CN107506148B - 一种固态硬盘虚拟块弃用的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种固态硬盘虚拟块弃用的方法与装置，依据预先设置的用于垃圾回收的虚拟块的个数，确定出坏块比例；依据预先设置的虚拟块大小和所述坏块比例，可以确定出坏块阈值；统计每个虚拟块中物理块出现坏块的数值；判断所述数值是否小于所述坏块阈值；当虚拟块出现坏块的数值小于所述坏块阈值，则说明该虚拟块仍可以使用；当虚拟块出现坏块的数值不小于所述坏块阈值，则说明该虚拟块已经无法满足需求，无法继续使用，则可以将该虚拟块弃用。在该技术方案中，通过将虚拟块中包含坏块的数值与固态硬盘位垃圾回收保留的虚拟块的个数联系起来，可以明确虚拟块被弃用的条件，并且可以让垃圾回收在虚拟块包含坏块的情况下继续向下运行。

Description

一种固态硬盘虚拟块弃用的方法与装置
技术领域
本发明涉及数据存储技术领域，特别是涉及一种固态硬盘虚拟块弃用的方法与装置。
背景技术
固态硬盘存储空间由多个lun组成，而一个lun包含若干物理块(Block)，由于Block数量众多，单独对物理Block进行信息记录耗费较多存储空间，固态硬盘多以多个物理Block组成虚拟块(Virtual Block)来对Block进行分配和使用，同时方便RAID管理。
当虚拟块中包含的物理块出现读写擦错误时，将物理Block标记为坏块，当虚拟块中包含的坏块过多时，继续使用本块会导致读写性能下降，并有丢失数据的风险，因此，当虚拟块的坏块个数过多时，不再使用此虚拟块，此为虚拟块的退出机制。
而现有的虚拟块组成方法没有明确虚拟块的退出规则，仅根据经验定出了一定的阈值。无法根据实际情况，准确的进行虚拟块的弃用。可见，如何准确的实现虚拟块的弃用，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种固态硬盘虚拟块弃用的方法与装置，可以准确的实现虚拟块的弃用。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种固态硬盘虚拟块弃用的方法，包括：
依据预先设置的用于垃圾回收的虚拟块的个数，确定出坏块比例；其中，一个虚拟块由多个物理块构成；
依据预先设置的虚拟块大小和所述坏块比例，确定出坏块阈值；
统计每个虚拟块中物理块出现坏块的数值；
判断所述数值是否小于所述坏块阈值；
若否，则将所述数值对应的虚拟块弃用。
可选的，所述依据预先设置的用于垃圾回收的虚拟块的个数，确定出坏块比例包括：
将预先设置的用于垃圾回收的虚拟块的个数的倒数作为坏块比例。
可选的，所述依据预先设置的虚拟块大小和所述坏块比例，确定出坏块阈值包括：
将预先设置的虚拟块大小与所述坏块比例相乘，得到坏块阈值。
可选的，还包括：
统计被弃用的虚拟块的个数，当所述个数超过预设值时，则进行提示。
本发明实施例还提供了一种固态硬盘虚拟块弃用的装置，包括确定单元、统计单元、判断单元和弃用单元，
所述确定单元，用于依据预先设置的用于垃圾回收的虚拟块的个数，确定出坏块比例；其中，一个虚拟块由多个物理块构成；
所述确定单元还用于依据预先设置的虚拟块大小和所述坏块比例，确定出坏块阈值；
所述统计单元，用于统计每个虚拟块中物理块出现坏块的数值；
所述判断单元，用于判断所述数值是否小于所述坏块阈值；
若否，则触发所述弃用单元，所述弃用单元，用于将所述数值对应的虚拟块弃用。
可选的，所述确定单元具体用于将预先设置的用于垃圾回收的虚拟块的个数的倒数作为坏块比例。
可选的，所述确定单元具体用于将预先设置的虚拟块大小与所述坏块比例相乘，得到坏块阈值。
可选的，还包括提示单元，所述提示单元，用于统计被弃用的虚拟块的个数，当所述个数超过预设值时，则进行提示。
由上述技术方案可以看出，依据预先设置的用于垃圾回收的虚拟块的个数，确定出坏块比例；依据预先设置的虚拟块大小和所述坏块比例，可以确定出坏块阈值；统计每个虚拟块中物理块出现坏块的数值；判断所述数值是否小于所述坏块阈值；当虚拟块出现坏块的数值小于所述坏块阈值，则说明该虚拟块仍可以使用；当虚拟块出现坏块的数值不小于所述坏块阈值，则说明该虚拟块已经无法满足需求，无法继续使用，则可以将该虚拟块弃用。在该技术方案中，通过将虚拟块中包含坏块的数值与固态硬盘位垃圾回收保留的虚拟块的个数联系起来，可以明确虚拟块被弃用的条件，并且可以让垃圾回收在虚拟块包含坏块的情况下继续向下运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种固态硬盘虚拟块弃用的方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种固态硬盘虚拟块弃用的装置的结构示意图。
