CN109144424B - 一种固态硬盘的读写方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种固态硬盘的读写方法,包括预先根据固态硬盘中的各物理page计算出对应的super page;因此,当接收到读写指令时,可以根据所述读写指令中的目标物理page查找对应的目标super page,以利用所述目标super page进行读写操作,从而避免了在接收到读写指令后,需要利用除法运算才能得出与目标物理page对应的目标super page的情况。查找操作相较于除法运算而言,其处理速度更快,耗时短,因此缩短了读写操作的延时,因此提高了固态硬盘IOPS,提升了固态硬盘的读写性能。本申请还公开了一种固态硬盘的读写装置、设备及计算机可读存储介质,均具有上述有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域,特别涉及一种固态硬盘的读写方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
随着互联网、云计算、物联网等技术的快速发展,SSD(Solid State Drive,固态硬盘)作为新一代存储设备,被广泛应用。
现有技术中,SSD在接收到读写操作指令后,获取操作指令中的物理page,然后根据L2P Table(Logical to Physical Address Table,逻辑物理地址映射表)利用除法运算计算出与物理page对应的super page。例如,在TLC中,物理page0、物理page1和物理page2都属于super page0,而得到super page0这个值的方法则是通过利用0/3、1/3和2/3的除法运算得到的。但是,除法运算属于浮点运算,因此CPU在进行除法运算时需要消耗大量的时间,从而使得读写操作延时,进而严重影响固态硬盘的性能。
因此,如何提高固态硬盘的IOPS是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种固态硬盘的读写方法,能够提高固态硬盘的IOPS;本发明的另一目的是提供一种固态硬盘的读写装置、设备及计算机可读存储介质,均具有上述有益效果。
为解决上述技术问题,本发明提供一种固态硬盘的读写方法,包括:
预先根据固态硬盘中的各物理page计算出对应的super page;
当接收到读写指令时,根据所述读写指令中的目标物理page查找对应的目标super page,以利用所述目标super page进行读写操作。
优选地,所述预先根据固态硬盘中的各物理page计算出对应的super page的过程具体包括:
预先利用所述固态硬盘的物理page设置物理page数组;
根据所述固态硬盘的闪存颗粒种类计算出与所述物理page数组对应的superpage数组;
根据所述super page数组中的各所述super page与所述物理page数组中的各所述物理page的对应关系设置对应的索引。
优选地,所述闪存颗粒种类包括SLC、MLC、TLC和QLC。
优选地,进一步包括:
记录查找各所述目标super page的次数。
优选地,进一步包括:
为查找次数超过预设阈值的所述目标super page设置新super page数组。
为解决上述技术问题,本发明还提供一种固态硬盘的读写装置,包括:
预设模块,用于预先根据固态硬盘中的各物理page计算出对应的super page;
查找模块,用于当接收到读写指令时,根据所述读写指令中的目标物理page查找对应的目标super page,以利用所述目标super page进行读写操作。
优选地,所述预设模块具体包括:
第一设置子模块,用于预先利用所述固态硬盘的物理page设置物理page数组;
计算子模块,用于根据所述固态硬盘的闪存颗粒种类计算出与所述物理page数组对应的super page数组;
第二设置子模块,用于根据所述super page数组中的各所述super page与所述物理page数组中的各所述物理page的对应关系设置对应的索引。
为解决上述技术问题,本发明还提供一种固态硬盘的读写设备,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上述任一种固态硬盘的读写方法的步骤。
为解决上述技术问题,本发明还提供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上述任一种固态硬盘的读写方法的步骤。
本发明提供的固态硬盘的读写方法,包括预先根据固态硬盘中的各物理page计算出对应的super page;因此,当接收到读写指令时,可以根据所述读写指令中的目标物理page查找对应的目标super page,以利用所述目标super page进行读写操作,从而避免了在接收到读写指令后,需要利用除法运算才能得出与目标物理page对应的目标super page的情况。查找操作相较于除法运算而言,其处理速度更快,耗时短,因此缩短了读写操作的延时,因此提高了固态硬盘IOPS,提升了固态硬盘的读写性能。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种固态硬盘的读写装置、设备及计算机可读存储介质,均具有上述有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术的技术方案,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,还可以根据提供的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的读写方法的流程图;
图2为图1所示的一种固态硬盘的读写方法的步骤S10中预先设置与各物理page对应的super page具体流程图;
图3为本发明实施例提供的一种固态硬盘的读写装置的结构图;
图4为本发明实施例提供的一种固态硬盘的读写设备的结构图。
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,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例的核心是提供一种固态硬盘的读写方法,能够提高固态硬盘IOPS,提升固态硬盘的读写性能;本发明的另一核心是提供一种固态硬盘的读写装置、设备及计算机可读存储介质,均具有上述有益效果。
为了使本领域技术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。
