CN109032859A - 一种nvme ssd逻辑块检测方法、系统及相关装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种NVME SSD逻辑块检测方法、系统及设备和计算机可读存储介质，该方法包括：设置所述NVME SSD的CMB特性，以使所述NVME SSD中的CMB内存支持Read Data Support功能；利用所述CMB特性完成逻辑块检测操作。本申请提供的NVME SSD逻辑块检测方法首先使CMB支持Read Data Support功能使SSD读出的数据存储至CMB中，不与外部设备产生数据交互，即可以完成NVME SSD逻辑块检测的同时避免进行真正的数据传输，从而在不影响客户端正常的业务读写带宽的前提下，保证及时发现NVME SSD逻辑坏块，增加了存储系统稳定性。

Description

一种NVME SSD逻辑块检测方法、系统及相关装置

技术领域

本申请涉及存储技术领域，更具体地说，涉及一种NVME SSD逻辑块检测方法、系统及设备和一种计算机可读存储介质。

背景技术

使用NVME(中文全称：非易失性内存主机控制器接口规范，英文全称：Non-Volatile Memory express)协议的SSD(中文全称：固态硬盘，英文全称：Solid StateDrives)，相比于原有的SSD有着巨大的优势，例如性能的提升、延迟的降低等。对于NVMESSD盘来说，其有着自身的的逻辑块检测机制，即利用SSD盘的读写操作来进行逻辑块检测，过多的读写操作会影响SSD盘的使用寿命，且在检测过程中会占用带宽，影响真正的数据传输。

因此，如何在不影响读写带宽的情况下实现NVME SSD盘的逻辑块检测是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种NVME SSD逻辑块检测方法、系统及设备和一种计算机可读存储介质，在不影响读写带宽的情况下实现了NVME SSD盘的逻辑块检测。

为实现上述目的，本申请提供了一种NVME SSD逻辑块检测方法，包括：

设置所述NVME SSD的CMB特性，以使所述NVME SSD中的CMB内存支持Read DataSupport功能；

利用所述CMB特性完成逻辑块检测操作。

其中，利用所述CMB特性完成逻辑块检测操作，包括：

向所述NVME SSD发送读指令，以便完成逻辑块检测操作。

其中，设置所述NVME SSD的CMB特性，包括：

将NVME Controller中CMB Size中的bit3设置为1；其中，所述NVME Controller为支持CMB特性的寄存器。

其中，向所述NVME SSD发送读指令，以便完成逻辑块检测操作，包括：

从所述NVME SSD中选取目标逻辑块，并向所述目标逻辑块发送读指令；

判断所述读指令返回的status code type和status code是否为0h；

若是，则得到所述目标逻辑块正常的检测结果。

其中，向所述NVME SSD发送读指令之前，还包括：

在所述CMB内存中为读出的数据分配内存长度；

相应的，向所述目标逻辑块发送读指令之后，还包括：

将读出的数据存储至所述内存长度中。

为实现上述目的，本申请提供了一种NVME SSD逻辑块检测系统，包括：

设置模块，用于设置所述NVME SSD的CMB特性，以使所述NVME SSD中的CMB内存支持Read Data Support功能；

检测模块，用于利用所述CMB特性完成逻辑块检测操作。

其中，所述检测模块具体为向所述NVME SSD发送读指令，以便完成逻辑块检测操作的模块。

其中，所述检测模块包括

选取单元，用于从所述NVME SSD中选取目标逻辑块，并向所述目标逻辑块发送读指令；

判断单元，用于判断所述读指令返回的status code type和status code是否为0h；若是，则得到所述目标逻辑块正常的检测结果。

为实现上述目的，本申请提供了一种NVME SSD逻辑块检测设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述NVME SSD逻辑块检测方法的步骤。

为实现上述目的，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述NVME SSD逻辑块检测方法的步骤。

通过以上方案可知，本申请提供的一种NVME SSD逻辑块检测方法，包括：设置所述NVME SSD的CMB特性，以使所述NVME SSD中的CMB内存支持Read Data Support功能；利用所述CMB特性完成逻辑块检测操作。

