存控制單元74，用于基于所述空閑的命令通道執(zhí)行分配的所述第二命令。

在一實施例中，所述命令重組單元72，還用于分析得到所述第一命令所請求操作的目標(biāo)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量；

以及，確定所述數(shù)據(jù)量大于預(yù)設(shè)的進(jìn)行數(shù)據(jù)操作的單位數(shù)據(jù)量時，基于所述單位數(shù)據(jù)量將所述第一命令拆分為至少兩個第二命令；

以及，確定所述數(shù)據(jù)量小于預(yù)設(shè)的進(jìn)行數(shù)據(jù)操作的單位數(shù)據(jù)量時，將與所述第一命令相同類型的命令合并為至少一個第二命令；

其中，所述第二命令指示操作所述目標(biāo)數(shù)據(jù)中對應(yīng)所述單位數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)。

在一實施例中，所述電子設(shè)備還包括緩存單元75及數(shù)據(jù)存儲單元76；

所述命令重組單元72，還用于確定所述第二命令為寫命令時，將所述第二命令指示寫入的數(shù)據(jù)存儲至緩存單元75，在所述緩存單元75中形成數(shù)據(jù)量與所述單位數(shù)據(jù)量對應(yīng)的組合數(shù)據(jù)；

所述閃存控制單元74，還用于基于所述空閑的命令通道，將所述緩存單元中的所述組合數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)存儲單元76。

在一實施例中，所述電子設(shè)備還包括緩存單元75及數(shù)據(jù)存儲單元76；

所述閃存控制單元74，還用于確定所述第二命令為讀命令時，基于所述空閑的命令通道，從數(shù)據(jù)存儲單元76讀取所述第二命令指示讀取的數(shù)據(jù)至緩存單元75，在所述緩存單元75中形成數(shù)據(jù)量與所述單位數(shù)據(jù)量對應(yīng)的組合數(shù)據(jù)；

所述命令重組單元72，還用于將緩存單元75中的所述組合數(shù)據(jù)通過所述接口控制單元71發(fā)送至所述主機(jī)端。

在一實施例中，所述命令控制單元73，還用于基于對應(yīng)所述第二命令的空閑的命令通道，生成對應(yīng)所述第二命令的命令描述符；所述命令描述符用作基于所述空閑的命令通道執(zhí)行分配的所述第二命令的依據(jù)；

所述命令描述符包括以下至少之一：

所述第二命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)操作類型；

所述第二命令對應(yīng)的命令標(biāo)識；

所述第二命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)操作的邏輯地址；

所述第二命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)操作的物理地址；

所述第二命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)操作的目標(biāo)數(shù)據(jù)在緩存單元中的存儲地址；

所述第二命令對應(yīng)的命令完成狀態(tài)。

在一實施例中，所述閃存控制單元74，還用于基于所述第二命令對應(yīng)的命令標(biāo)識，更新所述命令描述符中所述第二命令對應(yīng)的命令完成狀態(tài)，以使所述命令重組單元72基于所述命令完成狀態(tài)釋放所述第二命令對應(yīng)的命令通道。

在一實施例中，所述命令控制單元73，還用于檢測到存在至少一個未被執(zhí)行的第二命令，且當(dāng)前沒有第二命令被執(zhí)行，觸發(fā)所述閃存控制單元74對未被執(zhí)行的第二命令的執(zhí)行。

這里需要指出的是：以上涉及電子設(shè)備的描述，與上述方法描述是類似的，同方法的有益效果描述，不做贅述。對于本發(fā)明所述電子設(shè)備實施例中未披露的技術(shù)細(xì)節(jié)，請參照本發(fā)明方法實施例的描述。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序命令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括：移動存儲設(shè)備、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

或者，本發(fā)明上述集成的單元如果以軟件功能模塊的形式實現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明實施例的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干命令用以使得一臺計算機(jī)設(shè)備(可以是個人計算機(jī)、服務(wù)器、或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分。而前述的存儲介質(zhì)包括：移動存儲設(shè)備、ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。