CN108874318A - 固态硬盘的数据恢复方法以及固态硬盘 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了固态硬盘的数据恢复方法以及固态硬盘，用于恢复固态硬盘异常断电时丢失的块状态信息，能够提升固态硬盘的存储性能。本申请实施例方法包括：固态硬盘读取数据块的首页的数据信息；所述固态硬盘根据所述首页的数据信息确定所述数据块的块状态，所述块状态为数据块的使用状态；所述固态硬盘对所述块状态进行标记。

Description

固态硬盘的数据恢复方法以及固态硬盘
技术领域
本申请涉及计算机技术，尤其涉及固态硬盘的数据恢复方法以及固态硬盘。
背景技术
固态硬盘由主控单元和固态存储单元组成，在固态存储单元中包括多个数据块。固态硬盘没有重写机制，在每一个数据块中写满数据后，需要擦除数据块中的数据，才可以重新写入新的数据。这就需要对数据块的状态进行标记，表明当前数据块有无数据，是否处于正在写数据的状态。这种对数据块进行了标记的状态称之为块状态，通过块状态，就可知该数据块是否可以写入新的数据。通常，块状态可以分为坏块(即不可使用)、擦除、已使用、部分使用等状态。
固态硬盘的元数据在运行时如果保存在固态硬盘的易失性存储器后，易失性存储器例如有同步动态随机存储器(synchronous dynamic random access memory,SDRAM)，通常会将元数据存储到固态硬盘的非易失性存储器中，非易失性存储器例如有计算机闪存设备(NAND flash memory，简称NAND)。元数据是指固态硬盘是用于管理用户数据的数据。
然而，当固态硬盘遇到突然断电等异常情况时，固态硬盘的NAND可能会来不及保存元数据，从而造成元数据的丢失。而块状态作为元数据的一种，也有可能在异常断电时丢失。在异常断电后再接通电源，固态硬盘无法恢复所有元数据，导致元数据中的部分块状态永久性丢失。
发明内容
本申请实施例提供了固态硬盘的数据恢复方法以及该固态硬盘，能够恢复固态硬盘异常断电时丢失的块状态信息，提升了固态硬盘的存储性能。
本申请实施例提供了一种固态硬盘的数据恢复方法，包括：
固态硬盘读取数据块的首页的数据信息；
所述固态硬盘根据所述首页的数据信息确定所述数据块的块状态，所述块状态为数据块的使用状态；
所述固态硬盘对所述块状态进行标记。
可选地，所述固态硬盘根据所述首页的数据信息确定所述数据块的块状态包括：
所述固态硬盘判断所述数据块的首页是否存在所述数据信息；
若否，则所述固态硬盘确定所述块状态为未使用。
可选地，在所述固态硬盘判断所述数据块的首页是否存在所述数据信息之后，所述方法还包括：
若是，则所述固态硬盘确定所述数据块的首页已使用。
可选地，在所述固态硬盘确定所述数据块的首页已使用之后，所述方法还包括：
所述固态硬盘判断所述数据块的尾页是否存在所述数据信息；
若是，则所述固态硬盘确定所述块状态为已全部使用。
可选地，在所述固态硬盘判断所述数据块的尾页是否存在所述数据信息之后，所述方法还包括：
若否，则所述固态硬盘确定所述块状态为部分使用。
本申请实施例提供了一种固态硬盘，包括：
读取单元，用于读取数据块的首页的数据信息；
第一确定单元，用于根据所述首页的数据信息确定所述数据块的块状态，所述块状态为数据块的使用状态；
标记单元，用于对所述块状态进行标记。
可选地，所述第一确定单元具体用于判断所述数据块的首页是否存在所述数据信息；若否，则确定所述块状态为未使用。
可选地，所述固态硬盘还包括：
第二确定单元，用于当所述固态硬盘确定所述数据块的首页存在所述数据信息时，所述固态硬盘确定所述数据块的首页已使用。
可选地，所述固态硬盘还包括：
判断单元，用于判断所述数据块的尾页是否存在所述数据信息；
第三确定单元，用于当所述固态硬盘确定所述数据块的尾页存在所述数据信息时，则确定所述块状态为已全部使用。
可选地，所述固态硬盘还包括：
第四确定单元，用于当所述固态硬盘确定所述数据块的尾页不存在所述数据信息时，则确定所述块状态为部分使用。
本申请实施例提供了一种固态硬盘，该固态硬盘具有实现上述数据恢复方法中基于固态硬盘的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
