CN106326133A - 存储系统、存储管理装置、存储器、混合存储装置及存储管理方法 - Google Patents

存储系统、存储管理装置、存储器、混合存储装置及存储管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种存储系统、存储管理装置、存储器、混合存储装置及存储管理方法。所述存储系统包括存储器和管理器；所述管理器接收数据写请求，确定待写入的数据页的数据类别，为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块，向所述存储器发送数据写指令，所述数据写指令携带至少一个指定的逻辑块对应的待写入数据页；所述存储器用于接收所述数据写指令，根据所述数据写指令将所述至少一个指定的逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个指定的逻辑块对应的物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。使用本发明，可有效减少SSD的物理块擦除时产生的写放大。

Description

存储系统、存储管理装置、存储器、混合存储装置及存储管理方法
技术领域
本发明涉及存储技术领域，特别涉及一种存储系统、存储管理装置、存储器、混合存储装置及存储管理方法。
背景技术
固态存储器(Solid state disk,SSD)具有高性能、低延迟、低功耗、环境适应性强等优点，同时成本也在不断降低，因此目前应用的越来越普遍，主要用作硬盘(Hard disk drive,HDD)的缓存。
由于SSD不能像HDD那样在原地进行覆盖写，而是需要擦除原来的数据，才能写入新的数据，而且SSD的读写单位为页，但擦除的单位却是物理块，所以在对SSD中的数据进行更新时，需要将更新的数据写入另外一个空闲的位置，而把原来的数据设置为无效，等到SSD满的时候再选择无效数据比较多的物理块进行擦除。
SSD擦除的物理块中可能包括大量的有效页，这就需要把这些有效页的数据重新拷贝到另外的空闲位置后，再对需要擦除的物理块中的数据进行擦除，这个过程即为垃圾回收，而在垃圾回收的过程，将这些有效页的数据重新拷贝到另外的空闲位置，额外增加了数据的写入，即引起了SSD的写放大。SSD的写放大会降低SSD的性能，缩短SSD的寿命。
发明内容
本发明实施例提供SSD存储器管理装置及方法，减少SSD存储器在数据擦除过程中产生的写放大问题。
本发明实施例第一方面提供一种存储系统，包括存储器和管理器；
所述存储器包括多个物理块；
所述管理器用于接收数据写请求，确定待写入数据页的数据类别，为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块，并向所述存储器发送数据写指令，其中，所指定的每个逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页，所述数据写指令携带所指定的至少一个逻辑块对应的待写入数据页；
所述存储器用于接收所述数据写指令，根据所述数据写指令，将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中，其中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述存储器中还预先配置物理块与逻辑块的对应关系，其中，所述每个物理块对应一个逻辑块，每个逻辑块对应至少一个物理块；
则，所述管理器还用于在所述数据写指令中进一步携带所述至少一个逻辑块的信息；
所述存储器在接收到所述数据写指令后，具体用于：根据所述数据写指令中的所述至少一个逻辑块的信息查询所述物理块与逻辑块的对应关系，确定所述至少一个逻辑块对应的物理块，将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中。
结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，所述存储系统还包括至少一个缓存，每个缓存的容量小于或等于所述每个逻辑块的容量；
所述管理器在接收数据写请求之后，具体用于：将数据类别不同的待写入数据页写入不同的缓存中，所述每个缓存中写入同一种数据类别的待写入数据页，为每个写满的缓存中的同一种数据类别的数据页指定至少一个逻辑块，向所述存储器发送数据写指令，所述数据写指令携带所述至少一个逻辑块的信息和所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页；
所述存储器在接收到所述数据写指令后，具体用于：根据所述数据写指令，为所述至少一个逻辑块分配物理块，以及将所述至少一个逻辑块对应的数据页写入所述分配的物理块中，其中，所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块被分配的物理块为所述存储器中的空闲物理块，且所述空闲物理块在被分配之后被标记为非空闲，所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块被分配的物理块的总容量大于或等于所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块的容量。
结合第一方面的第二种实现方式，第三种可能的实现方式中，所述存储器还用于根据所述数据写指令中的所述至少一个逻辑块的信息以及所述至少一个逻辑块被分配的物理块的信息，记录物理块与逻辑块之间的对应关系。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，或者第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述管理器还用于在所述至少一个逻辑块中记录所述至少一个逻辑块对应的每个待写入数据页的逻辑地址，以及记录所述至少一个逻辑块对应的数据页的数据类别。
结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述管理器还用于根据每个逻辑块对应的数据页，确定待擦除的逻辑块，向所述存储器发送擦除指令，所述擦除指令携带所述待擦除的逻辑块的信息；
所述存储器还用于接收所述擦除指令，根据所述擦除指令中的所述待擦除的逻辑块的信息和所述物理块与逻辑块的对应关系，确定待擦除的物理块，以及擦除所述待擦除的物理块。
结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述数据类别为根据数据被访问的频率确定的冷数据和热数据；所述管理器还用于在确定需要对已存储的数据页进行更新时，将所述已存储的数据页对应的逻辑块中记录的所述已存储的数据页的逻辑地址置为无效；
所述管理器用于根据每个逻辑块对应的数据页，确定待擦除的逻辑块具体包括：选择数据类别为热数据的逻辑块，或者无效逻辑地址数量多的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块。
结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述数据类别为根据数据被访问的频率确定的冷数据和热数据；所述管理器用于根据每个逻辑块对应的数据页，确定待擦除的逻辑块具体包括：选择数据类别为冷数据的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块；
所述管理器还用于在所述擦除指令携带禁止垃圾回收的指示。
结合第一方面的第五种或者第六种或者第七种可能的实现方式中，在第八种可能的实现方式中，所述管理器在向所述存储器发送所述擦除指令之前，所述管理器还用于根据预设的迁移策略确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页，并向所述存储器发送数据迁移指令，所述数据迁移指令携带所述待迁移的数据页的信息；
所述存储器还用于根据所述数据迁移指令将所述存储器中所述待迁移的数据页进行迁移。
结合第一方面的第八种可能的实现方式中，在第九种可能的实现方式中，所述管理器还用于根据预设的迁移策略确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页具体包括：将所述待擦除的逻辑块中当前数据类别为热数据且逻辑地址有效的数据页确定为所述待迁移的数据页。
第二方面，提供一种存储管理装置，应用于包括存储器的存储系统，所述存储器包括多个物理块，所述存储管理装置包括：
分类模块，用于接收数据写请求，确定待写入数据页的数据类别；
逻辑块管理模块，用于根据所述分类模块的分类结果，为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块，其中，所指定的每个逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页；
写入指令模块，用于根据所述逻辑块管理模块为所述待写入数据页指定的逻辑块，向所述存储器发送数据写指令，其中，所述数据写指令携带至少一个逻辑块对应的待写入数据页，所述数据写指令用于指示所述存储器根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中，其中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述数据写指令中进一步携带所述至少一个逻辑块信息；
所述数据写指令具体用于指示所述存储器根据所述数据写指令中的所述至少一个逻辑块的信息查询所述存储器中预设的物理块与逻辑块的对应关系，确定所述至少一个逻辑块对应的物理块，将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中。
结合第二方面，在第二种可能的实现方式中，所述存储管理装置还包括：
缓存写入模块，用于根据所述分类模块的分类结果，将数据类别不同的待写入数据页写入不同的缓存中，同一种数据类别的待写入数据页被写入同一缓存中，每个缓存的容量小于或等于所述每个逻辑块的容量；
所述逻辑块管理模块用于为每个写满的缓存中的同一种数据类别的数据页指定一个逻辑块；
所述写入指令模块具体用于根据所述逻辑块管理模块为所述待写入数据页指定的逻辑块，向所述存储器发送数据写指令，所述数据写指令携带所述至少一个逻辑块的信息和所述至少一个逻辑块对应的数据页，所述数据写指令具体用于指示所述存储器为所述至少一个逻辑块分配物理块，以及将所述至少一个逻辑块对应的数据页写入所述分配的物理块，其中，所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块被分配的物理块为所述存储器中的空闲物理块，且所述空闲物理块被分配之后被标记为非空闲，所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块被分配的物理块的总容量大于或等于所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块的容量。
结合第二方面的第一种实现方式或者第二种实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述逻辑块管理模块还用于在所述至少一个逻辑块中记录所述至少一个逻辑块对应的每个待写入数据页的逻辑地址，以及记录所述至少一个逻辑块对应的数据页的数据类别。
结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述的存储管理装置还包括擦除指令模块，用于根据每个逻辑块对应的数据页，确定待擦除的逻辑块，向所述存储器发送擦除指令，所述擦除指令携带所述待擦除的逻辑块的信息，所述擦除指令用于指示所述存储器根据所述擦除指令中的所述待擦除的逻辑块的信息和所述存储器中设置的物理块与逻辑块的对应关系，确定待擦除的物理块，以及擦除所述待擦除的物理块。
