CN109271275A - 一种固态硬盘中的坏块的标记方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固态硬盘中的坏块的标记方法，首先是读取目标块中的原始数据，并判断原始数据是否全部正确；当原始数据不是全部正确，则进一步采用ECC纠错机制对原始数据进行纠错；如果无法被ECC纠错机制成功纠错，则表明目标块是坏块。很显然，应用于本实施例提供的方法，相对于现有技术而言，可以允许目标块中的原始数据有错误，只要能够通过ECC纠错机制纠错即可，因此，可以减少坏块的标记概率，避免错误的多标记而引起的系统的存储空间减小的问题，提高了固态硬盘的寿命。此外，本发明公开的固态硬盘中的坏块的标记装置、设备及介质，与上述方法对应，效果同上。
Description
技术领域
本发明涉及固态硬盘领域，特别是涉及一种固态硬盘中的坏块的标记方法、装置、设备及介质。
背景技术
随着互联网、云计算、物联网、大数据等技术的发展及广泛应用，在生产生活中，时时刻刻都会产生海量的数据，这些海量的数据需要进行处理和存储。当前，用于存储数据的器件有很多，例如固态硬盘。固态硬盘因其读写速度快、能耗低，而被广泛的应用。
固态硬盘中的NAND闪存不允许进行重复写入，在新数据写入之前，必须将旧数据擦除后才能进行写入操作，另外，一旦某个块(block)坏掉，则无法继续写入数据，否则会造成数据丢失。因此，在固态硬盘中，对于坏块标记是一项重要的任务，某个块一旦标记为坏块，则表明，该块以后不再适用于数据的存储，该块不会在参与后续的数据操作。
现有技术中对于坏块的标记方法是读取某块中的数据，然后与正确的数据进行对比，如果全部正确，则认为该块正常，否则认为该块为坏块。很显然，该方法存在以下问题，在读取固态硬盘中的块中的数据时，是允许存在一定量的错误的，很显然，该方法会造成标记的坏块的数量过多。
在具体实施中，如果错误的少标记坏块会引起数据错误率的上升，降低系统的读写性能，还会有错误数据的风险；如果错误的多标记坏块，则会引起系统的存储空间的缩小，减小了固态硬盘的使用寿命。
由此可见，如何合理标记固态硬盘中的坏块是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种固态硬盘中的坏块的标记方法、装置、设备及介质，用于合理标记固态硬盘中的坏块。
为解决上述技术问题，本发明提供一种固态硬盘中的坏块的标记方法，包括：
读取目标块中的原始数据，并判断所述原始数据是否全部正确；
如果否，则采用ECC纠错机制对所述原始数据进行纠错；
判断是否成功纠错所述原始数据；
如果否，则对所述目标块进行坏块标记。
优选地，如果成功纠错所述原始数据，则还包括：
获取所述原始数据所包含的错误bit的数量；
判断所述错误bit的数量是否大于阈值；
如果是，则对所述目标块进行坏块标记。
优选地，如果所述错误bit的数量大于阈值，则还包括：
判断所述目标块是否第一次出现所述错误bit的数量大于所述阈值；
如果否，则对所述目标块进行坏块标记。
优选地，所述错误bit的数量具体是通过所述ECC纠错机制反馈的纠错状态信息获取。
优选地，在对所述目标块进行坏块标记之前还包括：
读取与所述原始数据对应的备份数据以作为所述目标块的数据。
优选地，所述阈值具体根据固态硬盘的类型设置。
优选地，所述ECC纠错机制具体是LDPC纠错机制中的软解码纠错机制。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种固态硬盘中的坏块的标记装置，包括：
读取模块，用于读取目标块中的原始数据，并判断所述原始数据是否全部正确；如果否，则触发纠错模块；
所述纠错模块，用于采用ECC纠错机制对所述原始数据进行纠错；
判断模块，用于判断是否成功纠错所述原始数据，如果否，则触发标记模块；
所述标记模块，用于对所述目标块进行坏块标记。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种固态硬盘中的坏块的标记设备，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所述的固态硬盘中的坏块的标记方法的步骤。
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如上述所述的固态硬盘中的坏块的标记方法的步骤。
本发明所提供的固态硬盘中的坏块的标记方法，首先是读取目标块中的原始数据，并判断原始数据是否全部正确；当原始数据不是全部正确，则进一步采用ECC纠错机制对原始数据进行纠错；如果无法被ECC纠错机制成功纠错，则表明目标块是坏块。很显然，应用于本实施例提供的方法，相对于现有技术而言，可以允许目标块中的原始数据有错误，只要能够通过ECC纠错机制纠错即可，因此，可以减少坏块的标记概率，避免错误的多标记而引起的系统的存储空间减小的问题，提高了固态硬盘的寿命。
