CN109240615B - 一种固态硬盘的数据读取方法、装置及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种固态硬盘的数据读取方法，包括读取固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数，并根据所述最小擦写次数与所述最大擦写次数得到所述固态硬盘的擦写范围；判断所述擦写范围是否处于预设擦写区间；若是，则获取所述预设擦写区间对应的参考电压，并根据所述参考电压读取所述固态硬盘的数据块中的数据。该数据读取方法能够减少读取数据块的擦写次数的操作量，提高固态硬盘的运行效率。本发明还公开了一种固态硬盘的数据读取装置、设备以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

Description

一种固态硬盘的数据读取方法、装置及设备
技术领域
本发明涉及固态硬盘领域，特别涉及一种固态硬盘的数据读取方法；还涉及一种固态硬盘的数据读取装置、设备以及计算机可读存储介质。
背景技术
固态硬盘由控制单元与存储单元组成。存储单元又包括多个数据块。由于固态硬盘没有重写机制，于是，当数据块中写满数据后，为使数据块可以写入新数据，需擦除数据块中的数据。然而，擦除操作会对数据块产生影响，造成参考电压偏移。于是，当需要读取数据块中的数据时，首先需要读取数据块的擦写次数，然后根据数据块的擦写次数获得对应的参考电压，进而根据参考电压读取数据块中的数据。该数据读取方式，每次读取数据块中的数据时均需要读取数据块的擦写次数，导致固态硬盘的运行效率较低。
因此，如何提供一种固态硬盘的数据读取方案，减少读取数据块的擦写次数的操作量，提高固态硬盘的运行效率是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种固态硬盘的数据读取方法，该数据读取方法能够减少读取数据块的擦写次数的操作量，提高固态硬盘的运行效率；本发明的另一目的是提供一种固态硬盘的数据读取装置、设备以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，本发明提供了一种固态硬盘的数据读取方法，包括：
读取固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数，并根据所述最小擦写次数与所述最大擦写次数得到所述固态硬盘的擦写范围；
判断所述擦写范围是否处于预设擦写区间；
若是，则获取所述预设擦写区间对应的参考电压，并根据所述参考电压读取所述固态硬盘的数据块中的数据。
可选的，得到所述最小擦写次数与所述最大擦写次数的方式为：
读取所述固态硬盘的各数据块的擦写次数及所述固态硬盘的目标差值；
根据各所述擦写次数得到所述固态硬盘的擦写均值；
将所述目标差值与所述擦写均值做差得到所述最小擦写次数；
将所述目标差值与所述擦写均值做和得到所述最大擦写次数。
可选的，所述读取固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数，包括：
从局部存储器中读取所述最小擦写次数与所述最大擦写次数。
可选的，还包括：
根据输入的配置信息，修改所述目标差值。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种固态硬盘的数据读取装置，包括：
第一读取模块，用于读取固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数，并根据所述最小擦写次数与所述最大擦写次数得到所述固态硬盘的擦写范围；
判断模块，用于判断所述擦写范围是否处于预设擦写区间；
第二读取模块，用于若是，则获取所述预设擦写区间对应的参考电压，并根据所述参考电压读取所述固态硬盘的数据块中的数据。
可选的，还包括：
第三读取模块，用于读取所述固态硬盘的各数据块的擦写次数及所述固态硬盘的目标差值；
第一计算模块，用于根据各所述擦写次数得到所述固态硬盘的擦写均值；
第二计算模块，用于将所述目标差值与所述擦写均值做差得到所述最小擦写次数；
第三计算模块，用于将所述目标差值与所述擦写均值做和得到所述最大擦写次数。
可选的，所述第一读取模块具体用于：
从局部存储器中读取所述最小擦写次数与所述最大擦写次数。
可选的，还包括：
修改模块，用于根据输入的配置信息，修改所述目标差值。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种固态硬盘的数据读取装置，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任一项所述的固态硬盘的数据读取方法的步骤。
为解决上述技术问题，本发明还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任一项所述的固态硬盘的数据读取方法的步骤。
本发明所提供的固态硬盘的数据读取方法，包括读取固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数，并根据所述最小擦写次数与所述最大擦写次数得到所述固态硬盘的擦写范围；判断所述擦写范围是否处于预设擦写区间；若是，则获取所述预设擦写区间对应的参考电压，并根据所述参考电压读取所述固态硬盘的数据块中的数据。