图1为本发明实施例提供的一种固态硬盘的读写方法的流程图。如图1所示,一种固态硬盘的读写方法包括:
S10:预先根据固态硬盘中的各物理page计算出对应的super page。
可以理解的是,固态硬盘中包括多个物理块,物理块包括多个物理page。物理块指的是记录固态硬盘上的数据信息的物理区域。一般的,不同类型的固态硬盘对应的物理块的大小不同,因此对应的物理page数量一般不同。需要说明的是,在本实施例中,是根据L2PTable利用除法运算,计算出与各物理page对应的super page。可以理解的是,物理page指的是物理块中的物理存储区域,super page指的是逻辑存储区域。一般的,在具体实施中,在计算出各物理page对应的super page之后,还可以进一步对各物理page以及对应的super page进行存储,以便在查找操作时进行调用,本实施例对存储的方式以及存储的位置均不做限定。
S20:当接收到读写指令时,根据读写指令中的目标物理page查找对应的目标super page,以利用目标super page进行读写操作。
需要说明的是,读写指令中一般包括目标物理page,因此当接收到读写指令时,根据读写指令中的目标物理page查找与该目标物理page对应的super page,也即目标superpage,以利用目标super page进行读写操作。
可见,本发明实施例提供的一种固态硬盘的读写方法,包括预先根据固态硬盘中的各物理page计算出对应的super page;因此,当接收到读写指令时,可以根据读写指令中的目标物理page查找对应的目标super page,以利用目标super page进行读写操作,从而避免了在接收到读写指令后,需要利用除法运算才能得出与目标物理page对应的目标super page的情况。查找操作相较于除法运算而言,其处理速度更快,耗时短,因此缩短了读写操作的延时,因此提高了固态硬盘IOPS,提升了固态硬盘的读写性能。
图2为图1所示的一种固态硬盘的读写方法的步骤S10中预先设置与各物理page对应的super page具体流程图。请参考图2,预先设置与各物理page对应的super page的过程具体包括:
S21:预先利用固态硬盘的物理page设置物理page数组。
具体的,预先根据固态硬盘的物理page设置物理page数组。例如,假设固态硬盘的物理块中共有A个物理page,各物理page序号为page0~page(A-1),因此,将page0至page(A-1)的A个物理page按照预设规则设置于物理page数组中。需要说明的是,设置于物理page数组中的各物理page可以是按照升序排列,也可以是按照降序排列,当然也可以是随机排列,本实施例对此不做限定。
S22:根据固态硬盘的闪存颗粒种类计算出与物理page数组对应的super page数组。
根据各固态硬盘的闪存颗粒种类不同,也即对应的L2P映射表不同,因此各物理page对应的super page将会不同。因此,在本实施例中,根据当前固态硬盘的闪存颗粒种类计算出与物理page数组对应的super page数组。
具体的,根据各物理page分别计算出对应的super page,然后将各super page设置于同一个super page数组中。可以理解的是,各super page与各物理page一一对应,因此super page与物理page的数量相同。
S23:根据super page数组中的各super page与物理page数组中的物理page的对应关系设置对应的索引。
在得出super page数组后,根据super page数组中的各super page与物理page数组中的物理page的对应关系设置对应的索引,以便在获取到目标物理page时,能够利用索引从super page数组中查找到与该目标物理page对应的目标super page。
作为优选的实施方式,可以在计算出与物理page对应的super page时,将物理page作为super page的下标,依次作为通过物理page查找super page的索引。
可见,本实施例提供的固态硬盘的读写方法,通过设置物理page数组和superpage数组的方式,实现根据物理page查找到对应的super page,设置方式简单便捷。
在上述实施例的基础上,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化,具体的,闪存颗粒种类包括SLC、MLC、TLC和QLC。
需要说明的是,固态硬盘的闪存颗粒种类包括SLC、MLC、TLC和QLC。
根据固态硬盘中闪存颗粒种类不同,对应的固态硬盘的存储原理不同。具体的,闪存颗粒种类包括SLC、MLC、TLC和QLC。其中,SLC(Single-Level Cell),也即1bit/cell;MLC(Multi-Level Cell),也即2bit/cell;TLC(Trinary-Level Cell),也即3bit/cell;QLC(Quad-Level Cell),即4bit/cell。根据不同的闪存颗粒种类,物理page和super page的L2P Table的对应关系不同。例如,假设固态硬盘的闪存颗粒种类为TLC,在该固态硬盘中,物理page3对应的super page的值为(3/3)即super page1;若固态硬盘的闪存颗粒种类为MLC,则在该固态硬盘中,物理page3对应的super page的值为(3/2)即super page1。
在具体实施中,同一个终端上可以连接多个不同类型的固态硬盘,因此在本实施例中,作为优选的实施方式,还可以根据多种固态硬盘的闪存颗粒种类分别计算出各固态硬盘的物理page数组对应的super page数组。也就是说,预先根据各不同的固态硬盘的物理块以及固态硬盘的闪存颗粒种类设置对应的super page数组。因此在获取读写指令时,首先查找到与固态硬盘对应的物理page数组,然后根据目标物理page查找对应的目标super page。
可见,本实施例提供的固态硬盘的读写数据的方法,通过根据多种固态硬盘的闪存颗粒种类分别计算出各固态硬盘的物理page数组对应的super page数组,因此在同一终端上,在对不同的固态硬盘进行操作时,均能查找到对应的目标super page。
在上述实施例的基础上,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化,具体的,进一步包括:
记录查找各目标super page的次数。
