存储器子系统中的固件上电排序的制作方法

1.本公开的实施例大体上涉及存储器子系统，且更具体地说，涉及存储器子系统中的固件上电排序。

背景技术：

2.存储器子系统可包含存储数据的一或多个存储器装置。存储器装置可以是例如非易失性存储器装置和易失性存储器装置。一般来说，主机系统可利用存储器子系统以在存储器装置处存储数据以及从存储器装置检索数据。

技术实现要素：

3.根据本公开的方面，提供一种方法。所述方法包括：由执行存储器子系统的前端组件的处理装置接收对执行第一组初始化操作的第一请求，其中所述前端组件在与所述存储器子系统的存储器装置相关联的数据路径中与后端组件通信；响应于接收到所述第一请求，与发起所述后端组件的第二组初始化操作并行地发起所述前端组件的所述第一组初始化操作；响应于完成所述第一组初始化操作，将第一通知发送到主机计算机系统以指示所述前端组件能用于响应于来自所述主机计算机系统的对与所述存储器子系统相关联的配置数据的请求；从所述主机计算机系统接收对与所述存储器子系统相关联的配置数据的第二请求，其中在所述后端组件已完成所述第二组初始化操作之前接收所述第二请求；以及响应于在所述后端组件已完成所述第二组初始化操作之前从所述主机计算机系统接收所述第二请求，将所述配置数据提供到所述主机计算机系统。
4.根据本公开的另一方面，提供一种方法。所述方法包括：由执行存储器子系统的后端组件的处理装置接收对执行第一组初始化操作的第一请求，其中所述后端组件在与所述存储器子系统的存储器装置相关联的数据路径中与前端组件通信；响应于接收到所述第一请求，保留一组文件系统资源以阻止将所述一组文件系统资源分配到随后从所述前端组件接收的对存取所述存储器装置的请求；发起所述后端组件的所述第一组初始化操作，其中所述第一组初始化操作与由所述前端组件执行的第二组初始化操作并行地执行；以及响应于完成所述第一组初始化操作，释放所述一组文件系统资源以允许将所述一组文件系统资源分配到所述随后接收的请求。
5.根据本公开的又一方面，提供一种系统。所述系统包括：多个存储器装置；以及处理装置，其以操作方式与所述多个存储器装置耦合以执行包括以下的操作：由执行存储器子系统的前端组件的所述处理装置接收对执行第一组初始化操作的第一请求，其中所述前端组件在与所述存储器子系统的存储器装置相关联的数据路径中与后端组件通信；响应于接收到所述第一请求，与发起所述后端组件的第二组初始化操作并行地发起所述前端组件的所述第一组初始化操作；响应于完成所述第一组初始化操作，将第一通知发送到主机计算机系统以指示所述前端组件能用于响应于来自所述主机计算机系统的对与所述存储器子系统相关联的配置数据的请求；从所述主机计算机系统接收对与所述存储器子系统相关
联的配置数据的第二请求，其中在所述后端组件已完成所述第二组初始化操作之前接收所述第二请求；以及响应于在所述后端组件已完成所述第二组初始化操作之前从所述主机计算机系统接收所述第二请求，将所述配置数据提供到所述主机计算机系统。
附图说明
6.根据下文给出的具体实施方式且根据本公开的各种实施例的附图，将更加充分地理解本公开。然而，图式不应视为将本公开限于特定实施例，而是仅用于解释和理解。
7.图1说明根据本公开的一些实施例的包含存储器子系统的实例计算系统。
8.图2是根据本公开的一些实施例的用以促进由存储器子系统中的前端固件组件进行的改进的固件上电排序的实例方法的流程图。
9.图3说明根据本公开的一些实施例的存储器子系统的框图，所述存储器子系统包含固件管理组件以促进存储器子系统中的改进的固件上电排序。
10.图4是根据本公开的一些实施例的用以促进由存储器子系统中的后端固件组件进行的改进的固件上电排序的实例方法的流程图。
11.图5是本公开的实施例可在其中操作的实例计算机系统的框图。
具体实施方式
12.本公开的各方面涉及存储器子系统中的固件上电排序。存储器子系统可以是存储装置、存储器模块，或存储装置和存储器模块的组合。下文结合图1描述存储装置和存储器模块的实例。一般来说，主机系统可利用存储器子系统，所述存储器子系统包含一或多个组件，例如存储数据的存储器装置。主机系统可提供待存储于存储器子系统处的数据，且可请求从存储器子系统检索数据。
13.存储器子系统可包含高密度非易失性存储器装置，其中当没有电力供应到存储器装置时需要保留数据。非易失性存储器装置的一个实例为与非(nand)存储器装置。下文结合图1描述非易失性存储器装置的其它实例。非易失性存储器装置是一或多个裸片的封装。每个裸片可由一或多个平面组成。对于一些类型的非易失性存储器装置(例如，nand装置)，每个平面由物理块的集合组成。每个块由页的集合组成。每个页由存储器单元(“单元”)的集合组成。单元是存储信息的电子电路。取决于单元类型，单元可以存储二进制信息的一或多个位，且具有与正存储的位数相关的各种逻辑状态。
14.非易失性存储器装置可实施交叉点存储器架构。交叉点存储器架构的一个实例为三维交叉点(3d交叉点)存储器架构。3d交叉点存储器架构可以是可按字节寻址的(例如，类似于动态随机存取存储器(dram))。3d交叉点存储器阵列可包含可堆叠的交叉点架构，其中单元位于以网格布置的行地址线(字线或wl)和列地址线(位线或bl)的相交点处。更具体地，wl和bl在网格的形成中交叉，并且每个3d交叉点存储器单元(“3d交叉点单元”)可在交叉点处耦合在wl与bl之间。在交叉点处，wl和bl可位于不同竖直平面，使得wl在无物理接触的情况下跨越bl。3d交叉点架构可堆叠以改进存储密度，使得wl可跨越位于wl下方的第一bl和位于wl上方的第二bl。
15.存储器子系统控制器可对存储器装置执行存取操作，例如读取操作、编程操作、擦除操作等。存储器子系统控制器可包含固件数据路径，所述固件数据路径有助于处理来自
主机计算系统的请求以及对存储器装置执行存取操作。固件数据路径可包含管理与主机计算系统的通信的前端组件以及管理文件系统和对存储器装置执行的存取操作的后端组件。固件数据路径还可包含前端组件与后端组件之间的管理对存储器装置的安全存取(例如，认证、加密、解密等)的安全组件。