本申请提供的NVME SSD逻辑块检测方法首先使CMB支持Read Data Support功能，Read Data Support功能会使SSD读出的数据存储至CMB中，不与外部设备产生数据交互，即可以完成NVME SSD逻辑块检测的同时避免进行真正的数据传输，从而在不影响客户端正常的业务读写带宽的前提下，保证及时发现NVME SSD逻辑坏块，增加了存储系统稳定性的同时，不影响原有的读写带宽性能。本申请还公开了一种NVME SSD逻辑块检测系统及设备和一种计算机可读存储介质，同样能实现上述技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请实施例公开的一种NVME SSD逻辑块检测方法的流程图；

图2为本申请实施例公开的另一种NVME SSD逻辑块检测方法的流程图；

图3为本申请实施例公开的一种NVME SSD逻辑块检测系统的结构图；

图4为本申请实施例公开的一种NVME SSD逻辑块检测设备的结构图；

图5为本申请实施例公开的另一种NVME SSD逻辑块检测设备的结构图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例公开了一种NVME SSD逻辑块检测方法，在不影响读写带宽的情况下实现了NVME SSD盘的逻辑块检测。

参见图1，本申请实施例公开的一种NVME SSD逻辑块检测方法的流程图，如图1所示，包括：

S101：设置所述NVME SSD的CMB特性，以使所述NVME SSD中的CMB内存支持ReadData Support功能；

CMB(英文全称：Controller Memory Buffer)是NVME Controller中的一块读写内存区域，可用于各种目的所用。每块SSD上都会有一定量的DRAM(中文全称：动态随机存取存储器，英文全称：Dynamic Random Access Memory)来做数据缓存。但是，这个数据缓存对Host端(主机端)是不可见的，也就是说，Host端的代码是不可能直接使用访存指令访问到这块数据缓存的，这块内存空间并没有被映射到Host物理地址空间中。

由于Host端的程序只能通过访问某个或者某些物理地址从而与SSD控制器通信。通常，Host端的驱动程序会将由上层协议栈准备好的IO指令及数据在Host主存中的基地址(也就是指针)，SSD控制器接收到该指针，便可以从Host主存中取回对应的指令及数据从而执行。

可以理解的是，SSD控制器只向Host端暴露了很少量的寄存器存储空间，并未将其内部的数百兆甚至上GB的DRAM空间映射到host物理地址空间。而且，驱动程序先把对应的指针通知给SSD控制器，然后SSD控制器需要主动从Host端存取指令和数据。

可见，由于CMB内存在NVME SSD中，不是Host端的存储系统中，因此在CMB内存支持Read Data Support功能后，在CMB内存中为读出的数据分配内存长度，NVME SSD接收到读指令后会将读出的数据存储于该内存长度中，从而避免的真正的数据传输，在不影响客户端正常的业务读写带宽的前提下，保证及时发现NVME SSD逻辑坏块，增加了存储系统稳定性的同时，不影响原有的读写带宽性能。由于本实施例不关注读出的具体数据，甚至不关注读出的数据是否被完全存储，因此此处不限定内存长度的具体大小，本领域技术人员可以根据实际情况灵活设置。

在具体实施中，设置NVME SSD的CMB特性具体方式可以为将NVME Controller中CMB Size中的bit3设置为1，即将NVME Controller中偏移量为3Ch的标志位设置为1。可以理解的是，该NVME Controller为支持CMB特性的寄存器。

S102：利用所述CMB特性完成逻辑块检测操作。

在具体实施中，利用上一步骤设置的CMB特性(具体为Read Data Support功能)，向NVME SSD发送读指令，以便完成逻辑块检测操作。具体的，可以从NVME SSD中选取待检测的目标逻辑块，并向该目标逻辑块发送读指令；若该读指令返回的status code type和status code为0h，则该目标逻辑块正常；若status code type为0h但status code为6h，或status code type为2h，或其他结果，该目标逻辑块为逻辑坏块。

本申请实施例提供的NVME SSD逻辑块检测方法首先使CMB支持Read DataSupport功能，Read Data Support功能会使SSD读出的数据存储至CMB中，不与外部设备产生数据交互，即可以完成NVME SSD逻辑块检测的同时避免进行真正的数据传输，从而在不影响客户端正常的业务读写带宽的前提下，保证及时发现NVME SSD逻辑坏块，增加了存储系统稳定性的同时，不影响原有的读写带宽性能。

