CN106649132A - 一种固态硬盘垃圾回收的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固态硬盘垃圾回收的方法，其特征在于在每个block中预留一个固定页用于存储数据有效性标识表，所述数据有效性标识表记录了该block中所有的有效数据页的逻辑地址，当该block需要垃圾回收时，回收程序直接读取该block的数据有效性标识表，根据数据有效性标识表获取到该block中各个页的逻辑地址，并通过逻辑地址直接判断出哪些页的数据有效，回收程序直接只读写并搬移有效的数据页到新的block中，所有有效数据页数据完成后，擦除该block,完成该block的回收。去除了固态存储设备垃圾回收过程无效物理页的读取的浪费，从而提高固态存储设备垃圾回收的效率，提升固态存储设备性能。
Description
技术领域
本发明涉及信息存储领域，尤其涉及一种固态硬盘垃圾回收的方法。
背景技术
固态存储设备在使用过程中一定会发生部分数据失效的情况，存在有效数据和无效数据共存的情况，累积多了必然会造成空间浪费。因此垃圾回收是存储设备必须要有的机制，现有技术中垃圾回收过程通常是：读取待回收块的每个页，获取页的带外数据中存储的逻辑地址，根据逻辑地址判断该物理页包含的数据是否有效，如果有效，则将该物理页的数据搬移到新的块中；当这个块中所有的有效数据页都搬移完成后，就可将该块进行擦除操作，完成该块的回收工作。
图1是一般的垃圾回收过程示例，在一般的垃圾回收中，由于在回收一个block前，我们无法知道该block中每个page的逻辑地址信息，因此也并不知道待回收block中的哪些page是有效的，所以我们需要读取该block的所有page，每读取一个page后，根据其meta中记录的逻辑地址，确认该page包含的数据是否有效，假设该block中只有Meta为1、8、10等是有效数据，而Meta为99、134等数据为无效数据，要实现数据回收，回收流程需要将所有的page的数据都读取出才能完整的判断其中哪些数据为有效数据，完整的将所有有效数据搬移到新的block中，才能将该block擦除实现回收。由于meta数据分布在各个Page中，要实现meta数据的读取，就要对整个页数据进行读取并进行校验，整个读取过程耗时较大，因此存在许多无效数据读取操作，造成整体的数据垃圾回收过程耗时较长的问题。
发明内容
针对以上缺陷，本发明目的在于如何避免固态存储设备垃圾回收过程无效物理页的读取，从而提高固态存储设备垃圾回收的效率，提升固态存储设备性能。
为了实现上述目的，本发明提供了一种固态硬盘垃圾回收的方法，其特征在于在每个block中预留一个固定页用于存储数据有效性标识表，所述数据有效性标识表记录了该block中所有的有效数据页的逻辑地址，当该block需要垃圾回收时，回收程序直接读取该block的数据有效性标识表，根据数据有效性标识表获取到该block中各个页的逻辑地址，并通过逻辑地址直接判断出哪些页的数据有效，回收程序直接只读写并搬移有效的数据页到新的block中，所有有效数据页数据完成后，擦除该block,完成该block的回收。
所述的固态硬盘垃圾回收的方法，其特征在于所述的存储数据有效性标识表中直接按各个块的页序号顺序存储各个页数据的有效性状态，当该block需要垃圾回收时，回收程序直接读取该block的数据有效性标识表，根据数据有效性标识表可直接获得数据有效的页序号，回收程序直接只读写并搬移有效的数据页到新的block中，所有有效数据页数据完成后，擦除该block,完成该block的回收。
本发明通过增加数据有效性标识表，去除了固态存储设备垃圾回收过程无效物理页的读取的浪费，从而提高固态存储设备垃圾回收的效率，提升固态存储设备性能。
附图说明
图1是一般的垃圾回收过程示例；
图2是增加数据有效性标识表后的块数据存储结构。
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。
图2是增加数据有效性标识表后的块数据存储结构，现有技术的块数据存储一般在每个页中的数据都包括标签Meta和该页的数据，一般标签一般由该页的逻辑地址构成，本发明在每个块中，固定分配一个页作为图2是数据有效性标识表用于存储本块的所有页的Meta数据，当该块中的任何一个数据页的M eta数据发生变化了，则同步更新到该数据有效性标识表中；也可以直接在数据有效性标识表中存储本块中各个页的数据有效性标识。
当该block需要垃圾回收时，回收程序直接读取该block的数据有效性标识表，根据数据有效性标识表获取到该block中所有页的逻辑地址，并通过逻辑地址直接判断出哪些页的数据还依然有效，回收程序直接只读写并搬移有效的数据页到新的block中，所有有效数据页数据完成后，擦除该block,完成该block的回收。而不会需要额外的去读取所有的页后才能判断出哪些页数据是有效，哪些页数据是无效的。
以上所揭露的仅为本发明一种实施例而已，当然不能以此来限定本之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
Claims (2)
1.一种固态硬盘垃圾回收的方法，其特征在于在每个block中预留一个固定页用于存储数据有效性标识表，所述数据有效性标识表记录了该block中所有的有效数据页的逻辑地址，当该block需要垃圾回收时，回收程序直接读取该block的数据有效性标识表，根据数据有效性标识表获取到该block中各个页的逻辑地址，并通过逻辑地址直接判断出哪些页的数据有效，回收程序直接只读写并搬移有效的数据页到新的block中，所有有效数据页数据完成后，擦除该block,完成该block的回收。
2.根据权利要求1所述的固态硬盘垃圾回收的方法，其特征在于所述的存储数据有效性标识表中直接按各个块的页序号顺序存储各个页数据的有效性状态，当该block需要垃圾回收时，回收程序直接读取该block的数据有效性标识表，根据数据有效性标识表可直接获得数据有效的页序号，回收程序直接只读写并搬移有效的数据页到新的block中，所有有效数据页数据完成后，擦除该block,完成该block的回收。
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