CN109521969A - 一种固态硬盘数据回收方法、装置和计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种固态硬盘数据回收方法、装置和计算机可读存储介质，判断固态硬盘中各数据块是否出现读写错误；当存在出现读写错误的目标数据块时，则说明目标数据块的稳定性较差，若仍将数据存储在该目标数据块中，会导致固态硬盘读写错误概率的上升。因此，在该技术方案中，当存在出现读写错误的目标数据块时，则对出现读写错误的目标数据块执行数据迁移操作，即将该目标数据块中的数据迁移至其它相对稳定的数据块中，以保证数据的稳定存储，降低了固态硬盘的读写错误率，提高了产品存储性能。

Description

一种固态硬盘数据回收方法、装置和计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及数据存储技术领域，特别是涉及一种固态硬盘数据回收方法、装置和计算机可读存储介质。
背景技术
固态硬盘(Solid State Drives，SSD)作为一种存储设备，其具有较快的读写速度而被广泛的应用。SSD包括有多个数据块(block)，SSD长期使用后，渐渐地会有block不稳定，导致出现写错误、读错误等，此时需要尽快将这种block里的数据搬移走，存储到相对稳定的block中。
现有技术中，针对于block数据的搬移，设置有相应的垃圾回收(GarbageCollection，GC)机制，GC可以实现数据的搬移，但是GC的触发是由水位决定的，即可用block的数量降到水位下时，才会触发GC。GC的触发是针对于固态硬盘的整体可用率而言，和单个block是否稳定没有直接关系，由此造成数据块中的数据无法及时搬移，导致SSD的读写错误率的增大。
可见，如何降低SSD的读写错误率，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种固态硬盘数据回收方法、装置和计算机可读存储介质，可以降低SSD的读写错误率。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种固态硬盘数据回收方法，包括：
判断固态硬盘中各数据块是否出现读写错误；
若是，则对出现读写错误的目标数据块执行数据迁移操作。
可选的，所述对出现读写错误的目标数据块执行数据迁移操作包括：
对出现读写错误的目标数据块设置坏块标记，并记录坏块个数；
按照周期时间定时判断坏块个数是否为零；
若否，则触发数据回收机制，依次将各所述目标数据块中数据的迁移至未设置坏块标记的数据块中。
可选的，在所述对出现读写错误的目标数据块设置坏块标记，并记录坏块个数之后还包括：
设置独立链表管理各所述目标数据块；
相应的，所述依次将各所述目标数据块中数据的迁移至未设置坏块标记的数据块中包括：
依次将所述独立链表中记录的数据迁移至系统默认的数据管理链表中；其中，系统默认的数据管理链表用于管理未设置坏块标记的数据块。
可选的，在当所述坏块个数不为零时还包括：
判断所述坏块个数是否超过预设值；
若是，则依据所述坏块个数与所述预设值的差值，调小所述周期时间的取值。
可选的，在所述依次将所述独立链表中记录的数据迁移至系统默认的数据管理链表中之后还包括：
将完成数据迁移的目标数据块从所述独立链表中删除。
本发明实施例还提供了一种固态硬盘数据回收装置，包括判断单元和回收单元；
所述判断单元，用于判断固态硬盘中各数据块是否出现读写错误；若是，则触发所述迁移单元；
所述回收单元，用于对出现读写错误的目标数据块执行数据迁移操作。
可选的，所述回收单元包括标记子单元、判断子单元和迁移子单元；
所述标记子单元，用于对出现读写错误的目标数据块设置坏块标记，并记录坏块个数；
所述判断子单元，用于按照周期时间定时判断坏块个数是否为零；若否，则触发所述迁移子单元；
所述迁移子单元，用于触发数据回收机制，依次将各所述目标数据块中数据的迁移至未设置坏块标记的数据块中。
可选的，还包括调整单元；
所述判断子单元还用于在当所述坏块个数不为零时，判断所述坏块个数是否超过预设值；若是，则触发所述调整单元；
所述调整单元，用于依据所述坏块个数与所述预设值的差值，调小所述周期时间的取值。
可选的，还包括建立单元
所述建立单元，用于在所述对出现读写错误的目标数据块设置坏块标记，并记录坏块个数之后，设置独立链表管理各所述目标数据块；