本申请实施例公开了一种NVME SSD逻辑块检测方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的：

参见图2，本申请实施例提供的另一种NVME SSD逻辑块检测方法的流程图，如图2所示，包括：

S211：将NVME Controller中CMB Size中的bit3设置为1，以使所述NVME SSD中的CMB内存支持Read Data Support功能；其中，所述NVME Controller为支持CMB特性的寄存器；

S212：在所述CMB内存中为读出的数据分配内存长度；

S221：从所述NVME SSD中选取目标逻辑块，并向所述目标逻辑块发送读指令，并将读出的数据存储至所述内存长度中；

可以理解的是，由于内存长度的可复用性，每次检测逻辑块时都可以将读出的数据存储至该内存长度中，相当于对内存长度的原有数据进行擦写。

S222：判断所述读指令返回的status code type和status code是否为0h；若是，则得到所述目标逻辑块正常的检测结果。

需要说明的是，本实施例可以通过编写程序的方式完成SSD中所有逻辑块的自动检测。可以为所有的逻辑块创建一个队列，按队列次序依次向每个逻辑块发送读指令以完成检测操作。此处不对该队列中具体的次序进行限定，例如，可以按照每个逻辑块逻辑地址的次序进行排列。

另外，在逻辑坏块检测精度要求不高的情况下，为了提高检测效率，可以向多个逻辑块发送一条读指令，即向某段地址区间发送读指令，并根据返回结果判断该地址区间的逻辑块是否正常，若否，则停用该地址区间的逻辑块，也可以后续通过其他步骤定位具体的逻辑坏块。

下面对本申请实施例提供的一种NVME SSD逻辑块检测系统进行介绍，下文描述的一种NVME SSD逻辑块检测系统与上文描述的一种NVME SSD逻辑块检测方法可以相互参照。

参见图3，本申请实施例提供的一种NVME SSD逻辑块检测系统的结构图，如图3所示，包括：

设置模块301，用于设置所述NVME SSD的CMB特性，以使所述NVME SSD中的CMB内存支持Read Data Support功能；

检测模块302，用于利用所述CMB特性完成逻辑块检测操作。

本申请实施例提供的NVME SSD逻辑块检测系统首先使CMB支持Read DataSupport功能，Read Data Support功能会使SSD读出的数据存储至CMB中，不与外部设备产生数据交互，即可以完成NVME SSD逻辑块检测的同时避免进行真正的数据传输，从而在不影响客户端正常的业务读写带宽的前提下，保证及时发现NVME SSD逻辑坏块，增加了存储系统稳定性的同时，不影响原有的读写带宽性能。

在上述实施例的基础上，作为一种优选实施方式，所述检测模块302具体为向所述NVME SSD发送读指令，以便完成逻辑块检测操作的模块。

在上述实施例的基础上，作为一种优选实施方式，所述检测模302块包括

选取单元，用于从所述NVME SSD中选取目标逻辑块，并向所述目标逻辑块发送读指令；

判断单元，用于判断所述读指令返回的status code type和status code是否为0h；若是，则得到所述目标逻辑块正常的检测结果。

在上述实施例的基础上，作为一种优选实施方式，所述设置模块302具体为将NVMEController中CMB Size中的bit3设置为1；其中，所述NVME Controller为支持CMB特性的寄存器，以使所述NVME SSD中的CMB内存支持Read Data Support功能的模块。

在上述实施例的基础上，作为一种优选实施方式，还包括：

分配模块，用于在所述CMB内存中为读出的数据分配内存长度；

存储模块，用于将读出的数据存储至所述内存长度中。

本申请还提供了一种NVME SSD逻辑块检测设备，参见图4，本申请实施例提供的一种NVME SSD逻辑块检测设备的结构图，如图4所示，包括：

存储器100，用于存储计算机程序；

处理器200，用于执行所述计算机程序时可以实现上述任一实施例所提供NVMESSD逻辑块检测方法的步骤。

具体的，存储器100包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机可读指令，该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机可读指令的运行提供环境。处理器200为NVME SSD逻辑块检测设备提供计算和控制能力，执行所述存储器100中保存的计算机程序时，可以实现上述任一实施例提供的NVME SSD逻辑块检测方法的步骤。