具体的,在每次根据读写指令查找对应的super page之后,对各查找的superpage进行计数,以获取各super page被查找的次数,也即查找各目标super page的次数。通过记录各目标super page的次数,以便于操作者后续查看。
作为优选的实施方式,在记录查找各目标super page的次数之后,进一步包括:
为查找次数超过预设阈值的目标super page设置新super page数组。
具体的,通过比较各super page被查找的次数,并得出读写操作比较频繁的superpage,然后为查找次数超过预设阈值的目标super page设置新super page数组。也就是说,在本实施例中,通过比较得出读写操作比较频繁的super page,表示这些super page被再次读写的概率较大,然后将读写次数频繁的super page设置于新的数组中,以便于再次查找。
另外,在本实施例中,还可以进一步对查找次数超过预设阈值的目标super page进行相关设置,例如为该目标super page中的数据信息设置新的super page,以避免对同一super page的擦写次数过多而导致该super page损坏,从而进一步提升用户的使用体验。
上文对于本发明提供的一种固态硬盘的读写方法的实施例进行了详细的描述,本发明还提供了一种与该方法对应的固态硬盘的读写装置、设备及计算机可读存储介质,由于装置、设备及计算机可读存储介质部分的实施例与方法部分的实施例相互照应,因此装置、设备及计算机可读存储介质部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述,这里暂不赘述。
图3为本发明实施例提供的一种固态硬盘的读写装置的结构图,如图3所示,一种固态硬盘的读写装置30包括:
预设模块31,用于预先根据固态硬盘中的各物理page计算出对应的super page;
查找模块32,用于当接收到读写指令时,根据读写指令中的目标物理page查找对应的目标super page,以利用目标super page进行读写操作。
本发明实施例提供的固态硬盘的读写装置,具有上述固态硬盘的读写方法的有益效果。
在上述实施例的基础上,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化,具体的,预设模块具体包括:
第一设置子模块,用于预先利用固态硬盘的物理page设置物理page数组;
计算子模块,用于根据固态硬盘的闪存颗粒种类计算出与物理page数组对应的super page数组;
第二设置子模块,用于根据super page数组中的各super page与物理page数组中的各物理page的对应关系设置对应的索引。
图4为本发明实施例提供的一种固态硬盘的读写设备的结构图,如图4所示,一种固态硬盘的读写设备40包括:
存储器41,用于存储计算机程序;
处理器42,用于执行计算机程序时实现如上述固态硬盘的读写方法的步骤。
本发明实施例提供的固态硬盘的读写设备,具有上述固态硬盘的读写方法的有益效果。
为解决上述技术问题,本发明还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上述固态硬盘的读写方法的步骤。
本发明实施例提供的计算机可读存储介质,具有上述固态硬盘的读写方法的有益效果。
以上对本发明所提供的固态硬盘的读写方法、装置、设备及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体实施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。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。
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。
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 (5)
1.一种固态硬盘的读写方法,其特征在于,包括:
预先根据固态硬盘中的各物理page计算出对应的super page;
当接收到读写指令时,根据所述读写指令中的目标物理page查找对应的目标superpage,以利用所述目标super page进行读写操作;
其中,所述预先根据固态硬盘中的各物理page计算出对应的super page的过程具体包括:
预先利用所述固态硬盘的物理page设置物理page数组;
根据所述固态硬盘的闪存颗粒种类计算出与所述物理page数组对应的super page数组;
根据所述super page数组中的各所述super page与所述物理page数组中的各所述物理page的对应关系设置对应的索引;
进一步包括:
记录查找各所述目标super page的次数;
为查找次数超过预设阈值的所述目标super page设置新super page数组。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述闪存颗粒种类包括SLC、MLC、TLC和QLC。
3.一种固态硬盘的读写装置,其特征在于,包括:
预设模块,用于预先根据固态硬盘中的各物理page计算出对应的super page;
查找模块,用于当接收到读写指令时,根据所述读写指令中的目标物理page查找对应的目标super page,以利用所述目标super page进行读写操作;
其中,所述预设模块具体包括:
第一设置子模块,用于预先利用所述固态硬盘的物理page设置物理page数组;
计算子模块,用于根据所述固态硬盘的闪存颗粒种类计算出与所述物理page数组对应的super page数组;
第二设置子模块,用于根据所述super page数组中的各所述super page与所述物理page数组中的各所述物理page的对应关系设置对应的索引;
进一步包括:
用于记录查找各所述目标super page的次数;为查找次数超过预设阈值的所述目标super page设置新super page数组的模块。
4.一种固态硬盘的读写设备,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2任一项所述的固态硬盘的读写方法的步骤。
5.一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2任一项所述的固态硬盘的读写方法的步骤。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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