结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述数据类别为根据数据被访问的频率确定的冷数据和热数据；所述逻辑块管理模块还用于在确定需要对已存储的数据页进行更新时，将所述已存储的数据页对应的逻辑块中记录的所述已存储的数据页的逻辑地址置为无效；
所述擦除指令模块用于确定待擦除的逻辑块具体包括：选择数据类别为热数据的逻辑块，或者无效逻辑地址数量多的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块。
结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述数据类别为根据数据被访问的频率确定的冷数据和热数据；所述擦除指令模块用于确定待擦除的逻辑块具体包括：选择数据类别为冷数据的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块；
所述擦除指令模块还用于在所述擦除指令携带禁止垃圾回收的指示。
结合第二方面的第四种或者第五种或者第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述存储管理装置还包括迁移指令模块，在所述擦除指令模块在向所述存储器发送所述擦除指令之前，所述迁移指令模块用于根据预设的迁移策略确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页，并向所述存储器发送数据迁移指令，所述数据迁移指令携带所述待迁移的数据页的信息，所述数据迁移指令用于指示所述存储器将所述存储器中所述待迁移的数据页进行迁移。
结合第二方面的第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述迁移指令模块根据预设的迁移策略确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页具体包括：将所述待擦除的逻辑块中当前数据类别为热数据且逻辑地址有效的数据页确定为所述待迁移的数据页。
第三方面，提供一种存储器，包括：
接收模块，用于接收数据写指令，所述数据写指令携带至少一个逻辑块对应的待写入数据页，所述数据写指令是由管理器在确定待写入的数据页的数据类别，并为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块之后发送的，其中，所指定的每个逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页；
写入模块，用于根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中，其中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
结合第三方面，在第一种可能的实现方式中，所述存储器中包括预设的物理块与逻辑块的对应关系，其中，所述每个物理块对应一个逻辑块，每个逻辑块对应至少一个物理块；
则，所述接收模块所接收的数据写指令中进一步携带所述至少一个逻辑块信息；
在所述接收模块接收到所述数据写指令后，所述写入模块具体用于：根据所述数据写指令中的所述至少一个逻辑块的信息查询所述配置模块预先配置的所述物理块与逻辑块的对应关系，确定所述至少一个逻辑块对应的物理块，将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中。
结合第三方面，在第二种可能的实现方式中，所述数据写指令为所述管理器将数据类别不同的待写入数据页写入不同的缓存中，为每个写满的缓存中的同一种数据类别的数据页指定至少一个逻辑块之后发送的，其中，所述每个缓存写入同一种数据类别的待写入数据页；
在所述接收模块接收到所述数据写指令后，所述写入模块具体用于：根据所述数据写指令，为所述至少一个逻辑块分配物理块，以及将所述至少一个逻辑块对应的数据页写入所述分配的物理块，其中，所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块被分配的物理块为所述存储器中的空闲物理块，且所述空闲物理块被分配之后被标记为非空闲，所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块被分配的物理块的总容量大于或等于所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块的容量。
结合第三方面的第二种可能的实现，在第三种可能的实现方式中，所述写入模块还用于根据所述数据写指令中的所述至少一个逻辑块的信息以及所述至少一个逻辑块被分配的物理块的信息，记录物理块与逻辑块之间的对应关系。
结合第三方面的第三种可能的实现，在第四种可能的实现方式中，所述接收模块还用于接收所述管理器发送的擦除指令，所述擦除指令为所述管理器确定待擦除的逻辑块后发送的，所述擦除指令携带所述待擦除的逻辑块的信息；
所述存储器还包括擦除模块，用于根据所述擦除指令中的所述待擦除的逻辑块的信息和所述物理块与逻辑块的对应关系，确定待擦除的物理块，以及擦除所述待擦除的物理块。
结合第三方面的第四种可能的实现，在第五种可能的实现方式中，所述接收模块还用于接收管理器发送的数据迁移指令，所述数据迁移指令为所述管理器根据预设的迁移策略确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页后发送的，所述数据迁移指令携带所述待迁移的数据页的信息；
所述存储器还包括迁移模块，用于根据所述数据迁移指令将所述存储器中所述待迁移的数据页进行迁移。
第四方面，提供一种混合存储装置，包括硬盘、如第二方面的任意一种实现方式中的管理器，以及第三方面的任意一种实现方式所述的存储器，所述存储器作为所述磁盘存储器的缓存。
第五方面，提供一种存储管理方法，应用于包括存储器的存储系统，所述存储器包括多个物理块，所述方法包括：
接收数据写请求，确定待写入的数据页的数据类别；
为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块，其中，每个指定的逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页；
为所述待写入数据页指定的逻辑块，向所述存储器发送数据写指令，其中，所述数据写指令携带至少一个逻辑块对应的待写入数据页，所述数据写指令用于指示所述存储器根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中，其中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
结合第五方面，在第一种可能的实现方式中，所述数据写指令中进一步携带所述至少一个逻辑块信息；
所述数据写指令进一步指示所述存储器根据所述数据写指令中的所述至少一个逻辑块的信息查询所述存储器中预设的物理块与逻辑块的对应关系，确定所述至少一个逻辑块对应的物理块，将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中。
结合第五方面，在第二种可能的实现方式中，所述方法还包括：
将数据类别不同的待写入数据页写入不同的缓存中，同一种数据类别的待写入数据页被写入同一缓存中，每个缓存的容量小于或等于所述每个逻辑块的容量；
为每个写满的缓存中的同一种数据类别的数据页指定一个逻辑块；
为所述待写入数据页指定的逻辑块，向所述存储器发送数据写指令，所述数据写指令携带所述至少一个逻辑块的信息和所述至少一个逻辑块对应的数据页；
所述数据写指令具体用于指示所述存储器为所述至少一个逻辑块分配物理块，以及将所述至少一个逻辑块对应的数据页写入所述分配的物理块，其中，所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块被分配的物理块为所述存储器中的空闲物理块，且所述空闲物理块被分配之后被标记为非空闲，所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块被被分配的物理块的总容量大于或等于所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块的容量。
结合第五方面的第一种或者第二种可能的实现方式中，在第三种可能的实现方式中，在所述为所述数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块之后，还包括在所述至少一个逻辑块中记录所述至少一个逻辑块对应的每个待写入数据页的逻辑地址，以及记录所述至少一个逻辑块对应的数据页的数据类别。
结合第五方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述方法还包括根据每个逻辑块对应的数据页，确定待擦除的逻辑块，向所述存储器发送擦除指令，所述擦除指令携带所述待擦除的逻辑块的信息，所述擦除指令用于指示所述存储器根据所述擦除指令中的所述待擦除的逻辑块的信息和所述存储器中设置的物理块与逻辑块的对应关系，确定待擦除的物理块，以及擦除所述待擦除的物理块。
结合第五方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述数据类别为根据数据被访问的频率确定的冷数据和热数据；所述方法还包括：在确定需要对已存储的数据页进行更新时，将所述已存储的数据页对应的逻辑块中记录的所述已存储的数据页的逻辑地址置为无效；
所述确定待擦除的逻辑块具体包括：选择数据类别为热数据的逻辑块，或者无效逻辑地址数量多的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块。
结合第五方面的第四种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述数据类别为根据数据被访问的频率确定的冷数据和热数；
所述确定待擦除的逻辑块具体包括：选择数据类别为冷数据的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块；
在所述擦除指令携带禁止垃圾回收的指示。
结合第五方面的第四种、第五种、或者第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，在所述向所述存储器发送所述擦除指令之前，还包括根据预设的迁移策略确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页，并向所述存储器发送数据迁移指令，所述数据迁移指令携带所述待迁移的数据页的信息，所述数据迁移指令用于指示所述存储器将所述存储器中所述待迁移的数据页进行迁移。
结合第五方面的第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述根据预设的迁移策略确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页具体包括：将所述待擦除的逻辑块中当前数据类别为热数据且逻辑地址有效的数据页确定为所述待迁移的数据页。
第六方面，提供一种存储管理方法，应用于存储器；包括：
接收数据写指令，所述数据写指令携带至少一个逻辑块对应的待写入数据页，所述数据写指令是由管理器在确定待写入的数据页的数据类别，并为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块之后发送的，其中，所指定的每个逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页；
根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中，其中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
结合第六方面，在第一种可能的实现方式中，所述存储器中包括预设的物理块与逻辑块的对应关系，其中，所述每个物理块对应一个逻辑块，每个逻辑块对应至少一个物理块；