16.在常规存储器子系统中，当存储器子系统上电以执行各种初始化操作时，启动固件数据路径中的组件。例如，前端组件可执行用以与主机建立通信的操作，以及执行结合管理从主机接收的请求以及提供到主机的响应使用的用以初始化存储器区域的操作。安全组件可执行用以与后端建立加密/解密密钥协议的操作以及其它安全相关启动操作。后端可执行用以初始化文件系统的操作，且执行存储器装置的存储器重建操作。在常规系统中，通常一个接一个地执行这些组件的启动同步，使得在完成后端初始化之前，安全组件初始化不会开始，并且在安全组件初始化和后端初始化两者都完成之前，前端初始化无法完成。
17.这些类型的传统启动配置通常会使得存储器子系统的总上电时间更长。确切地说，在后端已完成其初始化以回复来自主机的任何请求之前，前端一直等待，即使那些请求并不涉及执行输入/输出(i/o)操作。例如，前端通常不接受来自主机的对与存储器子系统相关联的配置信息(例如，与存储器子系统控制器的类型相关联的信息)的请求，直到后端完全可操作为止。具有更大数目的存储器装置的常规系统可涉及长得多的后端初始化，这可能会产生延长的上电延迟。
18.常规存储器子系统通过尝试减少后端初始化所需的时间量来尝试减轻这些问题。这些类型的解决方案虽然能够将后端上电时间减少到一定程度，但仍涉及前端等待后端准备就绪。因而，在处理不与i/o操作相关联的主机请求时通常仍存在延迟，这可能会违反服务水平协议以及行业可用性标准。
19.本公开的各方面通过在系统上电期间改进各种固件组件的同步来解决以上和其它不足，以减少固件数据路径的总启动初始化时间，以及显著减少前端处理来自主机的非i/o请求时的延迟。在一个实施例中，存储器子系统控制器的固件管理组件可并行地发起前端、安全组件和后端的初始化操作以改进总启动时间。前端在完成其初始化后可通知主机其能够响应于非i/o相关请求(例如，并不涉及与存储器装置介接的对配置信息的请求)。安全组件在完成其初始化后可开始将文件系统请求以及加密/解密请求发送到后端而无需等待后端完成其初始化。后端可在开始初始化之前建立请求排队机制以接收请求且保持请求直到初始化完成为止。一旦完成，后端就可开始服务于队列中的请求。
20.本公开的优点包含但不限于存储器子系统的总体启动时间显著减少。通过并行地发起每个组件的初始化操作，可显著减少实现媒体装置可用性的总时间。另外，通过将前端组件配置成在后端已完成初始化之前处理来自主机的非i/o相关请求，可极大地减小响应于一些请求的延迟，进而提供满足更窄服务水平协议以及可用性的行业标准的能力。此外，通过将后端配置成在执行其初始化操作的同时使请求排队，固件数据路径的其它组件无需在开始正常操作之前等待后端完全可用。这继而可显著改进总体存储器子系统性能和可用性效率。
21.图1说明根据本公开的一些实施例的包含存储器子系统110的实例计算系统100。存储器子系统110可包含媒体，例如一或多个易失性存储器装置(例如，存储器装置140)、一或多个非易失性存储器装置(例如，存储器装置130)或这些的组合。
22.存储器子系统110可以是存储装置、存储器模块，或存储装置和存储器模块的组合。存储装置的实例包含固态驱动器(ssd)、快闪驱动器、通用串行总线(usb)快闪驱动器、嵌入式多媒体控制器(emmc)驱动器、通用快闪存储(ufs)驱动器、安全数字(sd)卡，以及硬盘驱动器(hdd)。存储器模块的实例包含双列直插式存储器模块(dimm)、小型dimm(so-dimm)，以及各种类型的非易失性双列直插式存储器模块(nvdimm)。
23.计算系统100可以是计算装置，例如台式计算机、膝上型计算机、网络服务器、移动装置、运载工具(例如，飞机、无人机、火车、汽车或其它运输工具)、支持物联网(iot)的装置、嵌入式计算机(例如，运载工具、工业设备或联网商业装置中包含的嵌入式计算机)，或包含存储器和处理装置的此类计算装置。
24.计算系统100可包含耦合到一或多个存储器子系统110的主机系统120。在一些实施例中，主机系统120耦合到不同类型的存储器子系统110。图1说明耦合到一个存储器子系统110的主机系统120的一个实例。如本文中所使用，“耦合到”或“与...耦合”通常指组件之间的连接，其可以是间接通信连接或直接通信连接(例如，不具有中间组件)，无论有线还是无线，包含例如电连接、光学连接、磁连接等连接。
25.主机系统120可包含处理器芯片组和由处理器芯片组执行的软件堆叠。处理器芯片组可包含一或多个核心、一或多个高速缓存器、存储器控制器(例如，nvdimm控制器)，以及存储协议控制器(例如，pcie控制器、sata控制器)。主机系统120使用存储器子系统110以例如将数据写入到存储器子系统110以及从存储器子系统110读取数据。
26.主机系统120可经由物理主机接口耦合到存储器子系统110。物理主机接口的实例包含但不限于串行高级技术附件(sata)接口、外围组件互连高速(pcie)接口、通用串行总线(usb)接口、光纤信道、串行附接scsi(sas)、双数据速率(ddr)存储器总线、小型计算机系统接口(scsi)、双列直插式存储器模块(dimm)接口(例如，支持双数据速率(ddr)的dimm套接接口)等。物理主机接口可用于在主机系统120与存储器子系统110之间传输数据。当存储器子系统110通过物理主机接口(例如，pcie总线)与主机系统120耦合时，主机系统120可进一步利用nvm高速(nvme)接口来存取组件(例如，存储器装置130)。物理主机接口可提供用于在存储器子系统110与主机系统120之间传递控制、地址、数据和其它信号的接口。图1说明存储器子系统110作为实例。一般来说，主机系统120可经由同一通信连接、多个独立通信连接和/或通信连接的组合来存取多个存储器子系统。
27.存储器装置130、140可包含不同类型的非易失性存储器装置和/或易失性存储器装置的任何组合。易失性存储器装置(例如，存储器装置140)可以是但不限于随机存取存储器(ram)，例如动态随机存取存储器(dram)和同步动态随机存取存储器(sdram)。
28.非易失性存储器装置(例如，存储器装置130)的一些实例包含与非(nand)型快闪存储器和就地写入存储器，例如三维交叉点(“3d交叉点”)存储器装置，其为非易失性存储器单元的交叉点阵列。非易失性存储器的交叉点阵列可结合可堆叠交叉网格化数据存取阵列基于体电阻的变化来执行位存储。另外，与许多基于快闪的存储器相比，交叉点非易失性存储器可执行就地写入操作，其中可在不预先擦除非易失性存储器信元的情况下对非易失性存储器信元进行编程。nand型快闪存储器包含例如二维nand(2d nand)和三维nand(3d nand)。
