專利名稱：基于驅(qū)動(dòng)控制層的軟硬件管理層高效并行操作的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在閃存控制器中軟件管理層和硬件管理層操作的方法，具體涉及 一種基于驅(qū)動(dòng)控制層的軟硬件管理層高效并行操作的方法。
背景技術(shù)：
一般閃存控制器中驅(qū)動(dòng)控制層只是簡(jiǎn)單的傳遞參數(shù)，因此軟件管理層和 硬件管理 層使用串行操作從而導(dǎo)致控制器數(shù)據(jù)處理效率低下。參見圖2，一般的驅(qū)動(dòng)控制層只是負(fù)責(zé)把參數(shù)傳遞到硬件管理層，硬件管理層的執(zhí) 行是由軟件管理層觸發(fā)的，在硬件管理層操作執(zhí)行完畢以后驅(qū)動(dòng)層再把操作狀態(tài)返回給軟 件管理層。在整個(gè)過程中，驅(qū)動(dòng)層只是簡(jiǎn)單的提供了一種方便操作數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的接口。硬件管 理層必須由軟件管理層觸發(fā)，而軟件管理層發(fā)送觸發(fā)信號(hào)之前必須和驅(qū)動(dòng)控制層交互，將 所有操作信息全部傳遞給驅(qū)動(dòng)控制層，而此時(shí)硬件管理層將處于空閑等待狀態(tài)；當(dāng)硬件管 理層處于任務(wù)處理的忙狀態(tài)時(shí)，軟件管理層必須等待硬件管理層執(zhí)行完畢將操作結(jié)果返回 給驅(qū)動(dòng)控制層并發(fā)送中斷返回信號(hào)才能繼續(xù)運(yùn)行，即此時(shí)軟件管理層處于空閑等待狀態(tài)。 也就是說傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中軟件管理層和硬件管理層是完全的串行操作，在大量數(shù)據(jù)處理時(shí)效率 非常低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種基于驅(qū)動(dòng)控制層的軟硬件管理層高效并行操作的 方法，通過改進(jìn)閃存控制器中的驅(qū)動(dòng)控制層，充分利用系統(tǒng)中模塊之間的并行性，提高軟硬 件管理層操作的整體效率。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種基于驅(qū)動(dòng)控制層的軟硬件管理層高效并行操作的方法，其特殊之處在于該方法中所述驅(qū)動(dòng)控制層為軟件管理層提供了一種方便操作數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的接口 ；所 述驅(qū)動(dòng)控制層又能和硬件管理層主動(dòng)交互，實(shí)現(xiàn)參數(shù)傳遞、控制以及管理；所述軟件管理層 能直接和驅(qū)動(dòng)控制層交互，所述驅(qū)動(dòng)控制層能獨(dú)立與硬件管理層交互。上述驅(qū)動(dòng)控制層與軟件管理層和硬件管理層之間的交互包括讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)；所述讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)整體描述為1)軟件管理層發(fā)出指令調(diào)用驅(qū)動(dòng)控制層，并在驅(qū)動(dòng)控制層的控制下向FlashBram 寫入?yún)?shù)；2)當(dāng)該參數(shù)寫入驅(qū)動(dòng)控制層并達(dá)到系統(tǒng)觸發(fā)的臨界條件則向硬件管理層發(fā)出觸 發(fā)信號(hào)；3)硬件管理層得到觸發(fā)信號(hào)后讀出FlashBram中已寫入的該參數(shù)；4)同時(shí)軟件管理層發(fā)出新指令調(diào)用驅(qū)動(dòng)控制層，在驅(qū)動(dòng)控制層的控制下向 FlashBram寫入新參數(shù)；5)待硬件管理層讀出FlashBram中已寫入的該參數(shù)的操作完成后FlashBram返回信息，給驅(qū)動(dòng)控制層發(fā)出中斷讀取返回信息；6)驅(qū)動(dòng)控制層再向硬件管理層發(fā)出新觸發(fā)信號(hào)，讀取新參數(shù)；7)待FlashBram中寫滿參數(shù)時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制層向軟件管理層發(fā)送狀態(tài)已滿返回信 息，此時(shí)軟件層激活不需要操作接口 Bram的任務(wù)；與此同時(shí)硬件管理層也讀完FlashBram 中最后寫入的參數(shù)，完成軟硬件管理層高效并行操作。上述讀數(shù)據(jù)包括1)軟件管理層先將讀操作的參數(shù)信息發(fā)送到驅(qū)動(dòng)控制層；