相应的，所述迁移子单元具体用于依次将所述独立链表中记录的数据迁移至系统默认的数据管理链表中；其中，系统默认的数据管理链表用于管理未设置坏块标记的数据块。
可选的，还包括删除单元；
所述删除单元，用于在所述依次将所述独立链表中记录的数据迁移至系统默认的数据管理链表中之后，将完成数据迁移的目标数据块从所述独立链表中删除。
本发明实施例还提供了一种固态硬盘数据回收装置，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以实现如上述固态硬盘数据回收方法的步骤。
本发明实施例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固态硬盘数据回收方法的步骤。
由上述技术方案可以看出，判断固态硬盘中各数据块是否出现读写错误；当存在出现读写错误的目标数据块时，则说明目标数据块的稳定性较差，若仍将数据存储在该目标数据块中，会导致固态硬盘读写错误概率的上升。因此，在该技术方案中，当存在出现读写错误的目标数据块时，则对出现读写错误的目标数据块执行数据迁移操作，即将该目标数据块中的数据迁移至其它相对稳定的数据块中，以保证数据的稳定存储，降低了固态硬盘的读写错误率，提高了产品存储性能。
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数据回收方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种固态硬盘数据回收装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种固态硬盘数据回收装置的硬件结构示意图。
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。
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。
接下来，详细介绍本发明实施例所提供的一种固态硬盘数据回收方法。图1为本发明实施例提供的一种固态硬盘数据回收方法的流程图，该方法包括：
S101：判断固态硬盘中各数据块是否出现读写错误。
考虑到固态硬盘长期使用后，会出现数据块稳定性下降的情况，稳定性较差的数据块往往会出现读写错误，此时若仍将数据存储在稳定性较差的数据块中，会导致固态硬盘读写错误概率的上升，因此，在本发明实施例中，可以检测各数据块是否出现读写错误。
当存在出现读写错误的目标数据块时，便可以执行S102。
S102：对出现读写错误的目标数据块执行数据迁移操作。
为了便于区分，在本发明实施例中，将出现读写错误的数据块称作目标数据块或者是坏块。
通过将目标数据块上的数据迁移至相对稳定的数据块中，可以保证数据的稳定存储，从而降低数据读写错误的发生。
在具体实现中，为了区分出现读写错误的数据块和未出现读写错误的数据块，可以对出现读写错误的目标数据块设置坏块标记，例如，当数据块出现读写错误时，则可以设置“BLOCK_FORCE”标记，相应的，对于未出现读写错误的数据块也可以设置“BLOCK_USED”标记。存储系统根据各数据块对应的标记，便可以直观的获知哪些数据块是出现读写错误的数据块。
在本发明实施例中，存储系统可以实时检测数据块的读写情况，一旦出现读写错误的目标数据块时，便触发系统的数据回收机制即GC机制，在触发GC时可以携带出现读写错误的数据块的参数信息，以告知GC本次为强制迁移，不需要判断水位。
实时检测需要占用系统的性能资源，并且固态硬盘往往不会在间隔较短的时间内出现多个读写错误的数据块，因此，在本发明实施例中，也可以按照周期时间定时进行检测。
具体的，可以对出现读写错误的目标数据块设置坏块标记，并记录坏块个数；按照周期时间定时判断坏块个数是否为零；当坏块个数不为零，则触发数据回收机制，依次将各目标数据块中数据的迁移至未设置坏块标记的数据块中。
在实际应用中，可以实时统计出现读写错误的目标数据块的个数，例如，可以设置一个force_count用于记录出现读写错误的目标数据块的个数，初始状态下，force_count取值为0，每出现一个读写错误的目标数据块，便可以将force_count加1，直至对各目标数据块执行迁移操作后，则将force_count置0。
其中，周期时间的取值可以依据实际需求进行设定，为了降低数据长时间存储在稳定性较差的数据块中，可以将周期时间的取值设置的小一些。