29.存储器装置130中的每一者可包含一或多个存储器单元阵列。一种类型的存储器
单元，例如单层级单元(slc)可每单元存储一个位。其它类型的存储器单元，例如多层级单元(mlc)、三层级单元(tlc)、四层级单元(qlc)和五层级单元(plc)，可每单元存储多个位。在一些实施例中，存储器装置130中的每一者可包含一或多个存储器单元阵列，例如slc、mlc、tlc、qlc或这些的任何组合。在一些实施例中，特定存储器装置可包含存储器单元的slc部分，以及mlc部分、tlc部分、qlc部分或plc部分。存储器装置130的存储器单元可分组为可指用于存储数据的存储器装置的逻辑单元的页。在一些类型的存储器(例如，nand)的情况下，可以将页分组以形成块。
30.尽管描述了非易失性存储器组件，例如3d交叉点非易失性存储器单元阵列和nand型快闪存储器(例如，2d nand、3d nand)，但存储器装置130可基于任何其它类型的非易失性存储器，例如只读存储器(rom)、相变存储器(pcm)、自选存储器、其它基于硫属化物的存储器、铁电晶体管随机存取存储器(fetram)、铁电随机存取存储器(feram)、磁随机存取存储器(mram)、自旋转移力矩(stt)-mram、导电桥接ram(cbram)、电阻性随机存取存储器(rram)、基于氧化物的rram(oxram)、或非(nor)快闪存储器或电可擦除可编程只读存储器(eeprom)。
31.存储器子系统控制器115(或简称为控制器115)可与存储器装置130通信以执行操作，例如在存储器装置130处读取数据、写入数据或擦除数据，以及其它此类操作。存储器子系统控制器115可包含硬件，例如一或多个集成电路和/或离散组件、缓冲器存储器，或其组合。硬件可包含具有用以执行本文中所描述的操作的专用(即，硬译码)逻辑的数字电路系统。存储器子系统控制器115可以是微控制器、专用逻辑电路系统(例如，现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)等)或其它合适的处理器。
32.存储器子系统控制器115可包含处理装置，所述处理装置包含被配置成执行存储在本地存储器119中的指令的一或多个处理器(例如，处理器117)。在所说明的实例中，存储器子系统控制器115的本地存储器119包含被配置成存储指令的嵌入式存储器，所述指令用于执行控制存储器子系统110的操作(包含处理存储器子系统110与主机系统120之间的通信)的各种过程、操作、逻辑流程和例程。
33.在一些实施例中，本地存储器119可包含存储器寄存器，其存储存储器指针、所提取的数据等。本地存储器119还可包含用于存储微码的只读存储器(rom)。虽然图1中的实例存储器子系统110已说明为包含存储器子系统控制器115，但在本公开的另一实施例中，存储器子系统110不包含存储器子系统控制器115，而是可依赖于外部控制(例如，由外部主机或由与存储器子系统分开的处理器或控制器提供)。
34.一般来说，存储器子系统控制器115可从主机系统120接收命令或操作，且可将命令或操作转换为指令或适当命令以实现对存储器装置130的所需存取。存储器子系统控制器115可负责其它操作，例如耗损均衡操作、垃圾收集操作、错误检测和错误校正码(ecc)操作、加密操作、高速缓存操作，以及与存储器装置130相关联的逻辑地址(例如，逻辑块地址(lba)、名字空间)与物理地址(例如，物理块地址)之间的地址转换。存储器子系统控制器115可进一步包含主机接口电路系统以经由物理主机接口与主机系统120通信。主机接口电路系统可将从主机系统接收的命令转换为命令指令以存取存储器装置130，以及将与存储器装置130相关联的响应转换为用于主机系统120的信息。
35.存储器子系统110还可包含未说明的额外电路系统或组件。在一些实施例中，存储
器子系统110可包含高速缓存器或缓冲器(例如，dram)和地址电路系统(例如，行解码器和列解码器)，所述地址电路系统可从存储器子系统控制器115接收地址且对所述地址进行解码以存取存储器装置130。
36.在一些实施例中，存储器装置130包含本地媒体控制器135，其结合存储器子系统控制器115进行操作以对存储器装置130的一或多个存储器单元执行操作。外部控制器(例如，存储器子系统控制器115)可在外部管理存储器装置130(例如，对存储器装置130执行媒体管理操作)。在一些实施例中，存储器子系统110为受管理存储器装置，其为具有在裸片上的控制逻辑(例如，本地控制器132)和用于同一存储器装置封装内的媒体管理的控制器(例如，存储器子系统控制器115)的原始存储器装置130。受管理存储器装置的实例为受管理nand(mnand)装置。
37.存储器子系统110可包含固件管理组件113，其可用于促进由存储器子系统110中的固件组件进行的改进的固件上电排序。在一些实施例中，存储器子系统控制器115包含固件管理组件113的至少一部分。在一些实施例中，固件管理组件113是主机系统110、应用程序或操作系统的一部分。在其它实施例中，本地媒体控制器135包含固件管理组件113的至少一部分，且被配置成执行本文中所描述的功能性。
38.在各种实施方案中，固件管理组件113可接收对执行固件的前端组件的一组初始化操作的请求，其中前端组件在与存储器装置130、140相关联的数据路径中与固件的安全组件和后端组件通信。响应于接收到所述请求，固件管理组件113可与发起后端的一组初始化操作并行地发起前端的一组初始化操作。响应于完成前端的一组初始化操作，固件管理组件113可将通知发送到主机系统120以指示前端可用于响应于来自主机的对与子系统控制器115相关联的配置信息的请求(例如，非i/o相关请求)。响应于在后端已完成其初始化之前从主机系统120接收此类请求，固件管理组件113可提供对所述请求的响应(例如，提供所请求的配置数据)。