相较于每次读取数据块中的数据时均需读取数据块的擦写次数的传统技术方案，本发明所提供的固态硬盘的数据读取方法，根据固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数得到固态硬盘的擦写范围。固态硬盘的各数据块的擦写次数均位于该擦写范围内。判断该擦写范围是否处于预设擦写区间，若是，则各数据块的参考电压均为该预设擦写区间对应的参考电压。于是根据该参考电压读取数据块中的数据即可，而无需读取各数据块的擦写次数，减少了数据块擦写次数的读取量，有效提高了固态硬盘的运行效率。
本发明所提供的固态硬盘的数据读取装置、设备以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中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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为本发明实施例所提供的固态硬盘的数据读取方法的流程示意图；
图2为本发明实施例所提供的固态硬盘的数据读取装置的示意图；
图3为本发明实施例所提供的固态硬盘的数据读取设备的示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种固态硬盘的数据读取方法，该数据读取方法能够减少读取数据块的擦写次数的操作量，提高固态硬盘的运行效率；本发明的另一核心是提供一种固态硬盘的数据读取装置、设备以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
请参考图1，图1为本发明实施例所提供的固态硬盘的数据读取方法的流程示意图；参考图1可知，该数据读取方法可以包括：
S10：读取固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数，并根据该最小擦写次数与最大擦写次数得到固态硬盘的擦写范围；
具体的，读取固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数，进而以固态硬盘的最小擦写次数为下限值，以最大擦写次数为上限值，得到固态硬盘的擦写范围。固态硬盘的各数据块的擦写次数均位于该擦写范围内。其中，固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数的确定方式可以为：获取固态硬盘的各数据块的擦写次数，比较各数据块的擦写次数的大小，其中的最小值作为固态硬盘的最小擦写次数，相反，其中的最大值作为最大擦写次数。还可以为：在获取各数据块的擦写次数的基础上，进一步根据各数据块的擦写次数得到固态硬盘的平均擦写次数，进而根据固态硬盘的平均擦写次数以及目标差值，得到固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数，所谓目标差值即固态硬盘的最小擦写次数或最大擦写次数与固态硬盘的平均擦写次数二者的差值，该目标差值可以根据用户的实际需要进行设定。再或者通过其他的方式得到固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数，对此本发明不做唯一限定，可以结合实际情况进行差异性设置。
可选的，得到上述最小擦写次数与最大擦写次数的方式为：读取固态硬盘的各数据块的擦写次数及固态硬盘的目标差值；根据各擦写次数得到固态硬盘的擦写均值；将目标差值与擦写均值做差得到最小擦写次数；将目标差值与擦写均值做和得到最大擦写次数。
具体的，本实施例得到固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数的方式为：读取固态硬盘的各数据块的擦写次数，对各数据块的各擦写次数求均值，得的固态硬盘的擦写均值。读取固态硬盘的目标差值，将该目标差值与固态硬盘的擦写均值做差得到固态硬盘的最小擦写次数，将该目标差值与固态硬盘的擦写均值做和得到固态硬盘的最大擦写次数。例如，若根据各数据块的擦写次数得到固态硬盘的擦写均值为1000，且目标差值为200，则最小擦写次数为800，最大擦写次数为1200，即此时固态硬盘的擦写范围为800～1200。该实施例旨在实现固态硬盘磨损均衡的同时，确定固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数，从而达到磨损均衡与提高固态硬盘运行效率的双重技术效果。
其中，上述目标差值可以为一个，即固态硬盘的最小目标差值与最大目标差值均根据该同一目标差值计算得到，或者上述目标差值还可以为两个，其中一个用于计算得到固态硬盘的最小差值，另一个则用于计算得到固态硬盘的最大差值。结合实际情况进行相适应的设置即可。