2)驅(qū)動(dòng)控制層再觸發(fā)硬件管理層，此時(shí)硬件管理層開始工作，處于忙狀態(tài)；3)軟件管理層在等待讀出數(shù)據(jù)的同時(shí)激活后臺(tái)塊回收任務(wù)，進(jìn)行虛擬塊回收；4)當(dāng)硬件操作完成后，以中斷的方式通知驅(qū)動(dòng)控制層，驅(qū)動(dòng)控制層通過信號(hào)量通 知軟件管理層此時(shí)硬件管理層已經(jīng)空閑，可繼續(xù)下一步操作；上述寫數(shù)據(jù)包括1)當(dāng)軟件管理層把操作信息放到FlashBram中時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制層立即回復(fù)軟件管理 層操作成功，而不需等待命令在硬件管理層的真實(shí)執(zhí)行結(jié)果；2)當(dāng)驅(qū)動(dòng)控制層接收的操作信息數(shù)達(dá)到系統(tǒng)中設(shè)置的觸發(fā)硬件管理層的臨界條 件，驅(qū)動(dòng)控制層再向硬件管理層發(fā)出觸發(fā)信號(hào)；3)接著硬件管理層開始從FlashBram中提取操作信息，同時(shí)軟件管理層繼續(xù)往 FlashBram中填充操作信息，而與硬件管理層當(dāng)前的忙閑狀態(tài)無關(guān)，4)如果FlashBram被填充滿了，則驅(qū)動(dòng)控制層會(huì)通知軟件管理層緩沖區(qū)已滿，此 時(shí)軟件管理層激活不需要操作FlashBram的任務(wù)。上述在整個(gè)讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)的過程中，軟件管理層負(fù)責(zé)往接口 Bram中填充數(shù)據(jù)， 同時(shí)硬件管理層負(fù)責(zé)從FlashBram中提取數(shù)據(jù)，軟件管理層通過驅(qū)動(dòng)控制層對(duì)FlashBram 的操作和硬件管理層的操作同時(shí)進(jìn)行。上述在整個(gè)讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)的過程中，當(dāng)硬件管理層操作返回的狀態(tài)表示沒有發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，則驅(qū)動(dòng)控制層內(nèi)部直接將其 處理；當(dāng)硬件管理層操作返回的狀態(tài)表示有錯(cuò)時(shí)，通知軟件管理層，再調(diào)用相應(yīng)的錯(cuò)誤 處理流程。上述系統(tǒng)中設(shè)置的觸發(fā)硬件管理層的臨界條件是驅(qū)動(dòng)控制層接收的操作信息數(shù) 是每通道芯片數(shù)的2倍。上述不需要操作FlashBram的任務(wù)包括虛擬塊回收以及磨損調(diào)整。本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)控制層采用了一種靈活的主動(dòng)交互方式，對(duì)于軟件管理層來說，本 發(fā)明的驅(qū)動(dòng)控制層和傳統(tǒng)方式一樣提供一種方便操作數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的接口，但是對(duì)于硬件管理 層來說，它具有主動(dòng)交互方式。因此這里的驅(qū)動(dòng)控制層就不僅僅是參數(shù)傳遞的作用，它具有 控制和管理作用。軟件管理層可以直接和驅(qū)動(dòng)控制層交互，驅(qū)動(dòng)控制層可以獨(dú)立與硬件管 理層交互。所以當(dāng)硬件管理層處于任務(wù)處理的忙狀態(tài)的時(shí)候軟件管理層可以繼續(xù)和驅(qū)動(dòng)控 制層交互，于是軟件管理層和硬件管理層就可以做到并行處理，將很大程度上提高系統(tǒng)效 率。并且驅(qū)動(dòng)控制層可以直接對(duì)操作結(jié)果進(jìn)行處理，被正確執(zhí)行的操作則操作結(jié)果將不需 要返回給軟件管理層處理，因此簡(jiǎn)化了軟件管理層的處理流程。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于充分發(fā)揮系統(tǒng)模塊的并行性，系統(tǒng)的整體處理效率更高；可 以明顯提高速度；簡(jiǎn)化了系統(tǒng)處理流程。