CN109582239A - 一种ssd坏块表的保存方法、装置、设备以及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种SSD坏块表的保存方法，当检测到SSD运行过程中出现增长坏块时，将增长坏块添加到当前所属的子坏块表中；触发对全部所述子坏块表进行保存；其中，子坏块表为将全局坏块表按照空间分区进行拆分得到的，在首次上电时更新每个空间分区的子坏块表，并触发对全部所述子坏块表进行保存。本申请按照空间分区的方法进行坏块表管理和保存，能在检测到增长坏块时，及时将该增长坏块添加到每个空间分区的子坏块表中，并触发全部的子坏块表进行保存。本申请避免了异常掉电时刷取DDR中的坏块表不成功的可能，增强了SSD的稳定性和可靠性。此外，本申请还提供了具有上述技术效果的SSD坏块表的保存装置、设备及计算机可读存储介质。

Description

一种SSD坏块表的保存方法、装置、设备以及存储介质
技术领域
本发明涉及存储技术领域，特别是涉及一种SSD坏块表的保存方法、装置、设备以及计算机可读存储介质。
背景技术
Bad block(简称坏块)是SSD中已经损坏，不能再进行读写的block，有出厂坏块和增长坏块两类。出厂坏块是NAND颗粒出厂时自带的坏块，厂家会做特殊标记。增长坏块是SSD在使用过程中，正常block擦写磨损过度而丧失读写功能的block。SSD在使用过程中需要避开bad block进行读写，因此需要对bad block进行管理和保存。SSD在首次上电时，全盘block处在出厂擦除状态，全盘扫描所有的block，根据厂家的特殊标记，将坏块剔除出来，形成一个全局坏块表(globalbad block bitmap table)，存储在DDR中的一段区域，并刷写到FLASH中。全局坏块表的每一位代表一个block，1代表该块为坏块，0代表该块为好块。SSD在使用过程中需要将增长坏块添加到坏块表中。SSD在使用过程中可以通过查找坏块表，避开坏块。
SSD可通过定期刷写或下电时，将DDR中最新的坏块表刷写到FLASH中。但是，在异常掉电时，SSD中自带的储能电容会继续给SSD供电，在储能电容电量耗尽前，可能会出现最新的坏块表没有全部刷写完成的情况。如果出现上述情况，SSD下次上电时只能从FLASH中获得一份次新的坏块表，影响SSD的使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种SSD坏块表的保存方法、装置、设备以及计算机可读存储介质，以解决现有坏块表在电量耗尽前未刷写最新的坏块表、而影响SSD使用的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种SSD坏块表的保存方法，包括：
当检测到SSD运行过程中出现增长坏块时，将所述增长坏块添加到当前所属的子坏块表中；
触发对全部所述子坏块表进行保存；
其中，所述子坏块表为将全局坏块表按照空间分区进行拆分得到的，在首次上电时更新每个空间分区的子坏块表，并触发对全部所述子坏块表进行保存。
可选地，所述在首次上电时更新每个空间分区的子坏块表，并触发对全部所述子坏块表进行保存包括：
在首次上电时，CM固件核以superblock为单位扫描全盘的块，一个superblock包含多个块；
按照空间分区和superblock编号更新全局坏块表；
待所有块扫描完毕后，所述CM固件核按照空间分区对所述全局坏块表进行拆分，并更新每个空间分区的子坏块表；
待更新完毕后触发对全部所述子坏块表进行保存。
可选地，按照空间分区对所述全局坏块表进行拆分包括：
将32TB的物理空间分为4个空间分区，每个空间分区包含8TB，分别由1个LKM固件核对应管理1个空间分区，将全局坏块表按照空间分区进行拆分。
可选地，所述触发对全部所述子坏块表进行保存包括：
WLM固件核通知JM固件核进行全部所述子坏块表的保存。
可选地，还包括：
在接收到下电指令时，由LKM固件核通知WLM固件核下电，待所述WLM固件核下电完成后再通知JM固件核下电。
本发明还提供了一种SSD坏块表的保存装置，包括：
添加模块，用于当检测到SSD运行过程中出现增长坏块时，将所述增长坏块添加到当前所属的子坏块表中；
保存模块，用于触发对全部所述子坏块表进行保存；