本申请实施例提供的NVME SSD逻辑块检测设备首先使CMB支持Read DataSupport功能，Read Data Support功能会使SSD读出的数据存储至CMB中，不与外部设备产生数据交互，即可以完成NVME SSD逻辑块检测的同时避免进行真正的数据传输，从而在不影响客户端正常的业务读写带宽的前提下，保证及时发现NVME SSD逻辑坏块，增加了存储系统稳定性的同时，不影响原有的读写带宽性能。

在上述实施例的基础上，作为优选实施方式，参见图5，所述NVME SSD逻辑块检测设备还包括：

输入接口300，与处理器200相连，用于获取外部导入的计算机程序、参数和指令，经处理器200控制保存至存储器100中。该输入接口300可以与输入装置相连，接收用户手动输入的参数或指令。该输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是终端外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，也可以是键盘、触控板或鼠标等。

显示单元400，与处理器200相连，用于显示处理器200发送的数据。该显示单元400可以为PC机上的显示屏、液晶显示屏或者电子墨水显示屏等。具体的，在本实施例中，可以通过显示单元400显示逻辑块的检测结果等。

网络端口500，与处理器200相连，用于与外部各终端设备进行通信连接。该通信连接所采用的通信技术可以为有线通信技术或无线通信技术，如移动高清链接技术(MHL)、通用串行总线(USB)、高清多媒体接口(HDMI)、无线保真技术(WiFi)、蓝牙通信技术、低功耗蓝牙通信技术、基于IEEE802.11s的通信技术等。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。该存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例提供的NVME SSD逻辑块检测方法的步骤。

本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。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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。对于实施例公开的系统而言，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，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种NVME SSD逻辑块检测方法，其特征在于，包括：

设置所述NVME SSD的CMB特性，以使所述NVME SSD中的CMB内存支持Read DataSupport功能；

利用所述CMB特性完成逻辑块检测操作。

2.根据权利要求1所述NVME SSD逻辑块检测方法，其特征在于，利用所述CMB特性完成逻辑块检测操作，包括：

向所述NVME SSD发送读指令，以便完成逻辑块检测操作。

3.根据权利要求2所述NVME SSD逻辑块检测方法，其特征在于，设置所述NVME SSD的CMB特性，包括：

将NVME Controller中CMB Size中的bit3设置为1；其中，所述NVME Controller为支持CMB特性的寄存器。

4.根据权利要求2或3所述NVME SSD逻辑块检测方法，其特征在于，向所述NVME SSD发送读指令，以便完成逻辑块检测操作，包括：

从所述NVME SSD中选取目标逻辑块，并向所述目标逻辑块发送读指令；

判断所述读指令返回的status code type和status code是否为0h；

若是，则得到所述目标逻辑块正常的检测结果。

5.根据权利要求4所述NVME SSD逻辑块检测方法，其特征在于，向所述NVME SSD发送读指令之前，还包括：

在所述CMB内存中为读出的数据分配内存长度；

相应的，向所述目标逻辑块发送读指令之后，还包括：

将读出的数据存储至所述内存长度中。

6.一种NVME SSD逻辑块检测系统，其特征在于，包括：

设置模块，用于设置所述NVME SSD的CMB特性，以使所述NVME SSD中的CMB内存支持Read Data Support功能；

检测模块，用于利用所述CMB特性完成逻辑块检测操作。

7.根据权利要求6所述NVME SSD逻辑块检测系统，其特征在于，所述检测模块具体为向所述NVME SSD发送读指令，以便完成逻辑块检测操作的模块。

8.根据权利要求7所述NVME SSD逻辑块检测系统，其特征在于，所述检测模块包括：

选取单元，用于从所述NVME SSD中选取目标逻辑块，并向所述目标逻辑块发送读指令；

判断单元，用于判断所述读指令返回的status code type和status code是否为0h；若是，则得到所述目标逻辑块正常的检测结果。

9.一种NVME SSD逻辑块检测设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述NVME SSD逻辑块检测方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述NVME SSD逻辑块检测方法的步骤。