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是傳統(tǒng)型的結(jié)構(gòu)框圖；圖3本發(fā)明總流程圖；圖4讀操作和寫操作流程圖；其中a為寫操作流程圖，b為讀操作流程圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1，一種基于驅(qū)動(dòng)控制層的軟硬件管理層高效并行操作的方法，該方法中所 述驅(qū)動(dòng)控制層為軟件管理層提供了一種方便操作數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的接口 ；所述驅(qū)動(dòng)控制層又能和 硬件管理層主動(dòng)交互，實(shí)現(xiàn)參數(shù)傳遞、控制以及管理；所述軟件管理層能直接和驅(qū)動(dòng)控制層 交互，所述驅(qū)動(dòng)控制層能獨(dú)立與硬件管理層交互。驅(qū)動(dòng)控制層與軟件管理層和硬件管理層之間的交互包括讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)；參見圖3，所述讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)整體描述為1)軟件管理層發(fā)出指令調(diào)用驅(qū)動(dòng)控制層，并在驅(qū)動(dòng)控制層的控制下向FlashBram 寫入?yún)?shù)；2)當(dāng)該參數(shù)寫入驅(qū)動(dòng)控制層并達(dá)到系統(tǒng)觸發(fā)的臨界條件則向硬件管理層發(fā)出觸 發(fā)信號(hào)；3)硬件管理層得到觸發(fā)信號(hào)后讀出FlashBram中已寫入的該參數(shù)；4)同時(shí)軟件管理層發(fā)出新指令調(diào)用驅(qū)動(dòng)控制層，在驅(qū)動(dòng)控制層的控制下向 FlashBram寫入新參數(shù)；5)待硬件管理層讀出FlashBram中已寫入的該參數(shù)的操作完成后FlashBram返回 信息，給驅(qū)動(dòng)控制層發(fā)出中斷讀取返回信息；6)驅(qū)動(dòng)控制層再向硬件管理層發(fā)出新觸發(fā)信號(hào)，讀取新參數(shù)；7)待FlashBram中寫滿參數(shù)時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制層向軟件管理層發(fā)送狀態(tài)已滿返回信 息，此時(shí)軟件層激活不需要操作接口 Bram的任務(wù)；與此同時(shí)硬件管理層也讀完FlashBram 中最后寫入的參數(shù)，完成軟硬件管理層高效并行操作。參見圖4，讀數(shù)據(jù)包括1)軟件管理層先將讀操作的參數(shù)信息發(fā)送到驅(qū)動(dòng)控制層；2)驅(qū)動(dòng)控制層再觸發(fā)硬件管理層，此時(shí)硬件管理層開始工作，處于忙狀態(tài)；3)軟件管理層在等待讀出數(shù)據(jù)的同時(shí)激活后臺(tái)塊回收任務(wù)，進(jìn)行虛擬塊回收；此 時(shí)軟件管理層及硬件管理層都在工作，屬于并發(fā)執(zhí)行；4)當(dāng)硬件操作完成后，以中斷的方式通知驅(qū)動(dòng)控制層，驅(qū)動(dòng)控制層通過信號(hào)量通 知軟件管理層此時(shí)硬件管理層已經(jīng)空閑，可繼續(xù)下一步操作；參見圖4，寫數(shù)據(jù)包括1)當(dāng)軟件管理層把操作信息放到FlashBram中時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制層立即回復(fù)軟件管理層操作成功，而不需等待命令在硬件管理層的真實(shí)執(zhí)行結(jié)果；因此寫操作時(shí)，軟件管理層只 與驅(qū)動(dòng)控制層交互；2)當(dāng)驅(qū)動(dòng)控制層接收的操作信息數(shù)達(dá)到系統(tǒng)中設(shè)置的觸發(fā)硬件管理層的臨界條 件，驅(qū)動(dòng)控制層再向硬件管理層發(fā)出觸發(fā)信號(hào)；3)接著硬件管理層開始從FlashBram中提取操作信息，同時(shí)軟件管理層繼續(xù)往 FlashBram中填充操作信息，而與硬件管理層當(dāng)前的忙閑狀態(tài)無關(guān)，4)如果FlashBram被填充滿了，則驅(qū)動(dòng)控制層會(huì)通知軟件管理層緩沖區(qū)已滿，此 時(shí)軟件管理層激活不需要操作FlashBram的任務(wù)。在整個(gè)讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)的過程中，軟件管理層負(fù)責(zé)往接口 Bram中填充 數(shù)據(jù)，同時(shí) 硬件管理層負(fù)責(zé)從FlashBram中提取數(shù)據(jù)，軟件管理層通過驅(qū)動(dòng)控制層對(duì)FlashBram的操 作和硬件管理層的操作同時(shí)進(jìn)行。