本申请实施例提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质用于储存上述基于固态硬盘所用的计算机软件指令，其包括用于执行为基于固态硬盘所设计的程序。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机软件指令，该计算机软件指令可通过处理器进行加载来实现上述基于固态硬盘的数据恢复方法的流程。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：由于固态硬盘在读取数据块的首页的数据信息之后，能够根据首页的数据信息确定数据块的块状态，该块状态为数据块的使用状态，然后固态硬盘对块状态进行标记，因此固态硬盘只通过读取首页的数据信息就能够确定数据块的块状态并进行标记，从而快速恢复丢失的块状态，提升了固态硬盘存储数据的性能。
附图说明
图1为本申请实施例中固态硬盘的数据恢复方法的一个实施例示意图；
图2为本申请实施例中固态硬盘的数据恢复方法的另一个实施例示意图；
图3为本申请实施例中固态硬盘的一个实施例示意图；
图4为本申请实施例中固态硬盘的另一个实施例示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了固态硬盘的数据恢复方法以及该固态硬盘，用于恢复固态硬盘异常断电时丢失的块状态信息，能够提升固态硬盘的存储性能。
请参阅图1，图1为本申请实施例中固态硬盘的数据恢复方法的一个实施例示意图。
本申请实施例中固态硬盘的数据恢复方法的一个实施例包括：
101、固态硬盘读取数据块的首页的数据信息；
当固态硬盘在将数据块中的数据从易失性存储器发送到非易失性存储器的过程中突然断电，数据块中的数据就会发生丢失，其中包括元数据，而元数据中又包括数据块的块状态。
本实施例中，为了能够获知各个数据块是否可以写入数据，可以在通电后，首先由固态硬盘读取数据块的首页的数据信息。
需要说明的是，各个数据块中有多个页面，也就是说，各个数据块中可以有首页、尾页，在首页和尾页之间又可以一页或多页。此外，在对固态硬盘的数据块写入数据时，通常首先从首页开始写入，在对首页完成数据的写入后，再对首页后面的页面写入数据，因此，在本申请实施例中，在重新通电后恢复数据块的块状态时，首先需要判断数据块中的首页是否存在数据信息，如果首页不存在数据信息，则说明该数据块没有写入数据，可以使用，如果首页存在数据信息，则需要继续判断首页后面的页面是否存在数据信息，从而可以确定该数据块是完全不可用还是可以部分使用。
102、固态硬盘根据首页的数据信息确定数据块的块状态；
本实施例中，固态硬盘可以根据首页的数据信息确定数据块的块状态，而表示块状态的表现方式可以有多种，例如可以在确定信息中用“1”表示块状态为“未使用”，用“0”表示块状态为“已使用”；也可以在确定信息中用“1”表示块状态为“未使用”，用“2”表示块状态为“已使用”，用“3”表示块状态为“已损坏”(即已坏块)，对于块状态的表现方式具体此处不做限定。
103、固态硬盘对块状态进行标记。
本实施例中，在固态硬盘根据首页的数据信息确定数据块的块状态之后，固态硬盘可以对块状态进行标记，例如可以用比特位“1”或“0”标记块状态是“未使用”还是“已使用”，也可以用数字标记块状态，具体此处不做限定。
由于固态硬盘在通电后，只通过读取首页的数据信息就能够确定数据块的块状态并进行标记，因此能够快速恢复丢失的块状态，提升了固态硬盘存储数据的性能。
下面对另一个实施例进行描述，请参阅图2，图2为本申请实施例中固态硬盘的数据恢复方法的另一个实施例示意图。
201、固态硬盘读取数据块的首页的数据信息；
本实施例中，步骤201与前述图1的实施例中的步骤101类似，此处不再赘述。
202、固态硬盘判断数据块的首页是否存在数据信息；
本实施例中，固态硬盘在读取数据块的首页的数据信息之后，可以首先判断数据块的首页是否存在数据信息。
若否，则执行步骤203，若是，则执行步骤204。
203、固态硬盘确定块状态为未使用；
本实施例中，如果固态硬盘确定数据块的首页不存在数据信息，则固态硬盘可以确定首页之后的页面也没有写入数据，由此固态硬盘可以确定该数据块的块状态为未使用。