所述数据写指令中进一步携带所述至少一个逻辑块信息；
在接收到所述数据写指令后，根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中具体为：根据所述数据写指令中的所述至少一个逻辑块的信息查询所述物理块与逻辑块的对应关系，确定所述至少一个逻辑块对应的物理块，将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中。
结合第六方面，在第二种可能的实现方式中，所述数据写指令为所述管理器将数据类别不同的待写入数据页写入不同的缓存中，为每个写满的缓存中的同一种数据类别的数据页指定至少一个逻辑块之后发送的，其中，所述每个缓存写入同一种数据类别的待写入数据页；
在接收到所述数据写指令后，根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中具体为：根据所述数据写指令，为所述至少一个逻辑块分配物理块，以及将所述至少一个逻辑块对应的数据页写入所述分配的物理块，其中，所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块被分配的物理块为所述存储器中的空闲物理块，且所述空闲物理块被分配之后被标记为非空闲，所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块被分配的物理块的总容量大于或等于所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块的容量。
结合第六方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，根据所述数据写指令中的所述至少一个逻辑块的信息以及所述至少一个逻辑块被分配的物理块的信息，记录物理块与逻辑块之间的对应关系。
结合第六方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，还包括：
接收所述管理器发送的擦除指令，所述擦除指令为所述管理器确定待擦除的逻辑块后发送的，所述擦除指令携带所述待擦除的逻辑块的信息；
根据所述擦除指令中的所述待擦除的逻辑块的信息和所述物理块与逻辑块的对应关系，确定待擦除的物理块，以及擦除所述待擦除的物理块。
结合第六方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述方法还包括：
接收管理器发送的数据迁移指令，所述数据迁移指令为所述管理器根据预设的迁移策略确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页后发送的，所述数据迁移指令携带所述待迁移的数据页的信息；
根据所述数据迁移指令将所述存储器中所述待迁移的数据页进行迁移。
第七方面，提供一种存储管理器，包括：处理器、存储器、总线和通信接口；
所述存储器用于存储计算机执行指令，所述处理器与所述存储器通过所述总线连接，当所述计算设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述计算机执行指令，以使所述存储管理器如下方法：
接收数据写请求，确定待写入的数据页的数据类别；
为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块，其中，每个指定的逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页；
为所述待写入数据页指定的逻辑块，向所述存储器发送数据写指令，其中，所述数据写指令携带至少一个逻辑块对应的待写入数据页，所述数据写指令用于指示所述存储器根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中，其中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
第八方面，提供一种存储管理器，包括：处理器、存储器、总线和通信接口；
所述存储器用于存储计算机执行指令，所述处理器与所述存储器通过所述总线连接，当所述计算设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述计算机执行指令，以使所述存储管理器执行如下方法：
接收数据写指令，所述数据写指令携带至少一个逻辑块对应的待写入数据页，所述数据写指令是由管理器在确定待写入的数据页的数据类别，并为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块之后发送的，其中，所指定的每个逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页；
根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中，其中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
在第九方面，提供一种计算机可读介质，包括计算机执行指令，当计算机的处理器执行所述计算机执行指令时，所述计算机执行如下方法：
接收数据写请求，确定待写入的数据页的数据类别；
为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块，其中，每个指定的逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页；
为所述待写入数据页指定的逻辑块，向所述存储器发送数据写指令，其中，所述数据写指令携带至少一个逻辑块对应的待写入数据页，所述数据写指令用于指示所述存储器根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中，其中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
在第十方面，提供一种计算机可读介质，包括计算机执行指令，当计算机的处理器执行所述计算机执行指令时，所述计算机执行如下方法：
接收数据写指令，所述数据写指令携带至少一个逻辑块对应的待写入数据页，所述数据写指令是由管理器在确定待写入的数据页的数据类别，并为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块之后发送的，其中，所指定的每个逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页；
根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中，其中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
在第十一方面，提供一种存储系统，包括存储器和管理器；
所述存储器包括多个物理块；
所述管理器用于接收数据写请求，确定待写入的数据页的数据类别，并向所述存储器发送数据写指令，所述数据写指令携带所述待写入数据页以及所述待写入的数据页的数据类别；
所述存储器用于接收所述数据写指令，根据所述数据写指令将所述至少一个数据类别对应的待写入数据页写入所述至少一个数据类别对应的物理块中，其中，同一个数据类别对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个数据类别对应的待写入数据页。
本发明通过对待写入的数据页进行分类，使得SSD上每个物理块上存储相同数据类别的数据页，由于相同数据类别的数据页的更新步调基本是一致的，因此，每个物理块上的有效的数据页的数量也随着物理块上的数据页的数据类别呈正态分布，例如，访问频率高的热数据所在的物理块上的无效的数据页较多，访问频率低的冷数据所在的物理块的无效数据页较少，这种数据页的有效性的分布情况不同于现有技术中随机写入的情况，SSD在进行垃圾回收时根据无效数据页的数量所挑选到的待擦除物理块上的有效的数据页的数量必然少于现有技术所挑选到的待擦除物理块上的有效的数据页的数量，因而，本发明实施例提供的方法减少了擦除物理块时的写放大。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中SSD作为HDD的缓存使用的系统的架构图。
图2为现有技术中SSD进行数据更新时数据地址变化的示意图。
图3为本发明实施例提供的第一存储系统30的架构图。
图4为图3所示的实施例中数据类别、逻辑块与物理块的对应关系的示意图。
图5为图3所示的实施例中将数据写入请求中的待写入数据页被写入SSD的过程示意图。
图6为在图3所示的实施例中在对已存储的数据进行更新时，逻辑块中的逻辑地址变化的示意图。
图7为在图3所示的实施例中在擦除物理块之前，对待擦除物理块中的数据进行迁移的示意图。
图8为本发明实施例提供的第二存储系统的架构图。
图9为本发明实施例中提供的第一存储管理装置的方块图。
图10为本发明实施例中提供的第二存储管理装置的方块图。
图11为本发明实施例中提供的SSD的结构图。
图12为本发明实施例提供的一种混合存储装置的结构图。
图13本发明实施例中管理器将数据写入SSD的方法的流程图。
图14为本发明实施例中管理器将数据写入SSD的第一种具体实现方法的流程图。
图15为本发明实施例中管理器将数据写入SSD的第二种具体实现方法的流程图。
图16为本发明实施例中管理器控制SSD进行数据擦除的方法的流程图。
图17为本发明实施例中的计算机的结构组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中的存储器为包括多个物理块，擦除原来的数据才能写入新的数据，且以页为单位写入数据，而以物理块为单位擦除数据，这种存储器的代表为SSD，下面的实施例中即以SSD为例进行说明。
如图1，为现有技术中SSD作为HDD的缓存使用的系统的架构图。一般将经常访问的数据存储在SSD101中，并通过管理器103对SSD101和HDD102进行统一管理。所述管理器103通过映射表记录着哪些HDD102数据缓存在SSD101中。当一个请求到达时，所述管理器103查找映射表，判断所请求的数据是否存储在SSD101上。如果数据存储在SSD101上，则从SSD101中读取数据；如果数据不在SSD101上，则从HDD102中读取数据。如果SSD101中的数据写满，则进行数据擦除，将不常用的数据替换出去。
对于图1所示的架构，当所述SSD101与所述HDD103作为混合硬盘使用时，所述管理器103可以为所述混合硬盘的控制器，当所述SSD与所述HDD分别作为独立的设备接入计算机时，所述管理器101可以装载在所述计算机的操作系统中或者作为独立的模块装载在所述计算机中。上述图1中SSD101作为HDD的缓存使用，在其他的应用场景中，SSD101也可以独立作为存储设备。本发明可以运用于如图1所示的架构中，也可以运用于SSD101其它的应用场景中。
所述SSD一般为与非(not and,NAND)闪存，可以包括多个物理块(如1024个)，每个物理块包括多个物理页(如64个)。其中物理页是读、写数据的基本单元，而物理块是SSD进行数据擦除的基本单元。
所述SSD包括闪存转换层(Flash translation layer,FTL)，所述FTL可以用来记录数据的逻辑地址(Logical Block Address，LBA)与SSD中的物理地址(Physical Block Address,PBA)的对应关系，根据逻辑地址与物理地址的对应关系执行数据的读或者写操作。
另外，当需要对SSD上的数据进行更新时，所述FTL还可以把更新后的“新数据”写入到SSD的空闲物理页并更新数据的LBA和SSD中的PBA的对应关系，并把包含“旧数据”的物理页标记为无效页。如图2所示，若所述数据更新请求为对page 0中的数据进行更新，则FTL将更新后的page0的数据写入到物理地址为n+2的物理页中，而将Page 0的所在的物理地址为n的物理页标识为无效。