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做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
接下来，详细介绍本发明实施例所提供的一种固态硬盘虚拟块弃用的方法。图1为本发明实施例提供的一种固态硬盘虚拟块弃用的方法的流程图，该方法包括：
S101：依据预先设置的用于垃圾回收的虚拟块的个数，确定出坏块比例。
垃圾回收的功能是将所有Block中的有效Page合并到一个新的Block中，并将旧的Block进行擦除，这样做的好处一方面减少寻址负担，另一方面留出更多的空闲Block。所以垃圾回收对固态硬盘的性能和寿命都起到至关重要的作用。
在本发明实施例中，可以预先设置好用于垃圾回收的虚拟块的个数，该个数的具体取值可以根据实际需求设定，在此不做限定。
坏块比例可以用于表示虚拟块中出现坏块的个数与用于存储数据的物理块的个数的比例，在本发明实施例中，可以将预先设置的用于垃圾回收的虚拟块的个数的倒数作为坏块比例。坏块比例可以作为后续判断虚拟块是否能被继续使用的依据条件。
例如，预先设置的用于垃圾回收的虚拟块的个数为2个，则坏块比例即为1/2。
S102：依据预先设置的虚拟块大小和所述坏块比例，确定出坏块阈值。
虚拟块大小可以用于表示一个虚拟块由多少个物理块组成。该个数的具体取值可以根据实际需求设定，在此不做限定。
例如，虚拟块大小设置为8，即一个虚拟块中可以由8个物理块组成。为了保证数据存储的有效执行，在该8个物理块中可以选取一些物理块作为备用块，例如，可以将其中1个物理块作为备用块(parity)，则剩余的7个物理块作为存储数据的数据Block，虚拟块的组成形式如表1所示，
Lun0 Lun1 Lun2 Lun3 Lun4 Lun5 Lun6 Lun7
虚拟块0 Block0 Block0 Block0 Block0 Block0 Block0 Block0 Block0
虚拟块1 Block1 Block1 Block1 Block1 Block1 Block1 Block1 Block1
表1
表1中，以2个虚拟块(虚拟块0和虚拟块1)为例，这两个虚拟块中分别包含有8个物理块，其中，虚拟块0由Lun0至Lun7中的Block0组成，虚拟块1由Lun0至Lun7中的Block1组成。
坏块阈值可以是虚拟块中包含的物理块允许出现坏块的最大值。
在本发明实施例中，可以将预先设置的虚拟块大小与所述坏块比例相乘，得到坏块阈值。
结合上述举例中，假设虚拟块大小为8，坏块比例为1/2，则坏块阈值即为8*(1/2)＝4。
S103：统计每个虚拟块中物理块出现坏块的数值。
S104：判断所述数值是否小于所述坏块阈值。
以一个虚拟块为例，其可以由多个物理块组成，当该虚拟块中出现坏块的数值小于坏块阈值，则说明该虚拟块仍可以继续使用；当该虚拟块中出现坏块的数值不小于坏块阈值，则说明该虚拟块无法继续使用，此时可以执行S105。
S105：将所述数值对应的虚拟块弃用。
为了使垃圾回收能够轮转，虚拟块中坏块的数值要低于计算出的坏块阈值。如果固态硬盘保留了2个虚拟块用于垃圾回收，则实际的坏块比例要低于一半，如表2所示，虚拟块由8个物理块构成，1个物理块作为parity，7个物理块作为存储数据的数据Block，其中虚拟块0包含2个坏块，虚拟块1，虚拟块2均包含4个坏块，则虚拟块1，虚拟块2不能继续使用，虚拟块0可以继续使用。
Figure BDA0001392275190000061
表2
如果继续使用如同虚拟块1的虚拟块，如果此时出现了垃圾回收，例如此时虚拟块3为垃圾回收的源Block，虚拟块1，虚拟块2为系统为垃圾回收保留的2个虚拟Block，此时，虚拟块1和虚拟块2共有8个没坏的物理块Block可用，除去parity块外之外，共有6个块可保存数据，而虚拟块3共有7个数据块需要搬移，此时无法完成垃圾回收，系统无法运转，此时，需要将虚拟块1和虚拟块2弃用，以保证系统的正常运转。
由上述技术方案可以看出，依据预先设置的用于垃圾回收的虚拟块的个数，确定出坏块比例；依据预先设置的虚拟块大小和所述坏块比例，可以确定出坏块阈值；统计每个虚拟块中物理块出现坏块的数值；判断所述数值是否小于所述坏块阈值；当虚拟块出现坏块的数值小于所述坏块阈值，则说明该虚拟块仍可以使用；当虚拟块出现坏块的数值不小于所述坏块阈值，则说明该虚拟块已经无法满足需求，无法继续使用，则可以将该虚拟块弃用。在该技术方案中，通过将虚拟块中包含坏块的数值与固态硬盘位垃圾回收保留的虚拟块的个数联系起来，可以明确虚拟块被弃用的条件，并且可以让垃圾回收在虚拟块包含坏块的情况下继续向下运行。