此种情况下，固态硬盘可以在在数据块的确定信息中标记“1”，“1”表示“未使用”，当固态硬盘读取到“1”时，即可知该固态硬盘的块状态为未使用，这样就恢复了丢失的块状态。
204、固态硬盘确定数据块的首页已使用；
本实施例中，如果固态硬盘确定数据块的首页已存在数据信息，则固态硬盘就可以确定该数据块的首页已使用。此种情况下，固态硬盘可以在确定信息中标记“0”，“0”表示“已使用”，当固态硬盘读取到“0”时，即可知该固态硬盘的块状态为已使用。
205、固态硬盘判断数据块的尾页是否存在数据信息；
本实施例中，进一步地，固态硬盘在确定数据块的首页为已使用之后，还可以继续判断数据块的尾页是否存在数据信息。
若否，则执行步骤206，若是，则执行步骤207。
需要说明的是，固态硬盘无需判断数据块的首页和尾页之间的页面是否存在数据信息，这样就节省了对首页和尾页之间的页面读取数据的时间，从而能够快速恢复丢失的块状态信息。
206、固态硬盘确定块状态为部分使用；
本实施例中，如果固态硬盘确定数据块的尾页不存在数据信息，则固态硬盘可以确定该数据块的块状态为部分使用。此种情况下，固态硬盘可以在确定信息中标记“2”,“2”表示“部分使用”，当固态硬盘读取到“2”时，即可知该固态硬盘的块状态为部分使用。
207、固态硬盘确定块状态为已全部使用。
本实施例中，如果固态硬盘确定数据块的尾页存在数据信息，则固态硬盘可以确定该数据块的块状态为已全部使用。此种情况下，固态硬盘可以在确定信息中标记“3”，“3”表示“已全部使用”，当固态硬盘读取到“3”时，即可知该固态硬盘的块状态为已全部使用。
在本申请实施例中，由于在重新通电后，固态硬盘在读取数据块的首页的数据信息之后，可以先根据数据块的首页的数据信息确定块状态为“未使用”或“已使用”，然后进一步根据尾页的数据信息可以确定该数据块的块状态为“已全部使用”或“已部分使用”，并对块状态进行标记，而无需读取首页和尾页之间的页面的数据信息，因此减少了固态硬盘读取数据块的数据信息所花费的时间，从而能够快速恢复丢失的块状态，提升了固态硬盘存储数据的性能。
上面对本申请实施例中的固态硬盘的数据恢复方法进行了描述，下面对本申请实施例中的固态硬盘进行描述，请参阅图3，图3为本申请实施例中固态硬盘的一个实施例示意图。
本申请实施例中固态硬盘的一个实施例包括：
读取单元301，用于读取数据块的首页的数据信息；
第一确定单元302，用于根据首页的数据信息确定数据块的块状态，该块状态为数据块的使用状态；
标记单元303，用于对块状态进行标记。
本实施例中，第一确定单元302具体用于判断数据块的首页是否存在数据信息，如果确定数据块的首页不存在数据信息，则确定块状态为未使用。
本实施例中，固态硬盘还包括：
第二确定单元304，用于当固态硬盘确定数据块的首页存在数据信息时，固态硬盘确定数据块的首页已使用。
本实施例中，固态硬盘还包括：
判断单元305，用于判断数据块的尾页是否存在数据信息；
第三确定单元306，用于当固态硬盘确定数据块的尾页存在数据信息时，则确定块状态为已全部使用。
本实施例中，固态硬盘还包括：
第四确定单元307，用于当固态硬盘确定数据块的尾页不存在数据信息时，则确定块状态为部分使用。
本实施例中，固态硬盘中各单元所执行的流程与前述图1以及图2所示的实施例中描述的方法流程类似，此处不再赘述。
在本申请实施例中，由于在重新通电后，读取单元301在读取数据块的首页的数据信息之后，可以先通过第一确定单元302和第二确定单元304根据数据块的首页的数据信息确定块状态为“未使用”或“已使用”，然后进一步通过第三确定单元和第四确定单元根据尾页的数据信息可以确定该数据块的块状态为“已全部使用”或“已部分使用”，并对块状态进行标记，而无需读取首页和尾页之间的页面的数据信息，因此减少了固态硬盘读取数据块的数据信息所花费的时间，从而能够快速恢复丢失的块状态，提升了固态硬盘存储数据的性能。
以上是本申请实施例中固态硬盘的一个实施例，以下请参阅图4，图4是本申请实施例中固态硬盘的另一个实施例。
本申请实施例中固态硬盘的另一个实施例包括：