在SSD写满之后，需要进行物理块的替换，FTL选择无效页数量比较多的物理块进行擦除以释放空间存储新的数据。但由于SSD所擦除的物理块中可能包括大量的有效的数据页，这就需要把这些有效页的数据页迁移到另外的空闲位置后，再对需要擦除的物理块中的数据进行擦除，这个过程即为垃圾回收，由于垃圾回收的过程中需要将有效页的数据迁移到另外的空闲位置，对有效页的迁移引入了额外的写入，增加了SSD内部的数据写入的次数，即引起了写放大。
本发明实施例所提供的技术方案旨在减少在擦除物理块时所产生的写放大的问题。本发明实施例所提供的技术方案为通过管理器将需要写入SSD的数据根据访问情况分为多种数据类别(例如，热数据、普通热度数据及冷数据)，然后通过修改SSD，使得SSD在存储数据时，在同一物理块存储同一种数据类别的数据。由于相同数据类别的数据页的更新步调基本是一致的，因此，每个物理块上的有效的数据页的数量也随着物理块上的数据页的数据类别呈正态分布，例如，访问频率高的热数据所在的物理块上的无效的数据页较多，访问频率低的冷数据所在的物理块的无效数据页较少，这种数据页的有效性的分布情况不同于现有技术中随机写入的情况，SSD在进行垃圾回收时根据无效数据页的数量所挑选到的待擦除物理块上的有效的数据页的数量必然少于现有技术所挑选到的待擦除物理块上的有效的数据页的数量，因而，本发明实施例提供的方法减少了擦除物理块时产生的写放大。
下面即通过本发明的不同的实施例对技术方案做详细的描述。
如图3所示，为本发明一实施例提供的第一存储系统30的架构图。所述第一存储系统30包括管理器301及SSD302。所述SSD302包括多个物理块303。所述管理器301接收数据写请求，确定待写入的数据页的数据类别，为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块，并向所述SSD302发送数据写指令，其中，每个逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页，所述数据写指令携带至少一个逻辑块对应的待写入数据页。
所述SSD302用于接收所述数据写指令，根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块303中，其中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块303中，每个物理块303中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
所述管理器301所接收的所述数据写请求用于向所述SSD302写入数据，向所述SSD302写入的数据可以为第一次被写入所述存储系统30的数据，也可以为对已存储在SSD302上的数据进行更新的数据，也可以为从所述硬盘(图未示)中调入所述SSD302的数据。
由于所述SSD302是以页为单位进行数据的写入，所以在接收到所述数据写请求后，所述管理器301还将所述数据写请求中包含的待写入的数据分成多个数据页，然后分别确定每个待写入的数据页的数据类别。
所述管理器301将数据页分为多个数据类别，本实施例中，所述数据类别为数据访问类别，所述管理器根据数据的访问特征将数据页分为多个数据访问类别，所述访问特征可以为所述数据页的访问次数、或者所述数据页的重用距离、或者所述数据页的访问频率、或者所述数据页的访问次数与重用距离的综合特征，所述访问次数为所述待写入数据页被访问的次数，所述重用距离为所述数据页的两次访问之间所间隔的数据页的数量，即若一个数据页被访问后，若操作系统访问了7个数据页后，再次访问了这个数据页，则这个数据页的重用距离即为7；所述访问特征还可以是所述数据页被读、写的次数等，具体可根据实际情况进行访问特征的设定。
本实施例中，所述数据访问类别包括冷数据、热数据或普通热度数据中的任意两类的组合或全部类别的组合。例如，如表1所示，在所述访问特征为访问次数时，可定义访问次数(N)大于等于15次的为热数据，访问次数小于15次且大于等于5次时为普通热度数据，而当访问次数小于5次时为冷数据。
表2：类别定义表
访问特征 类别
N>＝15次 热数据
5次<N<＝15次 普通热度数据
N<5次 冷数据
上述对所述数据类别的划分及定义只是举例说明，在实际应用中，并不限于此，例如，可以根据数据的来源不同进行分类，如对来自不同应用的数据按照不同的应用进行分类。
对于第一次被写入所述第一存储系统的数据，所述管理器301可以预先为这些数据定义一种数据类别，比如，可以默认第一次被写入所述第一存储系统301的数据的数据类别为热数据。
本实施例中，数据类别与逻辑块的对应关系及逻辑块与SSD中的物理块的对应关系如图4所示，即一种数据类别可以对应至少一个逻辑块，一个逻辑块只能对应一种数据类别，同样地，一个逻辑块可以对应所述SSD302中的至少一个物理块303，所述SSD302中的一个物理块303只能对应一个逻辑块。这样，可以确保每个逻辑块中记录的是同一种数据类别的数据页，而每个物理块中也只存储一个逻辑块中的数据，也即存储同一种数据类别的数据页。
图4所示的数据类别与逻辑块的对应关系可以由所述管理器301预先建立，即所述管理器301预先将所述SSD302的逻辑空间划分为多个逻辑块，并为每种数据类别指定至少一个逻辑块，例如为热数据指定逻辑块A及B，为普通热度数据指定逻辑块C及D，为冷数据指定逻辑块E及F。如此，在管理器301确定待写入数据页的数据类别之后，即可为待写入数据页指定所确定的待写入数据页的数据类别对应的逻辑块。
可替换地，图4所示的数据类别与逻辑块的对应关系并非为所述管理器301预先建立，而是在所述管理器301在确定每个待写入数据页的数据类别之后，若所确定的待写入数据页的数据类别没有对应的逻辑块，则随机地为所述待写入数据页指定一个逻辑块，然后再建立所确定的待写入数据页的数据类别与所指定的逻辑块的对应关系，若所确定的数据类别有对应的逻辑块，则为所述待写入数据页指定所确定的数据类别对应的逻辑块。本实施例中，在为待写入的数据页指定逻辑块后，所述管理器301还用于在为待写入的数据页指定逻辑块中记录每个逻辑块对应的每个待写入数据页的逻辑地址。
在所述SSD302预先配置了物理块303与逻辑块的对应关系，所述每个物理块303对应一个逻辑块，每个逻辑块对应至少一个物理块303。物理块303与逻辑块的对应关系如图4所示。如此，在所述SSD302在接收到所述数据写指令后，可以根据所述数据写指令中的所述至少一个逻辑块的信息查询所述物理块与逻辑块的对应关系，确定所述至少一个逻辑块对应的物理块303，将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块303中。通过上面的方式，可以使同一物理块303上存储的为同一数据类别的数据。
为了更清楚数据写入请求中的待写入数据页被写入SSD的过程，则以图5所示的例子进行详细说明。在图5所示的例子中，管理器301所接收的数据写入请求中包含待写入数据页page 0、page1、page2；管理器301对根据page 0、page1、page2的访问特征确定各自的数据类别，即page 0为热数据，page 1为普通热度数据，page2为冷数据；在确定个数据页的数据类别之后，管理器302根据每个数据页的类别为每个数据页指定一个逻辑块，其中，为热数据page0指定逻辑块A，为普通热度数据page1指定逻辑块C，为冷数据page2指定逻辑块E；可选地，所述管理器302还可以为待写入的数据页指定逻辑块中记录每个逻辑块对应的每个待写入数据页的逻辑地址，即将Page 0的逻辑地址记录至逻辑块A，将Page 1的逻辑地址记录至逻辑块C，将Page 2的逻辑地址记录至逻辑块E；所述管理器301在为各数据页指定逻辑块之后，管理器301发送数据写入指令至SSD302，所述数据写入指令中包含了待写入的数据页及每个待写入数据页的逻辑块信息(Page 0,逻辑块A；page 1,逻辑块C；page2,逻辑块E)。
在所述SSD302接收到所述数据写指令后，根据每个待写入数据页的逻辑块信息及SSD302中预设的物理块与逻辑块的对应关系确定每个逻辑块对应的物理块，即逻辑块A对应物理块A,B；逻辑块C对应物理块C,D；逻辑块E对应物理块E,F，然后所述SSD302再将待写入的数据页pag0存储至物理块A或者B、将待写入的数据页page1存储至物理块C或者D、将待写入的数据页page2存储至物理块E或者F。
通过本实施例的方式，可以使SSD302的同一物理块303上只存储同一种数据类别的数据页，这样，若一个物理块303上存储的都是访问率比较高的热数据，则这个物理块303上的所有数据被更新的可能性就比较高，在存储热数据的物理块的热数据被更新后，则存储在物理块上的更新前的热数据会变为无效数据，即存储热数据的物理块由于数据被更新的可能性高，则数据更新后，存储热数据的物理块上的无效页的数量也会较多，从而在对该物理块进行擦书时，所需要迁移的有效页的数量比较少，从而有效的减少了写放大。
进一步地，在本实施例中，在为待写入的数据页指定逻辑块后，所述管理器301还为待写入的数据页指定逻辑块中记录每个逻辑块对应的每个待写入数据页的逻辑地址，则在确定需要对已存储的数据页进行更新时，将所述已存储的数据页对应的逻辑块中所记录的所述已存储的数据页的逻辑地址置为无效。如图6所示，若记录在逻辑块A中的数据页Page0、page3、page4及page 5被更新，则记录在逻辑块A中的数据页Page0、page3、page4及page 5的逻辑地址LA0、LA3、LA4、LA5被设置为无效。这样，通过在逻辑块中记录每个数据页的逻辑地址，管理器301可以获知SSD内部存储的数据页的类别及状态，可以实现对SSD302中存储的数据页的管理。
进一步地，本实施例可通过管理器301控制SSD302中物理块303的擦除，具体为：所述管理器301确定待擦除的逻辑块，向所述SSD302发送擦除指令，所述擦除指令携带所述待擦除的逻辑块的信息。
所述SSD302接收所述擦除指令，根据所述擦除指令中的所述待擦除的逻辑块的信息和所述物理块303与逻辑块的对应关系，确定待擦除的物理块303，以及擦除所述待擦除的物理块303。
本实施例中，所述管理器301根据每个逻辑块对应的数据页，确定待擦除的逻辑块。
进一步地，所述管理器301选择数据类别为热数据的逻辑块，或者无效逻辑地址数量多的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块。
可替换地，所述管理器301选择数据类别为冷数据的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块。
进一步地，在本实施例中，所述管理器302在向所述SSD302发送所述擦除指令之前，还根据预设的迁移策略确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页，并向所述SSD302发送数据迁移指令，所述数据迁移指令携带所述待迁移的数据页的信息。
所述SSD302根据所述数据迁移指令将所述SSD302中所述待迁移的数据页进行迁移。
所述管理器301将所述待擦除的逻辑块中当前数据类别为热数据且逻辑地址有效的数据页确定为所述待迁移的数据页。
管理器302根据数据写入时的那个时刻的待写入数据页的数据类别为待写入数据页指定逻辑块，但由于数据页的数据类别是根据访问特征的变化而变化的，所以在数据页被记录至逻辑块后，由于后续访问特征的变化，则记录在所述逻辑块中数据页的数据类别也会发生变化，例如，若一个数据页在被写入的时刻的数据类别为热数据，当被指定至热数据对应的逻辑块后，一直没有被访问，则变为冷数据，而一个数据页在被写入的时刻的数据类别为冷数据，当被指定至冷数据对应的逻辑块后，则会变为热数据，所以，在对待擦除的逻辑块进行擦除的时刻，所述待擦除的逻辑块中所记录的数据页的数据类别可能跟刚记录至所述待擦除的逻辑块的时刻的数据类别已经不同，所以在对待擦除的逻辑块擦除时，可进一步判断待擦除的逻辑块中的数据页的类别，从而只将特定类别，如热数据或者普通热度数据的数据页进行迁移。这样可以进一步减少数据迁移的数量，从而进一步减少写放大。