当虚拟块被弃用的个数较多时，剩余虚拟块的数量较少，可能会对系统的处理速率造成一定程度的影响，为了及时提醒用户，可以统计被弃用的虚拟块的个数，当所述个数超过预设值时，则进行提示。
其中，预设值可以是虚拟块被弃用个数的上限值，预设值的大小可以依据虚拟块的总数进行合理的设定，在此不做限定。
图2为本发明实施例提供的一种固态硬盘虚拟块弃用的装置的结构示意图，包括确定单元21、统计单元22、判断单元23和弃用单元24，
所述确定单元21，用于依据预先设置的用于垃圾回收的虚拟块的个数，确定出坏块比例；其中，一个虚拟块由多个物理块构成。
所述确定单元21还用于依据预先设置的虚拟块大小和所述坏块比例，确定出坏块阈值。
所述统计单元22，用于统计每个虚拟块中物理块出现坏块的数值。
所述判断单元23，用于判断所述数值是否小于所述坏块阈值。
若否，则触发所述弃用单元24，所述弃用单元24，用于将所述数值对应的虚拟块弃用。
可选的，所述确定单元具体用于将预先设置的用于垃圾回收的虚拟块的个数的倒数作为坏块比例。
可选的，所述确定单元具体用于将预先设置的虚拟块大小与所述坏块比例相乘，得到坏块阈值。
可选的，还包括提示单元，所述提示单元，用于统计被弃用的虚拟块的个数，当所述个数超过预设值时，则进行提示。
由上述技术方案可以看出，依据预先设置的用于垃圾回收的虚拟块的个数，确定出坏块比例；依据预先设置的虚拟块大小和所述坏块比例，可以确定出坏块阈值；统计每个虚拟块中物理块出现坏块的数值；判断所述数值是否小于所述坏块阈值；当虚拟块出现坏块的数值小于所述坏块阈值，则说明该虚拟块仍可以使用；当虚拟块出现坏块的数值不小于所述坏块阈值，则说明该虚拟块已经无法满足需求，无法继续使用，则可以将该虚拟块弃用。在该技术方案中，通过将虚拟块中包含坏块的数值与固态硬盘位垃圾回收保留的虚拟块的个数联系起来，可以明确虚拟块被弃用的条件，并且可以让垃圾回收在虚拟块包含坏块的情况下继续向下运行。
图2所对应实施例中特征的说明可以参见图1所对应实施例的相关说明，这里不再一一赘述。
以上对本发明实施例所提供的一种固态硬盘虚拟块弃用的方法与装置进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

Claims (4)

1.一种固态硬盘虚拟块弃用的方法，其特征在于，包括：
依据预先设置的用于垃圾回收的虚拟块的个数，确定出坏块比例；其中，一个虚拟块由多个物理块构成；
依据预先设置的虚拟块大小和所述坏块比例，确定出坏块阈值；
统计每个虚拟块中物理块出现坏块的数值；
判断所述数值是否小于所述坏块阈值；
若否，则将所述数值对应的虚拟块弃用；
其中，所述依据预先设置的用于垃圾回收的虚拟块的个数，确定出坏块比例包括：
将预先设置的用于垃圾回收的虚拟块的个数的倒数作为坏块比例；
其中，所述依据预先设置的虚拟块大小和所述坏块比例，确定出坏块阈值包括：
将预先设置的虚拟块大小与所述坏块比例相乘，得到坏块阈值；
虚拟块大小用于表示一个虚拟块由多少个物理块组成。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
统计被弃用的虚拟块的个数，当所述个数超过预设值时，则进行提示。
3.一种固态硬盘虚拟块弃用的装置，其特征在于，包括确定单元、统计单元、判断单元和弃用单元，
所述确定单元，用于依据预先设置的用于垃圾回收的虚拟块的个数，确定出坏块比例；其中，一个虚拟块由多个物理块构成；
所述确定单元还用于依据预先设置的虚拟块大小和所述坏块比例，确定出坏块阈值；
所述统计单元，用于统计每个虚拟块中物理块出现坏块的数值；
所述判断单元，用于判断所述数值是否小于所述坏块阈值；
若否，则触发所述弃用单元，所述弃用单元，用于将所述数值对应的虚拟块弃用；
其中，所述确定单元具体用于将预先设置的用于垃圾回收的虚拟块的个数的倒数作为坏块比例；
其中，所述确定单元具体用于将预先设置的虚拟块大小与所述坏块比例相乘，得到坏块阈值；
虚拟块大小用于表示一个虚拟块由多少个物理块组成。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括提示单元，所述提示单元，用于统计被弃用的虚拟块的个数，当所述个数超过预设值时，则进行提示。
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