39.另外，固件管理组件113可发起后端的一组初始化操作。如所指出，可与由前端执行的操作并行地执行这些操作。响应于接收到此请求，固件管理组件113可促进由后端管理的文件系统资源的保留，以防止将这些资源分配到随后从前端或安全组件接收的对存取存储器装置130、140的任何请求。一旦资源已保留，固件管理组件113就可发起后端的初始化操作。如果在初始化操作的执行期间由后端接收到请求，由于文件系统资源已保留，则后端可将所述请求添加到请求队列直到保留的资源被释放为止。一旦后端完成其初始化，就可释放资源以允许其分配到任何排队的请求以及任何新接收的请求。
40.下文相对于图2-4描述关于固件管理组件113的操作的另外细节。
41.图2是根据本公开的一些实施例的促进由存储器子系统中的前端固件组件进行的改进的固件上电排序的实例方法200的流程图。方法200可由处理逻辑执行，所述处理逻辑可包含硬件(例如，处理装置、电路系统、专用逻辑、可编程逻辑、微码、装置的硬件、集成电路等)、软件(例如，在处理装置上运行或执行的指令)，或其组合。在一些实施例中，方法200由图1的固件管理组件113执行。虽然以特定顺序或次序展示，但除非另外规定，否则可修改过程的次序。因此，说明的实施例应仅作为实例理解，且说明的过程可以不同次序执行，且一些过程可并行地执行。另外，可以在各种实施例中省略一或多个过程。因此，并非每一实施例中都需要所有过程。其它过程流程是可能的。
42.在操作210处，处理逻辑可通过存储器子系统固件的前端组件接收对在存储器子系统(例如，图1中的存储器子系统110)的上电序列期间执行一组初始化操作的请求。在各种实施方案中，前端组件可被配置成在与存储器子系统(例如，图1中的存储器装置130、140)的存储器装置(或多个存储器装置)相关联的数据路径中执行，且与所述数据路径中的其它固件组件通信。如上文所指出，数据路径还可包含管理与存储器子系统中的存储器装置的交互(例如，i/o操作、文件系统管理等)的后端组件。另外，数据路径可包含管理从前端接收且转发到后端组件的命令的认证、数据的加密/解密、与后端组件的加密密钥同步交换以及其它类似操作的安全组件。
43.在各种实施方案中，处理逻辑可从管理各种固件组件的上电排序的固件的调度组件接收请求。在其它实施方案中，处理逻辑可从存储器子系统控制器的另一组件接收请求。
44.在操作220处，处理逻辑可响应于在操作210处接收到请求，与发起后端组件的初始化操作的第二组并行地发起前端组件的初始化操作的组。在各种实施方案中，前端的初始化操作可包含标识与存储器子系统相关联的配置信息。在一些实施方案中，此信息可加载到本地存储器空间中以促进对从主机计算机系统接收的对配置信息的请求的有效响应。另外，初始化操作可包含标识连接的主机计算机系统以及配置和/或实现与这些系统的连接性以准备接收请求。在一些实施方案中，初始化操作可另外包含将存储器的区域配置成用于使所接收命令排队直到数据路径中的其它固件组件(例如，后端组件、安全组件等)已完成初始化且准备好接收命令/请求为止。如下文相对于图4所指出，后端的初始化操作可包含用以使得文件系统能够/将文件系统配置成能够响应于对执行i/o操作的请求的那些操作。
45.在操作230处，处理逻辑可响应于完成前端的初始化操作，将通知发送到连接的主机计算机系统以指示前端可用于响应于来自主机的对与存储器子系统相关联的配置信息的请求。在各种实施方案中，来自主机的对配置信息的请求可包含“标识控制器”请求，所述“标识控制器”请求向存储器子系统请求标识和/或描述存储器子系统控制器装置以及其配置属性和/或能力的信息。另外，来自主机的请求可包含对创建存储器队列的请求、对完成存储器队列的请求，或对执行非i/o操作的请求(例如，不涉及文件系统、不执行i/o操作，或可以其它方式由前端单独执行等的任何其它类型的请求)。
46.值得注意的是，通过使得能够在对文件系统的存取和/或对存储器装置的存取已经启用之前接受和处理这些类型的请求，可以在较小时间窗口内发起主机初始化操作，进而能够支持较短服务水平协议要求而无需花大成本重新配置后端初始化。
47.如上文所指出，数据路径还可包含管理命令/请求授权、加密/解密操作等的固件的安全组件。在此类情况下，前端可经由安全组件将基于i/o的请求转发到后端。例如，前端可在从主机接收到对执行i/o操作(读取、写入等)的请求之后将所述请求转发到安全组件。安全组件可验证所述请求(例如，确认从授权请求方接收到所述请求、确认所述请求使用有效加密密钥进行加密等)，并且执行加密/解密操作，随后将所述请求转发到后端。一旦请求已由安全组件验证，则后端可接收所述请求并执行可适用的文件系统或i/o操作。
48.在此类实施方案中，在操作230处，处理逻辑还可将通知发送到安全组件以使安全组件执行其自身的一组初始化操作。如同发送到主机的通知，处理逻辑可响应于完成前端初始化操作而将通知发送到安全组件。在一些情况下，处理逻辑可在其将通知发送到主机
的大致相同时间将此通知发送到安全组件，如上文所描述。替代地，处理逻辑可在将通知发送到主机之前或在将通知发送到主机之后将通知发送到安全模块。在其它实施方案中，处理逻辑可在完成前端初始化之前将通知发送到安全组件。在此类情况下，前端、安全组件和后端的初始化操作都可并行地发起。在各种实施方案中，发送到安全组件的通知可使安全组件执行初始化操作，例如加密/解密初始化、与后端的确认加密/解密协议和密钥的加密同步交换操作，或其它类似操作。
49.在操作240处，处理逻辑可从主机系统(例如，图1中的主机计算机系统120)接收对与存储器子系统相关联的配置信息的请求。上文相对于操作230描述这些类型的请求。在各种实施方案中，可在后端组件已完成其初始化操作之前接收此请求。如上文所指出，处理逻辑可处理这些请求，而无需等待后端完成其初始化。在一些实施方案中，由于不需要存取后端，因此处理逻辑可处理来自主机的这些类型的请求，而无需首先检查后端初始化的状态。在操作250处，处理逻辑可响应于在后端组件已完成其初始化操作之前从主机接收请求，将配置数据提供到主机。
50.在一些实施方案中，前端组件可另外监测后端组件的状态，以便确定何时可经由安全组件将i/o命令转发到后端。在此类情况下，处理逻辑可将对与后端的初始化操作的状态相关联的信息的请求发送到后端。响应于接收到对所述请求的响应，前端的处理逻辑可确定后端初始化的完成状态。在其它实施方案中，后端可主动地将广播通知发送到前端(和安全组件)以指示后端已完成初始化且可接收对执行涉及存储器子系统中的相关联存储器装置的i/o操作的请求。