在进行数据迁移时，所述数据迁移指令携带的所述待迁移的数据页的信息为待迁移的数据页的逻辑地址，所述SSD302在接收到所述数据迁移指令后，根据所述数据迁移指令中的所述待迁移的数据页的逻辑地址在所述待擦除的物理块中找到待迁移的数据页，然后对待迁移的数据页进行迁移。
进一步地，所述管理器301在确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页后，还将待迁移的数据页的逻辑地址记录到待迁移的数据页的数据类别对应的逻辑块中，相应地，所述管理器301向所述SSD302发送的数据迁移指令中还携带待迁移的数据页的数据类别对应的逻辑块的信息。则所述SSD302则根据所述迁移指令中携带的待迁移的数据页的数据类别对应的逻辑块的信息确定待迁移的数据页的数据类别对应的逻辑块对应的物理块，则将在所述待迁移的数据页迁移到所述待迁移的数据页的数据类别对应的逻辑块对应的物理块中。
如图7所示，若逻辑块A因为无效的逻辑页的数量比较多而被选择为待擦除的逻辑块，但在逻辑块A中还存在有效的逻辑地址LA14、LA15、LA16及LA17，其中，有效的逻辑地址LA14及LA15对应的数据类别为冷数据，LA16及LA17对应的数据类别分别为普通热度数据及热数据，则可确定待迁移的数据页为有效的逻辑地址LA16及LA17所对应的数据页，则分别将有效的逻辑地址LA16迁移到普通热度数据对应的逻辑块C中，而将有效的逻辑地址LA17迁移到热数据对应的另一个逻辑块B中，然后，管理器301向所述SSD301发送数据迁移指令，所述数据迁移指令中携带待迁移的数据页page16及page17的逻辑地址LA16及LA17，及记录LA16及LA17的逻辑块即逻辑块C及逻辑块B的信息。
所述SSD302接收到所述数据迁移指令后，则根据逻辑地址LA16及LA17在待擦除的逻辑块A对应的待擦除的物理块B中找到待迁移的数据页page16及page17，然后将待迁移的数据页page16迁移到记录逻辑地址LA16的逻辑块所对应的物理块C中，将待迁移的数据页page17迁移到记录逻辑地址LA17的逻辑块所对应的物理块G中。在数据迁移完后，所述SSD302即可对待擦除的物理块A及物理块B进行擦除。
如图8所示，为另外一个实施例提供的第二存储系统80的架构图。所述第二存储系统50包括管理器801、SSD802及至少一个缓存804。所述SSD802包括多个物理块803。
所述管理器80在接收数据写请求之后，将数据类别不同的待写入数据页写入不同的缓存804中，所述每个缓存804写入同一种数据类别的待写入数据页，在任意一个缓存804写满时，为写满的缓存804中同一种类别的数据页指定一个逻辑块，向所述SSD802发送数据写指令，所述数据写指令携带所述写满的缓存804中的数据页被指定的逻辑块的信息和所述写满的缓存804中的数据页，其中每个缓存的容量小于或等于所述每个逻辑块的容量。
所述SSD802在接收到所述数据写指令后根据所述数据写指令，为所述写满的缓存804中的数据页被指定的逻辑块分配物理块803，以及将所述写满的缓存804中的数据页写入所述分配的物理块803，其中，所述分配的物理块804为所述SSD中的空闲物理块803，且所述空闲物理块803后续被标记为非空闲，所述分配的物理块803的总容量大于或等于所述写满的缓存804中的数据页被指定的逻辑块的容量。
本实施例中，所述空闲物理块804可以在物理块803被分配之后标记为非空闲，也可以在缓存804中的数据页被写入物理块803之后，被标记为非空闲。
在所述第二存储系统80中，数据页类别的划分方式，数据类别与逻辑块的对应关系建立方式，以及为待写入数据页指定逻辑块的方式与所述第一存储系统30相同，在此不再赘述。
在所述第二存储系统80中，为每种数据类别的数据页设置了一个缓存，在接收到数据写入请求时，将同一种数据类别的待写入数据页先写入同一缓存中，在发送数据写入指令给所述SSD，指示所述SSD将写满的缓存中的数据存储在同一物理块时，这样使同一物理块803上存储同一数据类别的数据的同时，还可以增大数据的写入粒度，从而提高数据的写入效率。
在所述第二存储系统80中，对物理块803中的数据的擦除，及在擦除前，对待擦除的物理块804中数据的迁移方式与第一存储系统30中的相同，在此不再赘述。
如图9所示，为本发明一实施例中提供的第一存储管理装置的方块图。所述第一存储管理装置90应用于存储系统，所述存储系统包括SSD，所述SSD包括多个物理块。所述第一存储管理装置90包括分类模块901、逻辑块管理模块902、写入指示模块903、擦除指示模块904及迁移指示模块905。
所述分类模块901用于接收数据写请求，确定待写入的数据页的数据类别。
所述分类模块901对数据的分类方式与所述第一存储系统30的管理器301对数据的分类方式相同，在此不再赘述。
所述逻辑块管理模块902用于根据所述分类模块901的分类结果，为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块，其中，每个指定的逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页。
所述逻辑块管理模块902为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块的方式与所述第一存储系统30的管理器301对数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块的方式相同，在此不再赘述。
所述写入指示模块903用于根据所述逻辑块管理模块902为所述待写入数据页指定的逻辑块，向所述SSD发送数据写指令，其中，所述数据写指令携带至少一个指定的逻辑块对应的待写入数据页，所述数据写指令用于指示所述SSD根据所述数据写指令将所述至少一个指定的逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个指定的逻辑块对应的物理块中，其中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
所述数据写指令进一步指示所述SSD根据所述数据写指令中的所述至少一个指定的逻辑块的信息查询所述SSD中设置的物理块与逻辑块的对应关系，确定所述至少一个指定的逻辑块对应的物理块，将所述至少一个指定的逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个指定的逻辑块对应的物理块中。
所述逻辑块管理模块902在为所述数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块之后，还用于在所述至少一个指定的逻辑块中记录所述至少一个指定的逻辑块对应的每个待写入数据页的逻辑地址，以及记录所述至少一个指定的逻辑块与所述至少一个指定的逻辑块对应的数据页的数据类别之间的对应关系。
所述擦除指示模块904用于确定待擦除的逻辑块，向所述SSD302发送擦除指令，所述擦除指令携带所述待擦除的逻辑块的信息，所述擦除指令用于指示所述SSD根据所述擦除指令中的所述待擦除的逻辑块的信息和所述SSD中设置的物理块与逻辑块的对应关系，确定待擦除的物理块，以及擦除所述待擦除的物理块。
进一步地，所述逻辑块管理模块902在确定需要对已存储的数据页进行更新时，将所述已存储的数据页对应的逻辑块中所记录的所述已存储的数据页的逻辑地址置为无效；
所述擦除指示模块904根据每个逻辑块对应的数据页，确定待擦除的逻辑块。
进一步地，所述擦除指示模块904选择数据类别为热数据的逻辑块，或者无效逻辑地址数量多的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块。
可替换地，所述管理器301选择数据类别为冷数据的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块。
在所述擦除指示模块904在向所述SSD发送所述擦除指令之前，所述迁移指示模块905用于根据预设的迁移策略确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页，并向所述SSD发送数据迁移指令，所述数据迁移指令携带所述待迁移的数据页的信息，所述数据迁移指令用于指示所述SSD将所述SSD中所述待迁移的数据页进行迁移。
所述迁移指示模块905将所述待擦除的逻辑块中当前数据类别为热数据且逻辑地址有效的数据页确定为所述待迁移的数据页。
如图10所示，为本发明另一实施例中提供的第二存储管理装置100的方块图。所述第二存储管理装置100应用于一存储系统，所述存储系统包括SSD及至少一个缓存，所述SSD包括多个物理块。所述存储管理装置100包括分类模块1001、缓存写入模块1002、逻辑块管理模块1003、写入指示模块1004、擦除指示模块1005及迁移指示模块1006。
所述分类模块1001用于接收数据写请求，确定待写入的数据页的数据类别。
所述缓存写入模块1002，用于根据所述分类模块1001的分类结果，将数据类别不同的待写入数据页写入不同的缓存中，同一种数据类别的待写入数据页被写入同一缓存中，每个缓存的容量小于或等于所述每个逻辑块的容量。所述逻辑块管理模块1003用于根据所述分类模块1001的分类结果为每个写满的缓存中的同一种数据类别的数据页指定一个逻辑块。
所述写入指示模块1004用于在所述缓存写入模块1002写满缓存时，根据所述逻辑块管理模块1003为所述待写入数据页指定的逻辑块，向所述SSD发送数据写指令，所述数据写指令携带所述至少一个指定的逻辑块的信息和所述至少一个指定的逻辑块对应的数据页；
所述数据写指令用于指示所述SSD为所述至少一个指定的逻辑块分配物理块，以及将所述至少一个指定的逻辑块对应的数据页写入所述分配的物理块，其中，所述分配的物理块为所述SSD中的空闲物理块，且所述空闲物理块后续被标记为非空闲，所述分配的物理块的总容量大于或等于所述至少一个指定的逻辑块的容量。本实施例中，所述空闲物理块可以在物理块被分配之后标记为非空闲，也可以在缓存中的数据页被写入物理块之后，被标记为非空闲。
所述擦除指示模块1005及迁移指示模块1006与所述第一存储装置10中的擦除指示模块1004及迁移指示模块1005所执行的功能相同，在此不再赘述。
如图11所示，为本发明一实施例提供的SSD的方块图。所述SSD11可以应用于一存储系统，所述存储系统包括管理器。所述SSD11包括接收模块1102、写入模块1103、擦除模块1104、及迁移模块1105。
所述接收模块1102用于接收由所述管理器所述数据写指令，所述数据写指令携带至少一个指定的逻辑块对应的待写入数据页及所述至少一个指定的逻辑块信息，所述数据写指令是由所述管理器在确定待写入的数据页的数据类别，并为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块之后发送的，其中，每个指定的逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页。
所述写入模块1103用于根据所述数据写指令中的所述至少一个指定的逻辑块的信息查询所述SSD11中设置的物理块与逻辑块的对应关系，确定所述至少一个指定的逻辑块对应的物理块，将所述至少一个指定的逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个指定的逻辑块对应的物理块中，所述每个物理块对应一个逻辑块，每个逻辑块对应至少一个物理块；
所述接收模块1102还用于接收所述管理器发送的擦除指令，所述擦除指令为所述管理器确定待擦除的逻辑块后发送的，所述擦除指令携带所述待擦除的逻辑块的信息。
所述擦除模块1104用于根据所述擦除指令中的所述待擦除的逻辑块的信息和所述物理块与逻辑块的对应关系，确定待擦除的物理块，以及擦除所述待擦除的物理块。
所述接收模块1102还用于接收管理器发送的数据迁移指令，所述数据迁移指令为所述管理器根据预设的迁移策略确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页后发送的，所述数据迁移指令携带所述待迁移的数据页的信息；