另外，得到固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数后，可将该最小擦写次数与最大擦写次数存储于通常存储各数据块的擦写次数的DDR(Double Data Rate，双倍速率同步动态随机存储器)，或者将该最小擦写次数与最大擦写次数存储在其他存储器中。相对应的，当需读取固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数时，可以从DDR中读取；或者从其他存储该最小擦写次数与最大擦写次数的存储器中读取。
可选的，上述读取固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数，可以包括：从局部存储器中读取所述最小擦写次数与所述最大擦写次数。
具体的，为提高数据读取速度，以进一步提高固态硬盘的运行效率，可以将固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数存储于局部存储器。于是，当需要读取固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数时，从该局部存储器中读取即可，从而实现快速读取的目的。
可以明白的是，若固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数没有发生改变，则各数据块的擦写次数所处区间未改变，所以，可以无需重复执行上述读取最小擦写次数与最大擦写次数、根据最小擦写次数与最大擦写次数得到固态硬盘的擦写范围的操作，从而可有效提高固态硬盘的运行效率。例如，若先后从不同的两个数据块中读取数据，若上述最小擦写次数与最大擦写次数未发生改变，当根据该最小擦写次数与最大擦写次数所确定的擦写范围读取其中一个数据块中的数据后，可以直接根据该擦写范围读取另一数据块的中的数据，可无需再执行一次上述步骤。
S20：判断擦写范围是否处于预设擦写区间；
具体的，当得到固态硬盘的擦写范围后，即可进一步根据该擦写范围，判断其是否处于预设擦写区间。例如，预设擦写区间包括0～1000，1000～2000等，若固态硬盘的擦写范围为500～1000，则此时固态硬盘的擦写范围处于预设擦写区间0～1000；若固态硬盘的擦写范围为500～1200，则此时固态硬盘的擦写范围不在预设擦写区间。
S30：若是，则获取预设擦写区间对应的参考电压，并根据参考电压读取固态硬盘的数据块中的数据。
不同的预设擦写区间对应于不同的参考电压，若经过上述判断得知固态硬盘的擦写范围处于预设擦写区间，则获取该预设擦写区间对应的参考电压，进而根据该参考电压读取固态硬盘的数据块中的数据。
相反，若通过上述判断得知固态硬盘的擦写次数不在预设擦写区间，则通过读取数据块的擦写次数，根据数据块的擦写次数确定参考电压并根据参考电压读取数据块中的数据的方式进行数据读取。
综上所述，本发明所提供的固态硬盘的数据读取方法，根据固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数得到固态硬盘的擦写范围。固态硬盘的各数据块的擦写次数均位于该擦写范围内。判断该擦写范围是否处于预设擦写区间，若是，则各数据块的参考电压均为该预设擦写区间对应的参考电压。于是根据该参考电压读取数据块中的数据即可，而无需读取各数据块的擦写次数，减少了数据块擦写次数的读取量，有效提高了固态硬盘的运行效率。
在上述实施例的基础上：可选的，该数据读取方法还可以包括：根据输入的配置信息，修改目标差值。
具体的，针对上述根据固态硬盘的擦写均值与目标差值得到固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数的方式，为给予用户更灵活的使用体验，当用户出于实际需求需更改目标差值时，可以输入相关的配置信息，从而处理器可自动根据输入的配置信息修改目标差值。
本发明还提供了一种固态硬盘的数据读取装置，下文描述的该数据读取装置可以与上文描述的数据读取方法相互对应参照。请参考图2，图2为本发明实施例所提供的固态硬盘的数据读取装置的示意图；通过图2可知，该数据读取装置可以包括：
第一读取模块10，用于读取固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数，并根据最小擦写次数与最大擦写次数得到固态硬盘的擦写范围；
判断模块20，用于判断擦写范围是否处于预设擦写区间；
第二读取模块30，用于若是，则获取预设擦写区间对应的参考电压，并根据参考电压读取固态硬盘的数据块中的数据。
在上述实施例的基础上，可选的，还包括：
第三读取模块，用于读取固态硬盘的各数据块的擦写次数及固态硬盘的目标差值；
第一计算模块，用于根据各擦写次数得到固态硬盘的擦写均值；
第二计算模块，用于将目标差值与擦写均值做差得到最小擦写次数；
第三计算模块，用于将目标差值与擦写均值做和得到最大擦写次数。
在上述实施例的基础上，可选的，第一读取模块10具体用于：从局部存储器中读取最小擦写次数与最大擦写次数。
在上述实施例的基础上，可选的，还包括：
修改模块，用于根据输入的配置信息，修改目标差值。
本发明还提供了一种固态硬盘的数据读取设备，请参考图3，图3为本发明实施例所提供的固态硬盘的数据读取设备的示意图；由图3可知，该数据读取设备可以包括存储器1和处理器2。其中，存储器1，用于存储计算机程序；处理器2，用于执行计算机程序时实现如下步骤：