在本发明实施例中，也可以依据坏块个数，对周期时间的取值进行动态的调整，例如，当前执行判断坏块个数较多时，则可以将下一次定时判断的周期时间设置的小一些，当前执行判断坏块个数较小时，则可以维持周期时间不变。
具体的，在当所述坏块个数不为零时，还可以判断所述坏块个数是否超过预设值；当坏块个数超过预设值时，则依据所述坏块个数与所述预设值的差值，调小所述周期时间的取值。
预设值的取值可以依据实际需求进行设定，在此不做限定。
当坏块个数与预设值的差值较大时，周期时间的调整幅度可以大一些。例如，当前周期时间为5分钟，当坏块个数与预设值的差值较大时，则可以将下一次周期时间可以调整为2分钟。
当坏块个数与预设值的差值较小时，周期时间的调整幅度可以小一些。例如，当前周期时间为5分钟，当坏块个数与预设值的差值较小时，则下一次周期时间可以调整为4分钟。
通过动态调整周期时间，可以使得坏块个数的检测时机更加贴合实际需求，有效的实现了系统资源占用和数据稳定性之间的均衡，进一步提升了系统的存储性能。
由上述技术方案可以看出，判断固态硬盘中各数据块是否出现读写错误；当存在出现读写错误的目标数据块时，则说明目标数据块的稳定性较差，若仍将数据存储在该目标数据块中，会导致固态硬盘读写错误概率的上升。因此，在该技术方案中，当存在出现读写错误的目标数据块时，则对出现读写错误的目标数据块执行数据迁移操作，即将该目标数据块中的数据迁移至其它相对稳定的数据块中，以保证数据的稳定存储，降低了固态硬盘的读写错误率，提高了产品存储性能。
在实际应用中，对于不同分区的数据块可以并行执行迁移操作，对于同一个分区下的各数据块，存储系统需要一个一个的迁移目标数据块中的数据。
每个分区下数据块的数据迁移处理方式类似，在本发明实施例中，均以同一个分区下的各目标数据块的迁移为例展开说明。
在存储系统中，设置有默认的数据管理链表用来记录和管理数据块。在本发明实施例中，为了便于目标数据块中数据的迁移，可以针对于目标数据块单独设置一个独立链表，该独立链表用于记录和管理出现读写错误的目标数据块。
具体的，在对出现读写错误的目标数据块设置坏块标记，并记录坏块个数之后，可以设置独立链表管理各目标数据块。
相应的，依次将各目标数据块中数据的迁移至未设置坏块标记的数据块中包括：依次将独立链表中记录的数据迁移至系统默认的数据管理链表中；其中，系统默认的数据管理链表用于管理未设置坏块标记的数据块。
在本发明实施例中，当依次将独立链表中记录的数据迁移至系统默认的数据管理链表中之后，则可以将完成数据迁移的目标数据块从独立链表中删除。
通过设置独立链表，实现了对目标数据块的单独管理，在执行数据的迁移操作时，只需将独立链表中的所有数据依次完成迁移即可，无需再从系统默认的数据管理链表中进行查询，提升了数据块管理的有序性和高效性。
图2为本发明实施例提供的一种固态硬盘数据回收装置的结构示意图，包括判断单元21和回收单元22；
判断单元21，用于判断固态硬盘中各数据块是否出现读写错误；若是，则触发迁移单元；
回收单元22，用于对出现读写错误的目标数据块执行数据迁移操作。
可选的，回收单元包括标记子单元、判断子单元和迁移子单元；
标记子单元，用于对出现读写错误的目标数据块设置坏块标记，并记录坏块个数；
判断子单元，用于按照周期时间定时判断坏块个数是否为零；若否，则触发迁移子单元；
迁移子单元，用于触发数据回收机制，依次将各目标数据块中数据的迁移至未设置坏块标记的数据块中。
可选的，还包括调整单元；
判断子单元还用于在当坏块个数不为零时，判断坏块个数是否超过预设值；若是，则触发调整单元；
调整单元，用于依据坏块个数与预设值的差值，调小周期时间的取值。
可选的，还包括建立单元
建立单元，用于在对出现读写错误的目标数据块设置坏块标记，并记录坏块个数之后，设置独立链表管理各目标数据块；
相应的，迁移子单元具体用于依次将独立链表中记录的数据迁移至系统默认的数据管理链表中；其中，系统默认的数据管理链表用于管理未设置坏块标记的数据块。
可选的于，还包括删除单元；
删除单元，用于在依次将独立链表中记录的数据迁移至系统默认的数据管理链表中之后，将完成数据迁移的目标数据块从独立链表中删除。
图2所对应实施例中特征的说明可以参见图1所对应实施例的相关说明，这里不再一一赘述。