51.响应于确定后端的完成状态指示后端初始化操作尚未完成，处理逻辑可阻止来自主机的对执行i/o操作的请求被转发到后端。在一些实施方案中，处理逻辑可完全拒绝所述请求。在这些情况下，响应于从主机接收到对执行与存储器子系统中的存储器装置相关联的i/o操作的请求，处理逻辑可将指示存储器装置不可用的响应发送到主机。替代地，处理逻辑可将通知发送到主机以向主机指示存储器装置不可用，这使主机保持对执行与存储器装置相关联的i/o操作的任何请求。
52.在其它实施方案中，前端可从主机接收i/o请求，但将所述i/o请求保持在请求队列中直到后端已完成初始化为止。在此类情况下，响应于确定后端的完成状态指示后端初始化操作尚未完成，处理逻辑可通知主机前端可用于接收对执行i/o操作的请求。响应于接收到此类请求，前端组件的处理逻辑可将所述请求存储在请求队列中。一旦前端的处理逻辑确定后端可用，就可从队列移除所存储的请求并将所述请求转发到后端。
53.响应于确定后端的完成状态指示后端初始化操作已完成，处理逻辑可使得主机能够发送对执行i/o操作的请求。在此类情况下，处理逻辑可将通知发送到主机以指示前端可用于接收和响应于对执行i/o操作的请求。响应于接收到此类请求，前端的处理逻辑可将所述请求转发到后端。如上文所指出，在一些实施方案中，可经由数据路径的安全组件将所接收的请求转发到后端。在此类情况下，处理逻辑可将所述请求发送到安全组件，从而使安全组件认证所述请求(例如，验证被授权存取存储器装置的请求的来源、对来自前端的请求进行解密、对后端的请求进行加密等)，且随后将所述请求转发到后端组件。
54.图3说明根据本公开的一些实施例的包含固件管理组件113(例如，图1中的存储器子系统110的固件管理组件113)以促进固件路径中的改进的固件上电排序的存储器子系统
300的框图。应注意，为了便于说明，在图3中描绘一个启动序列，在其它实施方案中，本公开的各方面可应用于固件组件的不同启动序列。
55.如图3中所示，且如上文相对于图2和下文相对于图4所描述，固件管理组件113可管理和同步固件数据路径中的前端组件310、安全组件320和后端组件330的启动序列。如所展示，前端310可接收对执行一组初始化操作的请求(或其它通知/指示)(描绘为初始化开始311)。在大致相同时间，后端330可接收对执行其自身的一组初始化操作的请求(描绘为初始化开始331)。
56.响应于接收到这些请求，前端310可与后端330发起其初始化操作(初始化333)并行地发起自身的初始化操作(初始化312)。响应于完成其初始化操作(初始化312)，前端310可将通知发送到主机120(例如，图1中的主机系统120)以指示前端310可响应于非i/o请求(非i/o请求313)。如上文所描述，这允许前端310在后端已报告已针对i/o请求启用对存储器装置130、140的存取之前服务于来自主机120的对配置信息的请求(例如，对“标识控制器”的请求)。
57.如所展示，响应于完成其初始化操作(初始化312)，前端310还可将通知发送到安全组件320以发起其自身的初始化操作(初始化321)。一旦安全组件320完成其一组初始化操作，它就可将通知发送到前端310以指示其已完成其初始化操作且准备好从前端310接收请求(准备就绪322)。另外，一旦安全组件320已完成其初始化，它也可开始将文件系统和/或安全请求(f/s请求323)发送到后端330。
58.如上文所指出，且下文相对于图4更详细地描述，后端330可接收对执行其自身的一组初始化操作的请求(初始化开始331)。响应于接收到此请求，后端330可保留可用于执行所接收的i/o和文件系统请求的文件系统资源(保留322)。可执行此保留过程以允许从前端310和/或安全组件320接收请求而不拒绝它们。确切地说，通过保留资源，可利用当前现有的请求处理基础设施来使所接收的请求排队(入队者334)，直到资源被释放(释放335)为止。
59.一旦可适用的文件系统资源已保留，则后端330可执行其一组初始化操作(初始化333)。如上文所指出，可将任何文件系统请求(f/s请求323)添加到由后端330管理的请求队列(入队者334)。虽然未在图3中具体描绘，但在一些实施方案中，可从前端310以及安全组件320接收请求。响应于完成其初始化操作，头端330可释放任何保留的文件系统资源并开始处理来自请求队列的请求(释放335)。
60.一旦资源已被释放，则后端330可将通知发送到前端310以指示后端已完成其初始化操作且存储器装置130、140可用于服务于i/o请求(准备就绪336)。随后，前端310可响应于确定后端330和安全组件320都准备好接收对执行i/o操作的请求，将通知发送到主机120以指示前端310可用于响应于i/o请求。在接收到i/o请求(i/o 315)后，前端310可将所述请求转发到安全组件320，所述安全组件可执行任何可适用的安全/加密/解密/授权相关操作。然后，安全组件320可将i/o请求(i/o 324)转发到后端330以供处理。后端330可接收请求并执行与请求相关联的必要i/o操作(例如，读取操作、写入操作、删除操作等)(i/o 337)。然后，后端330可返回响应，所述响应通过固件数据路径(安全组件320，然后是前端310)转发到主机120。下文相对于图4描述关于由后端330执行的操作的另外细节。
61.图4是根据本公开的一些实施例的用以促进由存储器子系统中的后端固件组件进
行的改进的固件上电排序的实例方法400的流程图。方法400可由处理逻辑执行，所述处理逻辑可包含硬件(例如，处理装置、电路系统、专用逻辑、可编程逻辑、微码、装置的硬件、集成电路等)、软件(例如，在处理装置上运行或执行的指令)，或其组合。在一些实施例中，方法400由图1的固件管理组件113执行。虽然以特定顺序或次序展示，但除非另外规定，否则可修改过程的次序。因此，说明的实施例应仅作为实例理解，且说明的过程可以不同次序执行，且一些过程可并行地执行。另外，可以在各种实施例中省略一或多个过程。因此，并非每一实施例中都需要所有过程。其它过程流程是可能的。