所述迁移模块1105用于根据所述数据迁移指令将所述SSD中所述待迁移的数据页进行迁移。
所述SSD11还可用于包括缓存及管理器的系统中，接收数据写指令，所述数据写指令为所述管理器将数据类别不同的待写入数据页写入不同的缓存中，且在缓存写满时，为每个写满的缓存中的同一种数据类别的数据页指定至少一个逻辑块之后发送的，其中，所述每个缓存写入同一种数据类别的待写入数据页。
在所述接收模块1102接收到所述数据写指令后，所述写入模块1103根据所述数据写指令，为所述至少一个指定的逻辑块分配物理块，以及将所述至少一个指定的逻辑块对应的数据页写入所述分配的物理块，其中，所述分配的物理块为所述SSD11中的空闲物理块，且所述空闲物理块后续被标记为非空闲，所述分配的物理块的总容量大于或等于所述至少一个指定的逻辑块的容量。
所述写入模块1103还用于根据所述数据写指令中的所述至少一个指定的逻辑块的信息以及所述至少一个指定的逻辑块被分配的物理块的信息，记录物理块与逻辑块之间的对应关系。
如图12所示，为本发明一实施例提供的一种混合存储装置12的结构图。所述混合存储装置12包括包括管理器1201、SSD1202、及HDD1203，所述SSD1202作为所述HDD的缓存，所述SSD1202包括多个物理块1204。
所述管理器1201所执行的功能与所述第一存储系统30的管理器301或者所述第二存储系统80的管理器801所执行的功能相同，所述SSD1202所执行的功能与所述第一存储系统30的SSD302或者所述第二存储系统80中的SSD802所执行的功能相同，在此不再赘述。
本发明一实施例还提供一种存储管理方法，所述存储管理方法可以应用于存储管理系统，所述存储管理系统包括管理器及SSD，所述SSD包括多个物理块。所述存储管理方法包括三部分，第一部分为管理器将数据写入SSD的方法，第三部分所述管理器控制所述SSD进行数据擦除的方法。
如图13所示，为管理器将数据写入SSD的方法的流程图。
步骤S1301，所述管理器接收数据写请求，确定待写入的数据页的数据类别。
步骤S1302，所述管理器为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块，且每个逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页。
步骤S1303，所述管理器向所述SSD发送数据写指令，所述数据写指令携带至少一个逻辑块对应的待写入数据页及所述至少一个指定的逻辑块信息。
步骤S1304，所述SSSD接收所述数据写指令，根据所述数据写指令，将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中。其中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
在步骤S1302之后，所述方法还可以进一步包括：所述管理器在所述至少一个指定的逻辑块中记录所述至少一个指定的逻辑块对应的每个待写入数据页的逻辑地址，以及记录所述至少一个指定的逻辑块与所述至少一个指定的逻辑块对应的数据页的数据类别之间的对应关系。
如图14所示，为管理器将数据写入SSD的第一种具体实现方法的的流程图。
步骤S1401，所述管理器接收数据写请求，确定待写入的数据页的数据类别。
步骤S1402，所述管理器为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块，且每个逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页。
步骤S1403，所述管理器向所述SSD发送数据写指令，所述数据写指令携带至少一个逻辑块对应的待写入数据页及所述至少一个指定的逻辑块信息。
步骤S1404，所述SSD根据所述数据写指令中的所述至少一个指定的逻辑块的信息查询SSD中设置的物理块与逻辑块的对应关系，确定所述至少一个指定的逻辑块对应的物理块。
步骤S1405，所述SSD根据所述数据写指令中的所述至少一个指定的逻辑块的信息查询SSD中设置的物理块与逻辑块的对应关系，确定所述至少一个指定的逻辑块对应的物理块。
步骤S1405，所述SSD将所述至少一个指定的逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个指定的逻辑块对应的物理块中。
在步骤S1402之后，所述方法还可以进一步包括：所述管理器在所述至少一个指定的逻辑块中记录所述至少一个指定的逻辑块对应的每个待写入数据页的逻辑地址，以及记录所述至少一个指定的逻辑块与所述至少一个指定的逻辑块对应的数据页的数据类别之间的对应关系。
所述存储管理方法所应用的存储管理系统还进一步包括多个缓存，在包括多个缓存的存储管理系统中，所述管理器通过第二种方法将数据写入SSD。
如图15所示，为管理器将数据写入SSD的第二种具体实现方法的流程图。
步骤S1501，所述管理器接收数据写请求，确定待写入的数据页的数据类别。
步骤S1502，所述管理器将数据类别不同的待写入数据页写入不同的缓存中，所述每个缓存写入同一种数据类别的待写入数据页。
步骤S1503，所述管理器在缓存写满时，为每个写满的缓存中的同一种数据类别的数据页指定至少一个逻辑块。
步骤S1504，所述管理器向所述SSD发送数据写指令，所述数据写指令携带至少一个逻辑块对应的待写入数据页及所述至少一个指定的逻辑块信息。
步骤S1505，所述SSD根据所述数据写指令，为所述至少一个指定的逻辑块分配物理块。
步骤S1506，所述SSD将所述至少一个指定的逻辑块对应的数据页写入所述分配的物理块。
步骤S1507，所述SSD根据所述数据写指令中的所述至少一个指定的逻辑块的信息以及所述至少一个指定的逻辑块被分配的物理块的信息，记录物理块与逻辑块之间的对应关系。
在所述步骤S1503之后，所述方法还可以进一步包括：所述管理器在所述至少一个指定的逻辑块中记录所述至少一个指定的逻辑块对应的每个待写入数据页的逻辑地址，以及记录所述至少一个指定的逻辑块与所述至少一个指定的逻辑块对应的数据页的数据类别之间的对应关系。
在所述存储管理方法还包括：在确定需要对已存储的数据页进行更新时，所述管理器将所述已存储的数据页对应的逻辑块中所记录的所述已存储的数据页的逻辑地址置为无效。
如图16所示，为所述管理器控制所述SSD进行数据擦除的方法的流程图。
步骤S1601，所述管理器确定待擦除的逻辑块。
步骤S1602，所述管理器根据预设的迁移策略确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页。
步骤1603，所述管理器向所述SSD发送数据迁移指令，所述数据迁移指令携带所述待迁移的数据页的信息。
步骤1604，所述SSD接收所述数据迁移指令，根据所述数据迁移指令中的所述待迁移的数据页的信息将所述SSD中所述待迁移的数据页进行迁移。
步骤1605，所述管理器向所述SSD发送擦除指令，所述擦除指令携带所述待擦除的逻辑块的信息。
步骤1606，所述SSD接收所述擦除指令，根据所述擦除指令中的所述待擦除的逻辑块的信息和所述物理块与逻辑块的对应关系，确定待擦除的物理块，以及擦除所述待擦除的物理块。
所述管理器可以通过两种方式确定带擦除的逻辑块，第一种方式为：根据已指定的逻辑块中无效的逻辑地址的数量确定待擦除的逻辑块，其中，所述待擦除的逻辑块中包含的无效的逻辑地址的数量大于预设值；第二种方式为：根据所述已指定的逻辑块与所述已指定的逻辑块对应的数据页的数据类别之间的对应关系，选择数据类别为冷数据的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块。
如图17所示，为本发明实施例提供的存储管理器的结构组成示意图。本发明实施例的存储管理器可包括：
处理器1701、存储器1702、系统总线1704和通信接口1705。CPU1701、存储器1702和通信接口1705之间通过系统总线1704连接并完成相互间的通信。
处理器1701可能为单核或多核中央处理单元，或者为特定集成电路，或者为被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
存储器1702可以为高速RAM存储器，也可以为非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。
存储器1702用于计算机执行指令1703。具体的，计算机执行指令1703中可以包括程序代码。
当存储管理器运行时，处理器1701运行计算机执行指令1703，可以执行图13-图16任意之一所述的方法流程。
本发明实施例还提供一种计算机可读介质，包括计算机执行指令，当计算机的处理器执行所述计算机执行指令时，所述计算机执行图13-图16任意之一所述的方法。
本发明SSD所执行的功能对SSD的FTL改进，由SSD的FTL执行，也可以为嵌入入SSD的独立的功能模块。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来请求相关的硬件来完成，所述程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的数据配置及其回退方法和设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (46)

1.一种存储系统，包括存储器和管理器；
所述存储器包括多个物理块；
所述管理器用于接收数据写请求，确定待写入数据页的数据类别，为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块，并向所述存储器发送数据写指令，其中，所指定的每个逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页，所述数据写指令携带所指定的至少一个逻辑块对应的待写入数据页；
所述存储器用于接收所述数据写指令，根据所述数据写指令，将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中，其中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
2.如权利要求1所述的存储系统，其特征在于，所述存储器中还预先配置物理块与逻辑块的对应关系，其中，所述每个物理块对应一个逻辑块，每个逻辑块对应至少一个物理块；
则，所述管理器还用于在所述数据写指令中进一步携带所述至少一个逻辑块的信息；
所述存储器在接收到所述数据写指令后，具体用于：根据所述数据写指令中的所述至少一个逻辑块的信息查询所述物理块与逻辑块的对应关系，确定所述至少一个逻辑块对应的物理块，将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中。
3.如权利要求1所述的存储系统，其特征在于，所述存储系统还包括至少一个缓存，每个缓存的容量小于或等于所述每个逻辑块的容量；
所述管理器在接收数据写请求之后，具体用于：将数据类别不同的待写入数据页写入不同的缓存中，所述每个缓存中写入同一种数据类别的待写入数据页，为每个写满的缓存中的同一种数据类别的数据页指定至少一个逻辑块，向所述存储器发送数据写指令，所述数据写指令携带所述至少一个逻辑块的信息和所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页；
所述存储器在接收到所述数据写指令后，具体用于：根据所述数据写指令，为所述至少一个逻辑块分配物理块，以及将所述至少一个逻辑块对应的数据页写入所述分配的物理块中，其中，所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块被分配的物理块为所述存储器中的空闲物理块，且所述空闲物理块在被分配之后被标记为非空闲，所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块被分配的物理块的总容量大于或等于所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块的容量。