由上述技术方案可以看出，判断固态硬盘中各数据块是否出现读写错误；当存在出现读写错误的目标数据块时，则说明目标数据块的稳定性较差，若仍将数据存储在该目标数据块中，会导致固态硬盘读写错误概率的上升。因此，在该技术方案中，当存在出现读写错误的目标数据块时，则对出现读写错误的目标数据块执行数据迁移操作，即将该目标数据块中的数据迁移至其它相对稳定的数据块中，以保证数据的稳定存储，降低了固态硬盘的读写错误率，提高了产品存储性能。
图3为本发明实施例提供的一种固态硬盘数据回收装置30的硬件结构示意图，包括：
存储器31，用于存储计算机程序；
处理器32，用于执行计算机程序以实现如上述固态硬盘数据回收方法的步骤。
本发明实施例还提供了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数据回收方法的步骤。
以上对本发明实施例所提供的一种固态硬盘数据回收方法、装置和计算机可读存储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。
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 (10)

1.一种固态硬盘数据回收方法，其特征在于，包括：
判断固态硬盘中各数据块是否出现读写错误；
若是，则对出现读写错误的目标数据块执行数据迁移操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对出现读写错误的目标数据块执行数据迁移操作包括：
对出现读写错误的目标数据块设置坏块标记，并记录坏块个数；
按照周期时间定时判断坏块个数是否为零；
若否，则触发数据回收机制，依次将各所述目标数据块中数据的迁移至未设置坏块标记的数据块中。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在当所述坏块个数不为零时还包括：
判断所述坏块个数是否超过预设值；
若是，则依据所述坏块个数与所述预设值的差值，调小所述周期时间的取值。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述对出现读写错误的目标数据块设置坏块标记，并记录坏块个数之后还包括：
设置独立链表管理各所述目标数据块；
相应的，所述依次将各所述目标数据块中数据的迁移至未设置坏块标记的数据块中包括：
依次将所述独立链表中记录的数据迁移至系统默认的数据管理链表中；其中，系统默认的数据管理链表用于管理未设置坏块标记的数据块。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述依次将所述独立链表中记录的数据迁移至系统默认的数据管理链表中之后还包括：
将完成数据迁移的目标数据块从所述独立链表中删除。
6.一种固态硬盘数据回收装置，其特征在于，包括判断单元和回收单元；
所述判断单元，用于判断固态硬盘中各数据块是否出现读写错误；若是，则触发所述迁移单元；
所述回收单元，用于对出现读写错误的目标数据块执行数据迁移操作。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述回收单元包括标记子单元、判断子单元和迁移子单元；
所述标记子单元，用于对出现读写错误的目标数据块设置坏块标记，并记录坏块个数；
所述判断子单元，用于按照周期时间定时判断坏块个数是否为零；若否，则触发所述迁移子单元；
所述迁移子单元，用于触发数据回收机制，依次将各所述目标数据块中数据的迁移至未设置坏块标记的数据块中。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括调整单元；
所述判断子单元还用于在当所述坏块个数不为零时，判断所述坏块个数是否超过预设值；若是，则触发所述调整单元；
所述调整单元，用于依据所述坏块个数与所述预设值的差值，调小所述周期时间的取值。
9.一种固态硬盘数据回收装置，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以实现如权利要求1至5任意一项所述固态硬盘数据回收方法的步骤。
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任一项所述固态硬盘数据回收方法的步骤。
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