读取固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数，并根据最小擦写次数与最大擦写次数得到固态硬盘的擦写范围；判断擦写范围是否处于预设擦写区间；若是，则获取预设擦写区间对应的参考电压，并根据参考电压读取固态硬盘的数据块中的数据。
对于本发明所提供的固态硬盘的数据读取设备的介绍请参照上述数据读取方法的实施例，本发明在此不做赘述。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如下的步骤：
读取固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数，并根据最小擦写次数与最大擦写次数得到固态硬盘的擦写范围；判断擦写范围是否处于预设擦写区间；若是，则获取预设擦写区间对应的参考电压，并根据参考电压读取固态硬盘的数据块中的数据。
该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，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。
对于本发明所提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不做赘述。
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、设备以及计算机可读存储介质而言，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、电可擦写可编程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。
以上对本发明所提供的固态硬盘的数据读取方法、装置、设备及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个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。

Claims (10)

1.一种固态硬盘的数据读取方法，其特征在于，包括：
读取固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数，并根据所述最小擦写次数与所述最大擦写次数得到所述固态硬盘的擦写范围；
判断所述擦写范围是否处于预设擦写区间；
若是，则获取所述预设擦写区间对应的参考电压，以所述预设擦写区间对应的所述参考电压作为所有数据块的参考电压，并根据所述参考电压读取所述固态硬盘的所述数据块中的数据。
2.根据权利要求1所述的数据读取方法，其特征在于，得到所述最小擦写次数与所述最大擦写次数的方式为：
读取所述固态硬盘的各数据块的擦写次数及所述固态硬盘的目标差值；
根据各所述擦写次数得到所述固态硬盘的擦写均值；
将所述目标差值与所述擦写均值做差得到所述最小擦写次数；
将所述目标差值与所述擦写均值做和得到所述最大擦写次数。
3.根据权利要求2所述的数据读取方法，其特征在于，所述读取固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数，包括：
从局部存储器中读取所述最小擦写次数与所述最大擦写次数。
4.根据权利要求3所述的数据读取方法，其特征在于，还包括：
根据输入的配置信息，修改所述目标差值。
5.一种固态硬盘的数据读取装置，其特征在于，包括：
第一读取模块，用于读取固态硬盘的最小擦写次数与最大擦写次数，并根据所述最小擦写次数与所述最大擦写次数得到所述固态硬盘的擦写范围；
判断模块，用于判断所述擦写范围是否处于预设擦写区间；
第二读取模块，用于若是，则获取所述预设擦写区间对应的参考电压，以所述预设擦写区间对应的所述参考电压作为所有数据块的参考电压，并根据所述参考电压读取所述固态硬盘的所述数据块中的数据。
6.根据权利要求5所述的数据读取装置，其特征在于，还包括：
第三读取模块，用于读取所述固态硬盘的各数据块的擦写次数及所述固态硬盘的目标差值；
第一计算模块，用于根据各所述擦写次数得到所述固态硬盘的擦写均值；
第二计算模块，用于将所述目标差值与所述擦写均值做差得到所述最小擦写次数；
第三计算模块，用于将所述目标差值与所述擦写均值做和得到所述最大擦写次数。
7.根据权利要求6所述的数据读取装置，其特征在于，所述第一读取模块具体用于：
从局部存储器中读取所述最小擦写次数与所述最大擦写次数。
8.根据权利要求7所述的数据读取装置，其特征在于，还包括：
修改模块，用于根据输入的配置信息，修改所述目标差值。
9.一种固态硬盘的数据读取设备，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4任一项所述的固态硬盘的数据读取方法的步骤。
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4任一项所述的固态硬盘的数据读取方法的步骤。
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