其中，所述子坏块表为将全局坏块表按照空间分区进行拆分得到的，在首次上电时更新每个空间分区的子坏块表，并触发对全部所述子坏块表进行保存。
本申请还提供了一种SSD坏块表的保存设备，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所述SSD坏块表的保存方法的步骤。
本申请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上述任一种所述SSD坏块表的保存方法的步骤。
本发明所提供的SSD坏块表的保存方法，当检测到SSD运行过程中出现增长坏块时，将增长坏块添加到当前所属的子坏块表中；触发对全部所述子坏块表进行保存；其中，子坏块表为将全局坏块表按照空间分区进行拆分得到的，在首次上电时更新每个空间分区的子坏块表，并触发对全部所述子坏块表进行保存。本申请按照空间分区的方法进行坏块表管理和保存，能够在检测到增长坏块时，及时将该增长坏块添加到每个空间分区的子坏块表中，并触发全部的子坏块表进行保存。本申请避免了异常掉电时刷取DDR中的坏块表不成功的可能，增强了SSD的稳定性和可靠性。此外，本申请还提供了一种具有上述技术效果的SSD坏块表的保存装置、设备以及计算机可读存储介质。
附图说明
为了更清楚的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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的SSD坏块表的保存方法的一种具体实施方式的流程图；
图2为本申请实施例中首次上电时对坏块表进行保存的流程图；
图3为本发明实施例提供的SSD坏块表的保存装置的结构框图。
具体实施方式
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。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。
本发明所提供的SSD坏块表的保存方法的一种具体实施方式的流程图如图1所示，该方法包括：
步骤S101：当检测到SSD运行过程中出现增长坏块时，将所述增长坏块添加到当前所属的子坏块表中；
步骤S102：触发对全部所述子坏块表进行保存；
其中，所述子坏块表为将全局坏块表按照空间分区进行拆分得到的，在首次上电时更新每个空间分区的子坏块表，并触发对全部所述子坏块表进行保存。
参照图2本申请实施例中首次上电时对坏块表进行保存的流程图，该过程具体包括：
步骤S201：在首次上电时，CM固件核以superblock为单位扫描全盘的块，一个superblock包含多个块；
步骤S202：按照空间分区和superblock编号更新全局坏块表；
步骤S203：待所有块扫描完毕后，所述CM固件核按照空间分区对所述全局坏块表进行拆分，并更新每个空间分区的子坏块表；
步骤S204：待更新完毕后触发对全部所述子坏块表进行保存。
本申请将坏块位图(bad block bitmap)按空间分区(partition)进行管理和存储。首次上电时，全盘的块(block)处在出厂擦除状态，全盘扫描所有块(block)并在DDR中构建全局坏块表，由特定的固件核将全局坏块表按空间分区(partition)进行拆分，并更新到每个空间分区(partition)中的子坏块表中。在更新完成后，由负责管理和存储的固件核将整份子坏块表刷写到FLASH中。SSD运行过程中的增长坏块将添加到子坏块表中，并触发整份子坏块表的保存。
本发明所提供的SSD坏块表的保存方法，当检测到SSD运行过程中出现增长坏块时，将增长坏块添加到当前所属的子坏块表中；触发对全部所述子坏块表进行保存；其中，子坏块表为将全局坏块表按照空间分区进行拆分得到的，在首次上电时更新每个空间分区的子坏块表，并触发对全部所述子坏块表进行保存。本申请按照空间分区的方法进行坏块表管理和保存，能够在检测到增长坏块时，及时将该增长坏块添加到每个空间分区的子坏块表中，并触发全部的子坏块表进行保存。本申请避免了异常掉电时刷取DDR中的坏块表不成功的可能，增强了SSD的稳定性和可靠性。
作为一种具体实施方式，可以将32TB的物理空间分为4个空间分区，每个空间分区包含8TB，分别由1个LKM(Lookup Manager)固件核对应管理1个空间分区，将全局坏块表按照空间分区进行拆分。