该固态硬盘400可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上中央处理器(central processing units,CPU)401(例如，一个或一个以上处理器)和存储器405，该存储器405中存储有一个或一个以上的应用程序或数据。
其中，存储器405可以包括易失性存储器以及持久存储器。存储在存储器405的程序可以包括一个或一个以上模块，每个模块可以包括对服务器中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器401可以设置为与存储器405通信，在固态硬盘400上执行存储器405中的一系列指令操作。
固态硬盘400还可以包括一个或一个以上电源402，一个或一个以上有线或无线网络接口403，一个或一个以上输入输出接口404，和/或，一个或一个以上操作系统，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM,UnixTM,LinuxTM,FreeBSDTM等等。
本实施例中固态硬盘400中的中央处理器401所执行的流程与前述图1和图2所示的实施例中描述的方法流程类似，此处不再赘述。
在本申请实施例中，由于在重新通电后，中央处理器401在读取数据块的首页的数据信息之后，可以先根据存储器405中数据块的首页的数据信息确定块状态为“未使用”或“已使用”，然后进一步根据尾页的数据信息可以确定该数据块的块状态为“已全部使用”或“已部分使用”，并对块状态进行标记，而无需读取首页和尾页之间的页面的数据信息，因此减少了固态硬盘读取数据块的数据信息所花费的时间，从而能够快速回复丢失的块状态，提升了固态硬盘存储数据的性能。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种固态硬盘的数据恢复方法，其特征在于，包括：
固态硬盘读取数据块的首页的数据信息；
所述固态硬盘根据所述首页的数据信息确定所述数据块的块状态，所述块状态为数据块的使用状态；
所述固态硬盘对所述块状态进行标记。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固态硬盘根据所述首页的数据信息确定所述数据块的块状态包括：
所述固态硬盘判断所述数据块的首页是否存在所述数据信息；
若否，则所述固态硬盘确定所述块状态为未使用。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述固态硬盘判断所述数据块的首页是否存在所述数据信息之后，所述方法还包括：
若是，则所述固态硬盘确定所述数据块的首页已使用。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述固态硬盘确定所述数据块的首页已使用之后，所述方法还包括：
所述固态硬盘判断所述数据块的尾页是否存在所述数据信息；
若是，则所述固态硬盘确定所述块状态为已全部使用。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述固态硬盘判断所述数据块的尾页是否存在所述数据信息之后，所述方法还包括：
若否，则所述固态硬盘确定所述块状态为部分使用。
6.一种固态硬盘，其特征在于，包括：
读取单元，用于读取数据块的首页的数据信息；
第一确定单元，用于根据所述首页的数据信息确定所述数据块的块状态，所述块状态为数据块的使用状态；
标记单元，用于对所述块状态进行标记。
7.根据权利要求6所述的固态硬盘，其特征在于，所述第一确定单元具体用于判断所述数据块的首页是否存在所述数据信息；若否，则确定所述块状态为未使用。
8.根据权利要求7所述的固态硬盘，其特征在于，所述固态硬盘还包括：
第二确定单元，用于当所述固态硬盘确定所述数据块的首页存在所述数据信息时，所述固态硬盘确定所述数据块的首页已使用。
9.一种包含指令的计算机程序产品，其特征在于，当其在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1至5中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至5中任一项所述的方法。
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