62.在操作410处，处理逻辑可通过存储器子系统固件的后端组件接收对在存储器子系统(例如，图1中的存储器子系统110)的上电序列期间执行一组初始化操作的请求。如上文所指出，在一些实施方案中，后端组件可被配置成在与存储器子系统(例如，图1中的存储器装置130、140)的存储器装置(或多个存储器装置)相关联的数据路径中执行，且与所述数据路径中的其它固件组件通信。而且，如上文所指出，数据路径还可包含：前端组件，其管理与主机计算机系统的交互；以及安全组件，其管理从前端接收且转发到后端组件的命令的认证、数据的加密/解密、与后端组件的加密密钥同步交换以及其它类似操作。
63.在各种实施方案中，处理逻辑可从管理各种固件组件的上电排序的固件的调度组件接收请求。在其它实施方案中，处理逻辑可从存储器子系统控制器的另一组件接收请求。例如，可从前端组件接收请求，使得后端的处理逻辑可与前端发起前端初始化操作并行地发起后端的初始化操作。
64.在操作420处，处理逻辑可响应于在操作410处接收到请求，保留一组文件系统资源以防止i/o或文件系统操作的执行。通过保留文件系统资源，处理逻辑可阻止将那些资源分配到随后从前端或安全组件接收的对存取存储器子系统中的存储器装置的任何请求。在各种实施方案中，处理逻辑可通过设置标志、令牌、信号量等以将资源标记为正在使用来执行保留操作，进而使所接收的请求排队而非被拒绝。
65.在说明性实例中，处理逻辑可在文件系统资源已保留之后接收请求(在资源的保留之后接收的请求)。此后续请求可从前端或安全组件接收以执行与存储器子系统中的存储器装置相关联的i/o或文件系统操作。举例来说，安全组件可发送对与后端所使用的加密协议相关联的配置信息的请求、对执行加密密钥同步交换操作(例如，与关于加密密钥/协议在安全组件与后端之间建立协议相关联的操作)的请求等。另外，前端或安全模块可发送对文件系统配置信息的请求。类似地，所述请求可为执行i/o操作。响应于接收到所述请求，后端的处理逻辑可标识所请求的文件系统资源且确定那些所请求的资源是否可用。由于操作420应已保留文件系统资源，因此处理逻辑可确定所请求的资源不可用，从而使处理逻辑保持所述请求直到资源被释放为止。在此类情况下，处理逻辑可将后续请求添加到请求队列，直到使得所请求的资源可用为止。
66.在操作430处，处理逻辑可发起后端的初始化操作的组。在一些实施方案中，处理逻辑可响应于完成操作420中所描述的文件系统资源保留而发起这些操作。在各种实施方案中，处理逻辑可发起后端初始化操作，使得所述后端初始化操作与如上文相对于图2所描述的前端的初始化操作的执行并行地执行。在各种实施方案中，由后端执行的初始化操作可包含在准备存储器装置以实现操作状态时涉及的那些操作。这些类型的操作可包含存储器装置的初始上电、初始化操作、校准操作、存储器重建、垃圾收集、存储器训练或其它类
似操作。在完成这些操作之前，存储器装置可能不是完全可操作的，这可防止后端服务于对那些存储器装置执行i/o操作的请求。
67.在操作440处，处理逻辑可响应于在操作430中完成后端初始化操作，释放由操作420保留的一组文件系统资源。如上文所指出，通过释放保留的资源，处理逻辑可允许将那些资源分配到任何排队的请求以及任何额外的随后接收的请求(例如，在资源已经启用之后接收但尚未添加到请求队列的请求)。例如，当接收到新请求时，处理逻辑可确定所请求的资源是否已保留，并且如果未保留，则允许处理请求(或如果队列仍正被处理，则将请求添加到所述队列)。如果请求队列仍正被处理，则响应于确定所请求资源已释放(例如，未保留、可用等)，处理逻辑可从请求队列检索排队的请求，为所述请求分配可适用资源，并且针对所述请求执行文件系统和/或i/o操作。
68.在一些实施方案中，响应于完成后端初始化操作，后端的处理逻辑可另外通知存储器子系统的前端和/或安全组件存储器装置可用。在此类情况下，后端的处理逻辑可将通知发送到存储器子系统的前端和/或安全组件以指示后端组件可用于响应于对执行i/o操作的请求。替代地，后端可响应于接收到对此类状态的特定请求而将自身状态提供到前端或安全组件。
69.图5说明计算机系统500的实例机器，在所述计算机系统内可执行用于使机器执行本文中所论述的方法中的任何一或多者的指令集。在一些实施例中，计算机系统500可对应于包含、耦合到或利用存储器子系统(例如，图1的存储器子系统110)的主机系统(例如，图1的主机系统120)，或可用于执行控制器的操作(例如，执行操作系统以执行对应于图1的固件管理组件134的操作)。在替代实施例中，机器可连接(例如，联网)到lan、内联网、外联网和/或因特网中的其它机器。机器可作为对等(或分布式)网络环境中的对等机器或作为云计算基础设施或环境中的服务器或客户端机器而在客户端-服务器网络环境中的服务器或客户端机器的容量中操作。
70.机器可以是个人计算机(pc)、平板pc、机顶盒(stb)、个人数字助理(pda)、蜂窝电话、网络器具、服务器、网络路由器、交换机或桥接器，或能够(依序或以其它方式)执行指定将由所述机器采取的动作的指令集的任何机器。另外，虽然说明了单个机器，但还应认为术语“机器”包含机器的任何集合，所述集合单独地或共同地执行指令的集合(或多个集合)以执行本文中所论述的方法中的任何一或多种。
71.实例计算机系统500包含处理装置502、主存储器504(例如，只读存储器(rom)、快闪存储器、例如同步dram(sdram)或rdram的动态随机存取存储器(dram)等)、静态存储器506(例如，快闪存储器、静态随机存取存储器(sram)等)，以及数据存储系统518，它们经由总线530彼此通信。
72.处理装置502表示一或多个通用处理装置，例如微处理器、中央处理单元等。更具体地说，处理装置可以是复杂指令集计算(cisc)微处理器、精简指令集计算(risc)微处理器、超长指令字(vliw)微处理器，或实施其它指令集的处理器，或实施指令集的组合的处理器。处理装置502还可以是一或多个专用处理装置，例如专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号处理器(dsp)、网络处理器等。处理装置502被配置成执行指令526以用于执行本文中所论述的操作和步骤。计算机系统500可进一步包含网络接口装置508以通过网络520通信。