WLM(Wear Levering Manager)固件核负责块(block)的管理和使用，LKM固件核在组织写操作时都要向WLM固件核申请block。Block的管理以super block为单位，如表1所示。
表1
Block0 Block1 Block2–block13 Block14 Block15
采用(15+1)raid条带，条带中的每个block对应当前进行写操作的flash block中的一个block。所有的block由处在不同LUN中的同编号block构成。该条带简称为superblock结构。
SSD首次上电时，由CM(Control Manager)固件核按照partition，以superblock为单位扫描全盘的block，一个superblock包含16个块，用2Bytes标示坏块情况，1代表好块，0代表坏块。然后根据按照partition和superblock编号更新到全局坏块表中。待所有block扫描完毕后，由CM固件核按照partition拆分全局坏块表，并更新到每个partition中的子坏块表中，更新完毕后通知JM固件核将子坏块表保存到FLASH中的slc block中。JM(Journal Manager)固件核负责元数据的保存和恢复，元数据是系统的管理数据，坏块表就是其中一种元数据。JM固件核按照16KB为一个单位保存整份子坏块表，每个16KB带有一个64Bytes的header，用来记录该I6KB中保存的元数据类型和JM_LBA。待保存到slc block之后，JM固件核维护的坏块表的L2P表将会被更新，该L2P表也需要特定方式保存到slc block中。
SSD在使用过程中，新产生的增长坏块将添加到当前所属partition的子坏块表中，WLM固件核通知JM固件核进行整份子坏块表的保存。SSD在下电时，由LKM固件核通知WLM固件核下电，WLM固件核下电完成后再通知JM固件核下电。WLM固件核下电完成后，将不会再有新的坏块表保存请求发送到JM固件核，所以在JM固件核处理下电的时候不需要再进行整份子坏块表的保存，保证了整份坏块表都是在下电之前已经做了完整保存。
下面对本发明实施例提供的SSD坏块表的保存装置进行介绍，下文描述的SSD坏块表的保存装置与上文描述的SSD坏块表的保存方法可相互对应参照。
图3为本发明实施例提供的SSD坏块表的保存装置的结构框图，参照图3SSD坏块表的保存装置可以包括：
添加模块100，用于当检测到SSD运行过程中出现增长坏块时，将所述增长坏块添加到当前所属的子坏块表中；
保存模块200，用于触发对全部所述子坏块表进行保存；
其中，所述子坏块表为将全局坏块表按照空间分区进行拆分得到的，在首次上电时更新每个空间分区的子坏块表，并触发对全部所述子坏块表进行保存。
可选地，所述保存模块200在首次上电时更新每个空间分区的子坏块表，并触发对全部所述子坏块表进行保存用于：
在首次上电时，CM固件核以superblock为单位扫描全盘的块，一个superblock包含多个块；按照空间分区和superblock编号更新全局坏块表；待所有块扫描完毕后，所述CM固件核按照空间分区对所述全局坏块表进行拆分，并更新每个空间分区的子坏块表；待更新完毕后触发对全部所述子坏块表进行保存。
可选地，所述保存模块200用于：
将32TB的物理空间分为4个空间分区，每个空间分区包含8TB，分别由1个LKM固件核对应管理1个空间分区，将全局坏块表按照空间分区进行拆分。
在上述任一实施例的基础上，本申请所提供的SSD坏块表的保存装置，保存模块200具体用于：
WLM固件核通知JM固件核进行全部所述子坏块表的保存。
进一步地，还包括：
在接收到下电指令时，由LKM固件核通知WLM固件核下电，待所述WLM固件核下电完成后再通知JM固件核下电。
本实施例的SSD坏块表的保存装置用于实现前述的SSD坏块表的保存方法，因此SSD坏块表的保存装置中的具体实施方式可见前文中的SSD坏块表的保存方法的实施例部分，例如，添加模块100，保存模块200，分别用于实现上述SSD坏块表的保存方法中步骤S101，S102，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。