4.如权利要求3所述的存储系统，其特征在于，所述存储器还用于根据所述数据写指令中的所述至少一个逻辑块的信息以及所述至少一个逻辑块被分配的物理块的信息，记录物理块与逻辑块之间的对应关系。
5.如权利要求2或4所述的存储系统，其特征在于，所述管理器还用于在所述至少一个逻辑块中记录所述至少一个逻辑块对应的每个待写入数据页的逻辑地址。
6.如权利要求5所述的存储系统，其特征在于，所述管理器还用于根据每个逻辑块对应的数据页，确定待擦除的逻辑块，向所述存储器发送擦除指令，所述擦除指令携带所述待擦除的逻辑块的信息；
所述存储器还用于接收所述擦除指令，根据所述擦除指令中的所述待擦除的逻辑块的信息和所述物理块与逻辑块的对应关系，确定待擦除的物理块，以及擦除所述待擦除的物理块。
7.如权利要求6所述的存储系统，其特征在于，所述数据类别为根据数据被访问的频率确定的冷数据和热数据；所述管理器还用于在确定需要对已存储的数据页进行更新时，将所述已存储的数据页对应的逻辑块中记录的所述已存储的数据页的逻辑地址置为无效；
所述管理器用于根据每个逻辑块对应的数据页，确定待擦除的逻辑块具体包括：选择数据类别为热数据的逻辑块。
8.如权利要求6所述的存储系统，其特征在于，所述管理器还用于在确定需要对已存储的数据页进行更新时，将所述已存储的数据页对应的逻辑块中记录的所述已存储的数据页的逻辑地址置为无效；
所述管理器用于根据每个逻辑块对应的数据页，确定待擦除的逻辑块具体包括：选择无效逻辑地址数量多的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块。
9.如权利要求6所述的存储系统，其特征在于，所述数据类别为根据数据被访问的频率确定的冷数据和热数据；所述管理器用于根据每个逻辑块对应的数据页，确定待擦除的逻辑块具体包括：选择数据类别为冷数据的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块；
所述管理器还用于在所述擦除指令携带禁止垃圾回收的指示。
10.如权利要求6至9中任意一项所述的存储系统，其特征在于，所述管理器在向所述存储器发送所述擦除指令之前，所述管理器还用于根据预设的迁移策略确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页，并向所述存储器发送数据迁移指令，所述数据迁移指令携带所述待迁移的数据页的信息；
所述存储器还用于根据所述数据迁移指令将所述存储器中所述待迁移的数据页进行迁移。
11.如权利要求10所述的存储系统，其特征在于，所述管理器还用于根据预设的迁移策略确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页具体包括：将所述待擦除的逻辑块中当前数据类别为热数据且逻辑地址有效的数据页确定为所述待迁移的数据页。
12.一种存储管理装置，其特征在于，应用于包括存储器的存储系统，所述存储器包括多个物理块，所述存储管理装置包括：
分类模块，用于接收数据写请求，确定待写入数据页的数据类别；
逻辑块管理模块，用于根据所述分类模块的分类结果，为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块，其中，所指定的每个逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页；
写入指令模块，用于根据所述逻辑块管理模块为所述待写入数据页指定的逻辑块，向所述存储器发送数据写指令，其中，所述数据写指令携带至少一个逻辑块对应的待写入数据页，所述数据写指令用于指示所述存储器根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中，其中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
13.如权利要求12所述的存储管理装置，其特征在于，所述数据写指令中进一步携带所述至少一个逻辑块信息；
所述数据写指令具体用于指示所述存储器根据所述数据写指令中的所述至少一个逻辑块的信息查询所述存储器中预设的物理块与逻辑块的对应关系，确定所述至少一个逻辑块对应的物理块，将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中。
14.如权利要求12所述的存储管理装置，其特征在于，所述存储管理装置还包括：
缓存写入模块，用于根据所述分类模块的分类结果，将数据类别不同的待写入数据页写入不同的缓存中，同一种数据类别的待写入数据页被写入同一缓存中，每个缓存的容量小于或等于所述每个逻辑块的容量；
所述逻辑块管理模块用于为每个写满的缓存中的同一种数据类别的数据页指定一个逻辑块；
所述写入指令模块具体用于根据所述逻辑块管理模块为所述待写入数据页指定的逻辑块，向所述存储器发送数据写指令，所述数据写指令携带所述至少一个逻辑块的信息和所述至少一个逻辑块对应的数据页，所述数据写指令具体用于指示所述存储器为所述至少一个逻辑块分配物理块，以及将所述至少一个逻辑块对应的数据页写入所述分配的物理块，其中，所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块被分配的物理块为所述存储器中的空闲物理块，且所述空闲物理块被分配之后被标记为非空闲，所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块被分配的物理块的总容量大于或等于所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块的容量。
15.如权利要求13或14所述的存储管理装置，其特征在于，所述逻辑块管理模块还用于在所述至少一个逻辑块中记录所述至少一个逻辑块对应的每个待写入数据页的逻辑地址，以及记录所述至少一个逻辑块对应的数据页的数据类别。
16.如权利要求15所述的存储管理装置，其特征在于，所述的存储管理装置还包括擦除指令模块，用于根据每个逻辑块对应的数据页，确定待擦除的逻辑块，向所述存储器发送擦除指令，所述擦除指令携带所述待擦除的逻辑块的信息，所述擦除指令用于指示所述存储器根据所述擦除指令中的所述待擦除的逻辑块的信息和所述存储器中设置的物理块与逻辑块的对应关系，确定待擦除的物理块，以及擦除所述待擦除的物理块。
17.如权利要求16所述的存储管理装置，其特征在于，所述数据类别为根据数据被访问的频率确定的冷数据和热数据；所述逻辑块管理模块还用于在确定需要对已存储的数据页进行更新时，将所述已存储的数据页对应的逻辑块中记录的所述已存储的数据页的逻辑地址置为无效；
所述擦除指令模块用于确定待擦除的逻辑块具体包括：选择数据类别为热数据的逻辑块，或者无效逻辑地址数量多的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块。
18.如权利要求16所述的存储管理装置，其特征在于，所述数据类别为根据数据被访问的频率确定的冷数据和热数据；所述擦除指令模块用于确定待擦除的逻辑块具体包括：选择数据类别为冷数据的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块；
所述擦除指令模块还用于在所述擦除指令携带禁止垃圾回收的指示。
19.如权利要求16或17或18所述的存储管理装置，其特征在于，所述存储管理装置还包括迁移指令模块，在所述擦除指令模块在向所述存储器发送所述擦除指令之前，所述迁移指令模块用于根据预设的迁移策略确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页，并向所述存储器发送数据迁移指令，所述数据迁移指令携带所述待迁移的数据页的信息，所述数据迁移指令用于指示所述存储器将所述存储器中所述待迁移的数据页进行迁移。
20.如权利要求19所述的存储管理装置，其特征在于，所述迁移指令模块根据预设的迁移策略确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页具体包括：将所述待擦除的逻辑块中当前数据类别为热数据且逻辑地址有效的数据页确定为所述待迁移的数据页。
21.一种存储器，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收数据写指令，所述数据写指令携带至少一个逻辑块对应的待写入数据页，所述数据写指令是由管理器在确定待写入的数据页的数据类别，并为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块之后发送的，其中，所指定的每个逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页；
写入模块，用于根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中，其中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
22.如权利要求21所述的存储器，其特征在于，所述存储器中包括预设的物理块与逻辑块的对应关系，其中，所述每个物理块对应一个逻辑块，每个逻辑块对应至少一个物理块；
则，所述接收模块所接收的数据写指令中进一步携带所述至少一个逻辑块信息；
在所述接收模块接收到所述数据写指令后，所述写入模块具体用于：根据所述数据写指令中的所述至少一个逻辑块的信息查询所述配置模块预先配置的所述物理块与逻辑块的对应关系，确定所述至少一个逻辑块对应的物理块，将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中。
23.如权利要求21所述的存储器，其特征在于，
所述数据写指令为所述管理器将数据类别不同的待写入数据页写入不同的缓存中，为每个写满的缓存中的同一种数据类别的数据页指定至少一个逻辑块之后发送的，其中，所述每个缓存写入同一种数据类别的待写入数据页；
在所述接收模块接收到所述数据写指令后，所述写入模块具体用于：根据所述数据写指令，为所述至少一个逻辑块分配物理块，以及将所述至少一个逻辑块对应的数据页写入所述分配的物理块，其中，所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块被分配的物理块为所述存储器中的空闲物理块，且所述空闲物理块被分配之后被标记为非空闲，所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块被分配的物理块的总容量大于或等于所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块的容量。
24.如权利要求23所述的存储器，其特征在于，所述写入模块还用于根据所述数据写指令中的所述至少一个逻辑块的信息以及所述至少一个逻辑块被分配的物理块的信息，记录物理块与逻辑块之间的对应关系。
25.如权利要求24所述的存储器，其特征在于，所述接收模块还用于接收所述管理器发送的擦除指令，所述擦除指令为所述管理器确定待擦除的逻辑块后发送的，所述擦除指令携带所述待擦除的逻辑块的信息；
所述存储器还包括擦除模块，用于根据所述擦除指令中的所述待擦除的逻辑块的信息和所述物理块与逻辑块的对应关系，确定待擦除的物理块，以及擦除所述待擦除的物理块。
26.如权利要求25所述的存储器，其特征在于，所述接收模块还用于接收管理器发送的数据迁移指令，所述数据迁移指令为所述管理器根据预设的迁移策略确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页后发送的，所述数据迁移指令携带所述待迁移的数据页的信息；
所述存储器还包括迁移模块，用于根据所述数据迁移指令将所述存储器中所述待迁移的数据页进行迁移。