此外，本发明所提供的固态硬盘中的坏块的标记装置、设备及介质，与上述方法对应，效果同上。
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中的坏块的标记方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的另一种固态硬盘中的坏块的标记方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种固态硬盘中的坏块的标记装置的结构图。
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。
本发明的核心是提供一种固态硬盘中的坏块的标记方法、装置、设备及介质，用于合理标记固态硬盘中的坏块。
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。
图1为本发明实施例提供的一种固态硬盘中的坏块的标记方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
S10：读取目标块中的原始数据。
S11：判断原始数据是否全部正确，如果否，则进入S12。
需要说明的是本发明中的目标块是固态硬盘中的任意一个块，并无其他特殊含义。另外，本发明提到的固态硬盘可以为SLC和MLC，下文中的各实施例均以SLC为例说明。本步骤中的实现方式与现有技术相同，请参见现有技术，此处不再赘述。可以理解的是，如果全部正确，则表明目标块是正常块，则进入S15：无需对目标块进行坏块标记。
S12：采用ECC纠错机制对原始数据进行纠错。
在具体实施中，由于固态硬盘的固有属性，若某个块存储的数据发生变化，只要能够被纠错机制纠错，那么认为这个块是正常的。基于这种情况，本实施例中，通过ECC纠错机制对原始数据进行纠错。
需要说明的是，ECC纠错机制可以纠正一定数量的错误bit，但是如果错误bit的数量过大，则是无法通过ECC纠错机制实现。现有的ECC纠错机制主要有BCH纠错机制和LDPC纠错机制两种方式。不过，由于对更为廉价且密度更高的NAND闪存的需求以及3D NAND闪存的普及，对ECC机制的纠错能力的要求越来越苛刻，相对于LDPC纠错机制来说，BCH纠错机制已慢慢退出历史舞台，目前绝大多数都是采用LDPC纠错机制。LDPC纠错机制可分为硬解码(hard decoding)和软解码(soft decoding)。软解码相对于硬解码而言，通过置信区间的方式实现，因此更加客观和准确。作为优选地实施方式，ECC纠错机制具体是LDPC纠错机制中的软解码纠错机制。
S13：判断是否成功纠错原始数据，如果否，则进入S14。
需要说明的是，本步骤中如果能够成功解码，即得到原始数据修复后的数据，则表明成功纠错原始数据，如果不能够成功解码，则无法得到原始数据修复后的数据，则表明未成功纠错原始数据。
可以理解的是，如果成功纠错原始数据，则说明目标块还处于正常范围内，并不是坏块，则无需进行标记，可以正常参与后续的数据操作。
S14：对目标块进行坏块标记。
可以理解的是，如果S13中目标块无法通过ECC纠错机制纠错，则说明该块已经坏掉，其上的原始数据也就无法使用，则需要对该块进行坏块标记。经过坏块标记后，该块就无法进行后续的数据操作。可以理解的是，如何对坏块进行标记，可以参见现有技术，本实施例不再赘述。
本实施例提供的固态硬盘中的坏块的标记方法，首先是读取目标块中的原始数据，并判断原始数据是否全部正确；当原始数据不是全部正确，则进一步采用ECC纠错机制对原始数据进行纠错；如果无法被ECC纠错机制成功纠错，则表明目标块是坏块。很显然，应用于本实施例提供的方法，相对于现有技术而言，可以允许目标块中的原始数据有错误，只要能够通过ECC纠错机制纠错即可，因此，可以减少坏块的标记概率，避免错误的多标记而引起的系统的存储空间减小的问题，提高了固态硬盘的寿命。
图2为本发明实施例提供的另一种固态硬盘中的坏块的标记方法的流程图。由于错误的多标记坏块会引起系统的存储空间减小，降低固态硬盘的寿命，但是如果错误的少标记坏块也会引起数据错误率的上升，降低系统的读写性能，还会有错误数据的风险。考虑到该情况，在上一实施例的基础上，如果成功纠错原始数据，则还包括：
S20：获取原始数据所包含的错误bit的数量；
S21：判断错误bit的数量是否大于阈值，如果是，则进入S14，否则，进入S15。