在整個(gè)讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)的過程中，當(dāng)硬件管理層操作返回的狀態(tài)表示沒有發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，則驅(qū)動(dòng)控制層內(nèi)部直接將其 處理；當(dāng)硬件管理層操作返回的狀態(tài)表示有錯(cuò)時(shí)，通知軟件管理層，再調(diào)用相應(yīng)的錯(cuò)誤 處理流程。系統(tǒng)中設(shè)置的觸發(fā)硬件管理層的臨界條件是驅(qū)動(dòng)控制層接收的操作信息數(shù)是每 通道芯片數(shù)的2倍。不需要操作FlashBram的任務(wù)包括虛擬塊回收以及磨損調(diào)整。本發(fā)明在不需要FlashBram寫滿的情況下，只要該參數(shù)寫入驅(qū)動(dòng)控制層并達(dá)到 系統(tǒng)觸發(fā)的臨界條件則向硬件管理層發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，硬件管理層得到觸發(fā)信號(hào)后讀出 FlashBram中已寫入的該參數(shù)；與此同時(shí)軟件管理層發(fā)出新指令調(diào)用驅(qū)動(dòng)控制層，在驅(qū)動(dòng) 控制層的控制下向FlashBram寫入新參數(shù)；待硬件管理層讀出FlashBram中已寫入的該參數(shù)的操作完成后向FlashBram返回 信息，給驅(qū)動(dòng)控制層發(fā)出中斷讀取返回信息，驅(qū)動(dòng)控制層再向硬件管理層發(fā)出新觸發(fā)信號(hào)， 讀取新參數(shù)；待FlashBram中寫滿參數(shù)時(shí)驅(qū)動(dòng)控制層向軟件管理層發(fā)送狀態(tài)已滿返回信息， 此時(shí)軟件層激活虛擬塊回收等不需要操作接口 Bram的任務(wù)；與此同時(shí)硬件管理層也讀完 FlashBram中最后寫入的參數(shù)，完成軟硬件管理層高效并行操作。
權(quán)利要求
一種基于驅(qū)動(dòng)控制層的軟硬件管理層高效并行操作的方法，其特征在于該方法中所述驅(qū)動(dòng)控制層為軟件管理層提供了一種方便操作數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的接口；所述驅(qū)動(dòng)控制層又能和硬件管理層主動(dòng)交互，實(shí)現(xiàn)參數(shù)傳遞、控制以及管理；所述軟件管理層能直接和驅(qū)動(dòng)控制層交互，所述驅(qū)動(dòng)控制層能獨(dú)立與硬件管理層交互。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于驅(qū)動(dòng)控制層的軟硬件管理層高效并行操作的方法，其特征 在于所述驅(qū)動(dòng)控制層與軟件管理層和硬件管理層之間的交互包括讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)；所述讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)整體描述為1)軟件管理層發(fā)出指令調(diào)用驅(qū)動(dòng)控制層，并在驅(qū)動(dòng)控制層的控制下向FlashBram寫入 參數(shù)；2)當(dāng)該參數(shù)寫入驅(qū)動(dòng)控制層并達(dá)到系統(tǒng)觸發(fā)的臨界條件則向硬件管理層發(fā)出觸發(fā)信號(hào)；3)硬件管理層得到觸發(fā)信號(hào)后讀出FlashBram中已寫入的該參數(shù)；4)同時(shí)軟件管理層發(fā)出新指令調(diào)用驅(qū)動(dòng)控制層，在驅(qū)動(dòng)控制層的控制下向FlashBram 寫入新參數(shù)；5)待硬件管理層讀出FlashBram中已寫入的該參數(shù)的操作完成后FlashBram返回信 息，給驅(qū)動(dòng)控制層發(fā)出中斷讀取返回信息；6)驅(qū)動(dòng)控制層再向硬件管理層發(fā)出新觸發(fā)信號(hào)，讀取新參數(shù)；7)待FlashBram中寫滿參數(shù)時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制層向軟件管理層發(fā)送狀態(tài)已滿返回信息，此 時(shí)軟件層激活不需要操作接口 Bram的任務(wù)；與此同時(shí)硬件管理層也讀完FlashBram中最后 寫入的參數(shù)，完成軟硬件管理層高效并行操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于驅(qū)動(dòng)控制層的軟硬件管理層高效并行操作的方法，其 