73.数据存储系统518可包含机器可读存储媒体524(也被称为计算机可读媒体)，所述机器可读存储媒体上存储有一或多个指令集526或体现本文中所描述的方法或功能中的任何一或多者的软件。指令526还可在其由计算机系统500执行期间完全或至少部分地驻留在主存储器504内和/或处理装置502内，主存储器504和处理装置502也构成机器可读存储媒体。机器可读存储媒体524、数据存储系统518和/或主存储器504可对应于图1的存储器子系统110。
74.在一个实施例中，指令526包含用以实施对应于固件管理组件(例如，图1的固件管理组件134)的功能性的指令。尽管在实例实施例中机器可读存储媒体524展示为单个媒体，但术语“机器可读存储媒体”应被认为包含存储一或多个指令集的单个媒体或多个媒体。术语“机器可读存储媒体”还应被认为包含能够存储或编码供机器执行的指令集且使机器执行本公开的方法中的任何一或多种的任何媒体。因此，术语“机器可读存储媒体”应被认为包含但不限于固态存储器、光学媒体和磁性媒体。
75.已依据计算机存储器内的数据位的操作的算法和符号表示呈现了先前详细描述的一些部分。这些算法描述和表示为数据处理领域的技术人员用以将其工作的主旨最有效地传达给所属领域的其他技术人员的方式。算法在这里并且通常被认为是产生所需结果的操作的自洽序列。所述操作为需要对物理量进行物理操控的操作。这些量通常但未必呈能够被存储、组合、比较和以其它方式操控的电或磁信号的形式。有时，主要出于通用的原因，已证明将这些信号称为位、值、元件、符号、字符、术语、数字等是方便的。
76.然而，应牢记，所有这些和类似术语应与适当物理量相关联，且仅仅是应用于这些量的方便标签。本公开可指将计算机系统的寄存器和存储器内的表示为物理(电子)量的数据操控和变换为计算机系统存储器或寄存器或其它这类信息存储系统内的类似地表示为物理量的其它数据的计算机系统或类似电子计算装置的动作和过程。
77.本公开还涉及用于执行本文中的操作的设备。此设备可出于预期目的而专门构造，或其可包含通过存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算机。此类计算机程序可存储于计算机可读存储媒体中，例如但不限于任何类型的盘，包含软盘、光盘、cd-rom和磁性光盘、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、eprom、eeprom、磁卡或光卡，或适合于存储电子指令的任何类型的媒体，它们各自耦合到计算机系统总线。
78.本文中呈现的算法和显示本质上不与任何特定计算机或其它设备相关。各种通用系统可与根据本文中的教示的程序一起使用，或其可证明构造更加专用的设备以执行所述方法是方便的。将如下文描述中所阐述的那样呈现各种这些系统的结构。另外，未参考任何特定编程语言来描述本公开。应了解，可使用各种编程语言来实施如本文所描述的本公开的教示。
79.本公开可提供为计算机程序产品或软件，其可包含在其上存储有可用于编程计算机系统(或其它电子装置)以执行根据本公开的过程的指令的机器可读媒体。机器可读媒体包含用于以机器(例如，计算机)可读的形式存储信息的任何机制。在一些实施例中，机器可读(例如，计算机可读)媒体包含机器(例如，计算机)可读存储媒体，例如只读存储器(“rom”)、随机存取存储器(“ram”)、磁盘存储媒体、光学存储媒体、快闪存储器组件等。
80.在前述说明书中，本公开的实施例已经参考其具体实例实施例进行描述。将显而易见的是，可以在不脱离如所附权利要求书中阐述的本公开的实施例的更广精神和范围的
情况下对本公开进行各种修改。因此，应在说明性意义上而非限制性意义上看待说明书和图式。

技术特征：

1.一种方法，其包括：由执行存储器子系统的前端组件的处理装置接收对执行第一组初始化操作的第一请求，其中所述前端组件在与所述存储器子系统的存储器装置相关联的数据路径中与后端组件通信；响应于接收到所述第一请求，与发起所述后端组件的第二组初始化操作并行地发起所述前端组件的所述第一组初始化操作；响应于完成所述第一组初始化操作，将第一通知发送到主机计算机系统以指示所述前端组件能用于响应于来自所述主机计算机系统的对与所述存储器子系统相关联的配置数据的请求；从所述主机计算机系统接收对与所述存储器子系统相关联的配置数据的第二请求，其中在所述后端组件已完成所述第二组初始化操作之前接收所述第二请求；以及响应于在所述后端组件已完成所述第二组初始化操作之前从所述主机计算机系统接收所述第二请求，将所述配置数据提供到所述主机计算机系统。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述前端组件在所述数据路径中进一步与安全组件通信，所述方法进一步包括：响应于完成所述第一组初始化操作，将第二通知发送到所述安全组件以使所述安全组件执行所述安全组件的第三组初始化操作。3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：将对与所述第二组初始化操作的状态相关联的信息的第三请求发送到所述后端组件；以及响应于接收到对所述第三请求的响应，确定所述后端组件的初始化完成状态。4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括：响应于确定所述后端组件的所述完成状态指示所述第二组初始化操作已完成：将通知发送到所述主机计算机系统以指示所述前端组件能用于响应于输入/输出i/o请求；从所述主机计算机系统接收对执行与所述存储器装置相关联的i/o操作的i/o请求；并且将所述i/o请求转发到所述后端组件。5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括：响应于确定所述后端组件的所述完成状态指示所述第二组初始化操作尚未完成：将通知发送到所述主机计算机系统以指示所述前端组件能用于响应于输入/输出i/o请求；从所述主机计算机系统接收对执行与所述存储器装置相关联的i/o操作的i/o请求；并且将所述i/o请求存储在请求队列中。6.