在具体实施中，ECC纠错机制如果能够成功纠错，则在纠错接收后，会输出纠错状态信息，纠错状态信息中除了包含有修复后的数据，而且还包含有原始数据中错误bit的数量。因此，作为优选地实施方式，S20中的错误bit的数量具体是通过ECC纠错机制反馈的纠错状态信息获取。通过该方式可以快速得到错误bit的数量，节约坏块标记所用的时间。
本实施例中，通过阈值来进行判断，可以将实施例一中认为无需进行坏块标记的目标块再次判断。可以理解的是，阈值其实是一个临界值，在具体实施中，如果一个目标块在坏之前是有一个过程的，通过临界值可以预先判断该目标块是否有坏的可能性。阈值的设置与目标块是否坏的可能性具有直接的联系，如果阈值设置的过大，则目标块被认为是坏块的可能性就越小，反之，阈值设置的过小，则目标块被认为是坏块的可能性就越大。作为优选地实施方式，阈值具体根据固态硬盘的类型设置。在一种具体实施方式中，阈值可以设置为50或70。
通过本实施例所提供的方法，可以进一步对目标块进行判断，使得本方法即克服了错误的多标记坏块所带来的问题，又克服了错误的少标记坏块所带来的问题，有效的平衡系统的使用寿命和运行效率，从而提高了系统的及健壮性以及系统的可靠性。此外，通过阈值的判断在一定程度上可以起到预测目标块是否坏掉，从而提前标记。
如图2所示，进一步的，如果错误bit的数量大于阈值，则还包括：
S22：判断目标块是否第一次出现错误bit的数量大于阈值，如果是，进入S15，否则进入S14。
虽然在上一实施例中设置了阈值，通过阈值进行判断以提高坏块的命中率，但是由于阈值设置的准确性以及在读取目标块时的偶然性都会影响坏块的命中率，因此，本实施例中，如果是首次出现错误bit的数量大于阈值，则认为该目标块无需进行坏块标记。可以理解的是，本实施例仅仅是一种具体的应用场景，在其他实施例中，还可以不是首次，例如可以为2次或3次。很显然，如果一个目标块经常出现错误bit的数量大于阈值，则表明该块已经在变坏，并且最终会成为坏块。
在上述实施例的基础上，在对目标块进行坏块标记之前还包括：
读取与原始数据对应的备份数据以作为目标块的数据。
在具体实施中，为了防止数据彻底丢失，在进行数据写入时，会采取数据备份，一种方式是直接将数据备份至某个空间，另一种方式是通过冗余条带的方式进行存储，当目标块为坏块时，对各条带进行计算得到备份数据。本实施例中，在对目标块进行坏块标记之前先获取到备份数据，该种情况下，备份数据便于获取。
在上述实施例中，对于固态硬盘中的坏块的标记方法进行了详细描述，本发明还提供固态硬盘中的坏块的标记装置及固态硬盘中的坏块的标记设备对应的实施例。需要说明的是，装置部分的实施例基于功能模块的角度，设备部分的实施例基于硬件的角度。
图3为本发明实施例提供的一种固态硬盘中的坏块的标记装置的结构图。如图3所示，该装置包括：
读取模块10，用于读取目标块中的原始数据，并判断原始数据是否全部正确；如果否，则触发纠错模块；
纠错模块11，用于采用ECC纠错机制对原始数据进行纠错；
判断模块12，用于判断是否成功纠错原始数据，如果否，则触发标记模块；
标记模块13，用于对目标块进行坏块标记。
其中，该装置部分的实施例与上述方法的实施例相对应，因此装置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。
本实施例提供的固态硬盘中的坏块的标记装置，首先是读取目标块中的原始数据，并判断原始数据是否全部正确；当原始数据不是全部正确，则进一步采用ECC纠错机制对原始数据进行纠错；如果无法被ECC纠错机制成功纠错，则表明目标块是坏块。很显然，应用于本实施例提供的装置，相对于现有技术而言，可以允许目标块中的原始数据有错误，只要能够通过ECC纠错机制纠错即可，因此，可以减少坏块的标记概率，避免错误的多标记而引起的系统的存储空间减小的问题，提高了固态硬盘的寿命。
本发明还提供一种固态硬盘中的坏块的标记设备，包括存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序时实现如上述所述的固态硬盘中的坏块的标记方法的步骤。
由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置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。在本发明的一些实施例中，处理器和存储器可通过总线或其它方式连接。
本实施例提供的固态硬盘中的坏块的标记设备，处理器在执行存储器中的程序时，能够实现如下方法：首先是读取目标块中的原始数据，并判断原始数据是否全部正确；当原始数据不是全部正确，则进一步采用ECC纠错机制对原始数据进行纠错；如果无法被ECC纠错机制成功纠错，则表明目标块是坏块。很显然，应用于本实施例提供的设备，相对于现有技术而言，可以允许目标块中的原始数据有错误，只要能够通过ECC纠错机制纠错即可，因此，可以减少坏块的标记概率，避免错误的多标记而引起的系统的存储空间减小的问题，提高了固态硬盘的寿命。