特征在于所述讀數(shù)據(jù)包括1)軟件管理層先將讀操作的參數(shù)信息發(fā)送到驅(qū)動(dòng)控制層；2)驅(qū)動(dòng)控制層再觸發(fā)硬件管理層，此時(shí)硬件管理層開始工作，處于忙狀態(tài)；3)軟件管理層在等待讀出數(shù)據(jù)的同時(shí)激活后臺(tái)塊回收任務(wù)，進(jìn)行虛擬塊回收；4)當(dāng)硬件操作完成后，以中斷的方式通知驅(qū)動(dòng)控制層，驅(qū)動(dòng)控制層通過信號(hào)量通知軟 件管理層此時(shí)硬件管理層已經(jīng)空閑，可繼續(xù)下一步操作；所述寫數(shù)據(jù)包括1)當(dāng)軟件管理層把操作信息放到FlashBram中時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制層立即回復(fù)軟件管理層操 作成功，而不需等待命令在硬件管理層的真實(shí)執(zhí)行結(jié)果；2)當(dāng)驅(qū)動(dòng)控制層接收的操作信息數(shù)達(dá)到系統(tǒng)中設(shè)置的觸發(fā)硬件管理層的臨界條件，驅(qū) 動(dòng)控制層再向硬件管理層發(fā)出觸發(fā)信號(hào)；3)接著硬件管理層開始從FlashBram中提取操作信息，同時(shí)軟件管理層繼續(xù)往 FlashBram中填充操作信息，而與硬件管理層當(dāng)前的忙閑狀態(tài)無關(guān)，4)如果FlashBram被填充滿了，則驅(qū)動(dòng)控制層會(huì)通知軟件管理層緩沖區(qū)已滿，此時(shí)軟 件管理層激活不需要操作FlashBram的任務(wù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于驅(qū)動(dòng)控制層的軟硬件管理層高效并行操作的方法，其特征在于所述在整個(gè)讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)的過程中，軟件管理層負(fù)責(zé)往接口 Bram中填充數(shù)據(jù)，同時(shí) 硬件管理層負(fù)責(zé)從FlashBram中提取數(shù)據(jù)，軟件管理層通過驅(qū)動(dòng)控制層對(duì)FlashBram的操 作和硬件管理層的操作同時(shí)進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于驅(qū)動(dòng)控制層的軟硬件管理層高效并行操作的方法，其特征 在于所述在整個(gè)讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)的過程中，當(dāng)硬件管理層操作返回的狀態(tài)表示沒有發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，則驅(qū)動(dòng)控制層內(nèi)部直接將其處理；在硬件管理層操作返回的狀態(tài)表示有錯(cuò)時(shí)，通知軟件管理層，再調(diào)用相應(yīng)的錯(cuò)誤處理 流程。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述基于驅(qū)動(dòng)控制層的軟硬件管理層高效并行操作的方法，其特征 在于所述系統(tǒng)中設(shè)置的觸發(fā)硬件管理層的臨界條件是驅(qū)動(dòng)控制層接收的操作信息數(shù)是每 通道芯片數(shù)的2倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于驅(qū)動(dòng)控制層的軟硬件管理層高效并行操作的方法，其特征 在于所述不需要操作FlashBram的任務(wù)包括虛擬塊回收以及磨損調(diào)整。
全文摘要
一種基于驅(qū)動(dòng)控制層的軟硬件管理層高效并行操作的方法，該方法中所述驅(qū)動(dòng)控制層為軟件管理層提供了一種方便操作數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的接口；所述驅(qū)動(dòng)控制層又能和硬件管理層主動(dòng)交互，實(shí)現(xiàn)參數(shù)傳遞、控制以及管理；所述軟件管理層能直接和驅(qū)動(dòng)控制層交互，所述驅(qū)動(dòng)控制層能獨(dú)立與硬件管理層交互。本發(fā)明能充分發(fā)揮系統(tǒng)模塊的并行性，系統(tǒng)的整體處理效率更高；可以明顯提高速度；簡(jiǎn)化了系統(tǒng)處理流程。
文檔編號(hào)G06F9/44GK101826010SQ20091021935
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者任明剛, 劉升 申請(qǐng)人:西安奇維測(cè)控科技有限公司