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括：响应于确定所述后端组件的所述完成状态指示所述第二组初始化操作尚未完成：从所述主机接收对执行与所述存储器装置相关联的i/o操作的i/o请求；并且将指示所述存储器装置不可用的响应发送到所述主机计算机系统。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二请求包括对标识所述子系统控制器的请求、对创建存储器队列的请求、对完成所述存储器队列的请求或对执行非i/o操作的请求中的至少一者。8.一种方法，其包括：由执行存储器子系统的后端组件的处理装置接收对执行第一组初始化操作的第一请求，其中所述后端组件在与所述存储器子系统的存储器装置相关联的数据路径中与前端组件通信；响应于接收到所述第一请求，保留一组文件系统资源以阻止将所述一组文件系统资源分配到随后从所述前端组件接收的对存取所述存储器装置的请求；发起所述后端组件的所述第一组初始化操作，其中所述第一组初始化操作与由所述前端组件执行的第二组初始化操作并行地执行；以及响应于完成所述第一组初始化操作，释放所述一组文件系统资源以允许将所述一组文件系统资源分配到所述随后接收的请求。9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括：接收对存取所述存储器装置的第一后续请求；响应于确定保留所述一组文件系统资源，将所述第一后续请求添加到请求队列；以及响应于确定所述一组文件系统资源被释放：从所述请求队列检索所述第一后续请求；并且将所述一组文件系统资源分配到第一随后接收的请求。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一后续请求包括来自所述前端组件的对执行输入/输出i/o操作的请求。11.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括：响应于完成所述后端组件的所述第一组初始化操作，将第一通知发送到所述前端组件以指示所述后端组件能用于响应于对执行i/o操作的请求。12.根据权利要求9所述的方法，其中所述后端组件在所述数据路径中进一步与安全组件通信，并且其中所述第一后续请求包括认证操作、加密密钥同步交换操作或对文件系统配置信息的请求中的至少一者。13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：响应于完成所述后端组件的所述第一组初始化操作，将第二通知发送到所述安全组件以指示所述后端组件能用于响应于对执行i/o操作的请求。14.一种系统，其包括：多个存储器装置；以及处理装置，其以操作方式与所述多个存储器装置耦合以执行包括以下的操作：由执行存储器子系统的前端组件的所述处理装置接收对执行第一组初始化操作的第一请求，其中所述前端组件在与所述存储器子系统的存储器装置相关联的数据路径中与后端组件通信；响应于接收到所述第一请求，与发起所述后端组件的第二组初始化操作并行地发起所述前端组件的所述第一组初始化操作；响应于完成所述第一组初始化操作，将第一通知发送到主机计算机系统以指示所述前
端组件能用于响应于来自所述主机计算机系统的对与所述存储器子系统相关联的配置数据的请求；从所述主机计算机系统接收对与所述存储器子系统相关联的配置数据的第二请求，其中在所述后端组件已完成所述第二组初始化操作之前接收所述第二请求；以及响应于在所述后端组件已完成所述第二组初始化操作之前从所述主机计算机系统接收所述第二请求，将所述配置数据提供到所述主机计算机系统。15.根据权利要求14所述的系统，其中所述前端组件在所述数据路径中进一步与安全组件通信，并且其中所述处理装置将执行包括以下的另外操作：响应于完成所述第一组初始化操作，将第二通知发送到所述安全组件以使所述安全组件执行所述安全组件的第三组初始化操作。16.根据权利要求14所述的系统，其中所述处理装置将执行包括以下的另外操作：将对与所述第二组初始化操作的状态相关联的信息的第三请求发送到所述后端组件；以及响应于接收到对所述第三请求的响应，确定所述后端组件的初始化完成状态。17.根据权利要求16所述的系统，其中所述处理装置将执行包括以下的另外操作：响应于确定所述后端组件的所述完成状态指示所述第二组初始化操作已完成：将通知发送到所述主机计算机系统以指示所述前端组件能用于响应于输入/输出i/o请求；从所述主机计算机系统接收对执行与所述存储器装置相关联的i/o操作的i/o请求；并且将所述i/o请求转发到所述后端组件。18.根据权利要求17所述的系统，其中所述处理装置将执行包括以下的另外操作：响应于确定所述后端组件的所述完成状态指示所述第二组初始化操作尚未完成：将通知发送到所述主机计算机系统以指示所述前端组件能用于响应于输入/输出i/o请求；从所述主机计算机系统接收对执行与所述存储器装置相关联的i/o操作的i/o请求；并且将所述i/o请求存储在请求队列中。19.根据权利要求17所述的系统，其中所述处理装置将执行包括以下的另外操作：响应于确定所述后端组件的所述完成状态指示所述第二组初始化操作尚未完成：从所述主机接收对执行与所述存储器装置相关联的i/o操作的i/o请求；并且将指示所述存储器装置不可用的响应发送到所述主机计算机系统。20.根据权利要求14所述的系统，其中所述第二请求包括对标识所述子系统控制器的请求、对创建存储器队列的请求、对完成所述存储器队列的请求或对执行非i/o操作的请求中的至少一者。

技术总结

本公开涉及存储器子系统中的固件上电排序。存储器子系统的前端固件组件：接收对执行第一组初始化操作的第一请求，其中所述前端组件在与所述存储器子系统的存储器装置相关联的数据路径中与后端组件通信；响应于接收到所述第一请求，与发起所述后端组件的第二组初始化操作并行地发起所述前端组件的所述第一组初始化操作；响应于完成所述第一组初始化操作，将第一通知发送到主机计算机系统以指示所述前端组件能用于响应于对与所述存储器子系统相关联的配置数据的请求；从所述主机计算机系统接收对与所述存储器子系统相关联的配置数据的第二请求，其中在所述后端组件已完成所述第二组初始化操作之前接收所述第二请求；并且响应于在所述后端组件已完成所述第二组初始化操作之前从所述主机计算机系统接收所述第二请求，将所述配置数据提供到所述主机计算机系统。机系统。机系统。