最后，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所述的固态硬盘中的坏块的标记方法的步骤。
可以理解的是，如果上述实施例中的方法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，本发明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，执行本发明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(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。
由于本部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此本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。
本实施例提供的计算机可读存储介质存储有固态硬盘中的坏块的标记方法，该方法首先是读取目标块中的原始数据，并判断原始数据是否全部正确；当原始数据不是全部正确，则进一步采用ECC纠错机制对原始数据进行纠错；如果无法被ECC纠错机制成功纠错，则表明目标块是坏块。很显然，应用于本实施例提供的方法，相对于现有技术而言，可以允许目标块中的原始数据有错误，只要能够通过ECC纠错机制纠错即可，因此，可以减少坏块的标记概率，避免错误的多标记而引起的系统的存储空间减小的问题，提高了固态硬盘的寿命。
以上对本发明所提供的固态硬盘中的坏块的标记方法、装置、设备及介质进行了详细介绍。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。
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)
1.一种固态硬盘中的坏块的标记方法，其特征在于，包括：
读取目标块中的原始数据，并判断所述原始数据是否全部正确；
如果否，则采用ECC纠错机制对所述原始数据进行纠错；
判断是否成功纠错所述原始数据；
如果否，则对所述目标块进行坏块标记。
2.根据权利要求1所述的固态硬盘中的坏块的标记方法，其特征在于，如果成功纠错所述原始数据，则还包括：
获取所述原始数据所包含的错误bit的数量；
判断所述错误bit的数量是否大于阈值；
如果是，则对所述目标块进行坏块标记。
3.根据权利要求2所述的固态硬盘中的坏块的标记方法，其特征在于，如果所述错误bit的数量大于阈值，则还包括：
判断所述目标块是否第一次出现所述错误bit的数量大于所述阈值；
如果否，则对所述目标块进行坏块标记。
4.根据权利要求2所述的固态硬盘中的坏块的标记方法，其特征在于，所述错误bit的数量具体是通过所述ECC纠错机制反馈的纠错状态信息获取。
5.根据权利要求2所述的固态硬盘中的坏块的标记方法，其特征在于，在对所述目标块进行坏块标记之前还包括：
读取与所述原始数据对应的备份数据以作为所述目标块的数据。
6.根据权利要求2所述的固态硬盘中的坏块的标记方法，其特征在于，所述阈值具体根据固态硬盘的类型设置。
7.根据权利要求1所述的固态硬盘中的坏块的标记方法，其特征在于，所述ECC纠错机制具体是LDPC纠错机制中的软解码纠错机制。
8.一种固态硬盘中的坏块的标记装置，其特征在于，包括：
读取模块，用于读取目标块中的原始数据，并判断所述原始数据是否全部正确；如果否，则触发纠错模块；
所述纠错模块，用于采用ECC纠错机制对所述原始数据进行纠错；
判断模块，用于判断是否成功纠错所述原始数据，如果否，则触发标记模块；
所述标记模块，用于对所述目标块进行坏块标记。
9.一种固态硬盘中的坏块的标记设备，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7任一项所述的固态硬盘中的坏块的标记方法的步骤。
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7任一项所述的固态硬盘中的坏块的标记方法的步骤。
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2018
- 2018-09-06 CN CN201811038232.0A patent/CN109271275A/zh active Pending
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