此外，本申请还提供了一种SSD坏块表的保存设备，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所述SSD坏块表的保存方法的步骤。
此外，本申请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上述任一种所述SSD坏块表的保存方法的步骤。
上述SSD坏块表的保存设备、计算机可读存储介质均与SSD坏块表的保存方法相对应，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。
本申请当检测到SSD运行过程中出现增长坏块时，将增长坏块添加到当前所属的子坏块表中；触发对全部所述子坏块表进行保存；其中，子坏块表为将全局坏块表按照空间分区进行拆分得到的，在首次上电时更新每个空间分区的子坏块表，并触发对全部所述子坏块表进行保存。本申请按照空间分区的方法进行坏块表管理和保存，能够在检测到增长坏块时，及时将该增长坏块添加到每个空间分区的子坏块表中，并触发全部的子坏块表进行保存。本申请避免了异常掉电时刷取DDR中的坏块表不成功的可能，增强了SSD的稳定性和可靠性。
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它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或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。
以上对本发明所提供的SSD坏块表的保存方法、装置、设备以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内。

Claims (8)

1.一种SSD坏块表的保存方法，其特征在于，包括：
当检测到SSD运行过程中出现增长坏块时，将所述增长坏块添加到当前所属的子坏块表中；
触发对全部所述子坏块表进行保存；
其中，所述子坏块表为将全局坏块表按照空间分区进行拆分得到的，在首次上电时更新每个空间分区的子坏块表，并触发对全部所述子坏块表进行保存。
2.如权利要求1所述的SSD坏块表的保存方法，其特征在于，所述在首次上电时更新每个空间分区的子坏块表，并触发对全部所述子坏块表进行保存包括：
在首次上电时，CM固件核以superblock为单位扫描全盘的块，一个superblock包含多个块；
按照空间分区和superblock编号更新全局坏块表；
待所有块扫描完毕后，所述CM固件核按照空间分区对所述全局坏块表进行拆分，并更新每个空间分区的子坏块表；
待更新完毕后触发对全部所述子坏块表进行保存。
3.如权利要求2所述的SSD坏块表的保存方法，其特征在于，按照空间分区对所述全局坏块表进行拆分包括：
将32TB的物理空间分为4个空间分区，每个空间分区包含8TB，分别由1个LKM固件核对应管理1个空间分区，将全局坏块表按照空间分区进行拆分。
4.如权利要求1至3任一项所述的SSD坏块表的保存方法，其特征在于，所述触发对全部所述子坏块表进行保存包括：
WLM固件核通知JM固件核进行全部所述子坏块表的保存。
5.如权利要求4所述的SSD坏块表的保存方法，其特征在于，还包括：
在接收到下电指令时，由LKM固件核通知WLM固件核下电，待所述WLM固件核下电完成后再通知JM固件核下电。
6.一种SSD坏块表的保存装置，其特征在于，包括：
添加模块，用于当检测到SSD运行过程中出现增长坏块时，将所述增长坏块添加到当前所属的子坏块表中；
保存模块，用于触发对全部所述子坏块表进行保存；
其中，所述子坏块表为将全局坏块表按照空间分区进行拆分得到的，在首次上电时更新每个空间分区的子坏块表，并触发对全部所述子坏块表进行保存。
7.一种SSD坏块表的保存设备，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SSD坏块表的保存方法的步骤。
8.一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SSD坏块表的保存方法的步骤。
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