27.一种混合存储装置，其特征在于，包括硬盘、如权利要求12-20任一项所述的管理器，以及如权利要求21-26任一项所述的存储器，所述存储器作为所述磁盘存储器的缓存。
28.一种存储管理方法，应用于包括存储器的存储系统，所述存储器包括多个物理块，所述方法包括：
接收数据写请求，确定待写入的数据页的数据类别；
为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块，其中，每个指定的逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页；
向所述存储器发送数据写指令，其中，所述数据写指令携带至少一个逻辑块对应的待写入数据页，所述数据写指令用于指示所述存储器根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
29.如权利要求28所述的存储管理方法，其特征在于，所述数据写指令中进一步携带所述至少一个逻辑块信息；
所述数据写指令进一步指示所述存储器根据所述数据写指令中的所述至少一个逻辑块的信息查询所述存储器中预设的物理块与逻辑块的对应关系，确定所述至少一个逻辑块对应的物理块，将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中。
30.如权利要求28所述的存储管理方法，其特征在于，还包括：
将数据类别不同的待写入数据页写入不同的缓存中，同一种数据类别的待写入数据页被写入同一缓存中，每个缓存的容量小于或等于所述每个逻辑块的容量；
为每个写满的缓存中的同一种数据类别的数据页指定一个逻辑块；
为所述待写入数据页指定的逻辑块，向所述存储器发送数据写指令，所述数据写指令携带所述至少一个逻辑块的信息和所述至少一个逻辑块对应的数据页，所述数据写指令具体用于指示所述存储器为所述至少一个逻辑块分配物理块，以及将所述至少一个逻辑块对应的数据页写入所述分配的物理块，其中，所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块被分配的物理块为所述存储器中的空闲物理块，且所述空闲物理块被分配之后被标记为非空闲，所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块被被分配的物理块的总容量大于或等于所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块的容量。
31.如权利要求29或30所述的存储管理方法，其特征在于，在所述为所述数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块之后，还包括在所述至少一个逻辑块中记录所述至少一个逻辑块对应的每个待写入数据页的逻辑地址。
32.如权利要求31所述的存储管理方法，其特征在于，还包括根据每个逻辑块对应的数据页，确定待擦除的逻辑块，向所述存储器发送擦除指令，所述擦除指令携带所述待擦除的逻辑块的信息，所述擦除指令用于指示所述存储器根据所述擦除指令中的所述待擦除的逻辑块的信息和所述存储器中设置的物理块与逻辑块的对应关系，确定待擦除的物理块，以及擦除所述待擦除的物理块。
33.如权利要求32所述的存储管理方法，其特征在于，所述数据类别为根据数据被访问的频率确定的冷数据和热数据；所述方法还包括：在确定需要对已存储的数据页进行更新时，将所述已存储的数据页对应的逻辑块中记录的所述已存储的数据页的逻辑地址置为无效；
所述确定待擦除的逻辑块具体包括：选择数据类别为热数据的逻辑块，或者无效逻辑地址数量多的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块。
34.如权利要求32所述的存储管理方法，其特征在于，所述数据类别为根据数据被访问的频率确定的冷数据和热数；
所述确定待擦除的逻辑块具体包括：选择数据类别为冷数据的逻辑块作为所述待擦除的逻辑块；
在所述擦除指令携带禁止垃圾回收的指示。
35.如权利要求32或33或34所述的存储管理方法，其特征在于，在所述向所述存储器发送所述擦除指令之前，还包括根据预设的迁移策略确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页，并向所述存储器发送数据迁移指令，所述数据迁移指令携带所述待迁移的数据页的信息，所述数据迁移指令用于指示所述固态存储器将所述固态存储器中所述待迁移的数据页进行迁移。
36.如权利要求35所述的存储管理方法，其特征在于，所述根据预设的迁移策略确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页具体包括：将所述待擦除的逻辑块中当前数据类别为热数据且逻辑地址有效的数据页确定为所述待迁移的数据页。
37.一种存储管理方法，应用于存储器，其特征在于，
接收数据写指令，所述数据写指令携带至少一个逻辑块对应的待写入数据页，所述数据写指令是由管理器在确定待写入的数据页的数据类别，并为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块之后发送的，其中，所指定的每个逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页；
根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中，其中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
38.如权利要求37所述的存储管理方法，其特征在于，所述存储器中包括预设的物理块与逻辑块的对应关系，其中，所述每个物理块对应一个逻辑块，每个逻辑块对应至少一个物理块；
所述数据写指令中进一步携带所述至少一个逻辑块信息；
在接收到所述数据写指令后，根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中具体包括：根据所述数据写指令中的所述至少一个逻辑块的信息查询所述物理块与逻辑块的对应关系，确定所述至少一个逻辑块对应的物理块，将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中。
39.如权利要求37所述的存储管理方法，其特征在于，
所述数据写指令为所述管理器将数据类别不同的待写入数据页写入不同的缓存中，为每个写满的缓存中的同一种数据类别的数据页指定至少一个逻辑块之后发送的，其中，所述每个缓存写入同一种数据类别的待写入数据页；
在接收到所述数据写指令后，根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中具体包括：根据所述数据写指令，为所述至少一个逻辑块分配物理块，以及将所述至少一个逻辑块对应的数据页写入所述分配的物理块，其中，所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块被分配的物理块为所述存储器中的空闲物理块，且所述空闲物理块被分配之后被标记为非空闲，所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块被分配的物理块的总容量大于或等于所述至少一个逻辑块中的每个逻辑块的容量。
40.如权利要求39所述的存储管理方法，其特征在于，还包括：根据所述数据写指令中的所述至少一个逻辑块的信息以及所述至少一个逻辑块被分配的物理块的信息，记录物理块与逻辑块之间的对应关系。
41.如权利要求40所述的存储管理方法，其特征在于，还包括：
接收所述管理器发送的擦除指令，所述擦除指令为所述管理器确定待擦除的逻辑块后发送的，所述擦除指令携带所述待擦除的逻辑块的信息；
根据所述擦除指令中的所述待擦除的逻辑块的信息和所述物理块与逻辑块的对应关系，确定待擦除的物理块，以及擦除所述待擦除的物理块。
42.如权利要求41所述的存储管理方法，其特征在于，还包括：
接收管理器发送的数据迁移指令，所述数据迁移指令为所述管理器根据预设的迁移策略确定所述待擦除的逻辑块中待迁移的数据页后发送的，所述数据迁移指令携带所述待迁移的数据页的信息；
根据所述数据迁移指令将所述存储器中所述待迁移的数据页进行迁移。
43.一种存储管理器，其特征在于，包括：处理器、存储器、总线和通信接口；
所述存储器用于存储计算机执行指令，所述处理器与所述存储器通过所述总线连接，当所述计算设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述计算机执行指令，以使所述存储管理器如下方法：
接收数据写请求，确定待写入的数据页的数据类别；
为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块，其中，每个指定的逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页；
向所述存储器发送数据写指令，其中，所述数据写指令携带至少一个逻辑块对应的待写入数据页，所述数据写指令用于指示所述存储器根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中，其中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
44.一种存储管理器，其特征在于，包括：处理器、存储器、总线和通信接口；
所述存储器用于存储计算机执行指令，所述处理器与所述存储器通过所述总线连接，当所述计算设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述计算机执行指令，以使所述存储管理器执行如下方法：
接收数据写指令，所述数据写指令携带至少一个逻辑块对应的待写入数据页，所述数据写指令是由管理器在确定待写入的数据页的数据类别，并为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块之后发送的，其中，所指定的每个逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页；
根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中，其中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
45.一种计算机可读介质，其特征在于，包括计算机执行指令，当计算机的处理器执行所述计算机执行指令时，所述计算机执行如下方法：
接收数据写请求，确定待写入的数据页的数据类别；
为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块，其中，每个指定的逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页；
向所述存储器发送数据写指令，其中，所述数据写指令携带至少一个逻辑块对应的待写入数据页，所述数据写指令用于指示所述存储器根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中，其中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
46.一种计算机可读介质，其特征在于，包括计算机执行指令，当计算机的处理器执行所述计算机执行指令时，所述计算机执行如下方法：
接收数据写指令，所述数据写指令携带至少一个逻辑块对应的待写入数据页，所述数据写指令是由管理器在确定待写入的数据页的数据类别，并为数据类别不同的待写入数据页指定不同的逻辑块之后发送的，其中，所指定的每个逻辑块对应同一种数据类别的待写入数据页；
根据所述数据写指令将所述至少一个逻辑块对应的待写入数据页写入所述至少一个逻辑块对应的物理块中，其中，同一个逻辑块对应的待写入数据页写入至少一个物理块中，每个物理块中写入同一个逻辑块对应的待写入数据页。
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