CN109597586A - 固态盘存储关键信息方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种固态盘存储关键信息方法、装置、设备及计算机可读存储介质。其中，方法包括预先分别在固态盘的内存中设置固态盘关键信息内存、NAND中设置关键信息存储区域和主机中设置主机关键信息内存；主机关键信息内存为通过将固态盘关键信息内存以预设地址空间映射方式映射至主机内存地址空间生成。主机系统将预设应用的关键信息写入至主机关键信息内存，固态盘关键信息内存保存写入的关键信息；在主机运行状态正常时，当固态盘关键信息内存中存储的数据量不小于预设容量阈值，将固态盘关键信息内存中的数据存储至关键信息存储区域，并清空固态盘关键信息内存。本申请可及时存储关键信息，并提高关键信息的存储效率。

Description

固态盘存储关键信息方法、装置、设备及可读存储介质
技术领域
本发明实施例涉及固态盘存储技术领域，特别是涉及一种固态盘存储关键信息方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
固态盘为一种基于Nand Flash存储介质的新型存储设备，其控制协议采用NVMe(Non-volatile Memory Express，非易失性内存主机控制器接口规范)标准，具有高性能，低功耗的显著优点。固态盘作为一种块设备，以块为单位访问，一个块对应一个逻辑块地址，与传统内存访问方式不同。
固态盘在运行关键应用时会产生一些数量少但非常重要的关键信息，这些关键信息需要持久保存在固态盘内部。由于固态盘的块设备特性，关键信息的读写必须要按照LBA(Logical Block Address，逻辑块地址)方式进行，请参阅图1所示，由于关键信息数量较少，不一定能够满足一个LBA(4KB)大小要求，相关技术中一般填充无用附件信息，以凑够一个LBA后再下发给固态盘。但是，这种方法操作方式不友好，关键信息保存不及时且存储效率较低。
发明内容
本公开实施例提供了一种固态盘存储关键信息方法、装置、设备及计算机可读存储介质，解决了相关技术关键信息保存方式不友好以及存储效率较低的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：
本发明实施例一方面提供了一种固态盘存储关键信息方法，基于固态盘，包括：
当检测到主机将预设应用的关键信息写入至主机关键信息内存，将所述关键信息存储在固态盘关键信息内存中；
在所述主机运行状态正常时，当所述固态盘关键信息内存中存储的数据量不小于预设容量阈值，将所述固态盘关键信息内存中的数据存储至所述关键信息存储区域，并清空所述固态盘关键信息内存；
其中，预先分别在所述固态盘的内存中设置所述固态盘关键信息内存、NAND中设置所述关键信息存储区域和所述主机中设置所述主机关键信息内存；所述主机关键信息内存为通过将所述固态盘关键信息内存以预设地址空间映射方式映射至所述主机内存地址空间生成。
可选的，所述将所述关键信息存储在所述固态盘关键信息内存中之后，还包括：
当检测到所述主机运行状态异常时，将所述固态盘关键信息内存中的数据写入至所述关键信息存储区域。
可选的，所述预设容量阈值为所述固态盘关键信息内存容量值。
可选的，还包括：
当接收到读取目标关键信息请求时，判断所述目标关键信息数据是否在所述固态盘关键信息内存中；
若是，则将所述目标关键信息数据返回至所述主机；
若否，则从所述关键信息存储区域读取所述目标关键信息，并填充至所述固态盘关键信息内存对应地址，将所述目标关键信息数据返回至所述主机。
可选的，所述从所述关键信息存储区域读取所述目标关键信息包括：
若从所述关键信息存储区域读取所述目标关键信息失败，则向所述主机返回错误信息。
可选的，所述固态盘关键信息内存容量值、所述关键信息存储区域容量值、所述主机关键信息内存容量值均相同。
本发明实施例另一方面提供了一种固态盘存储关键信息装置，基于固态盘，包括：
初始化预定义模块，用于预先分别在固态盘的内存中设置固态盘关键信息内存和NAND中设置关键信息存储区域；通过将所述固态盘关键信息内存以预设地址空间映射方式映射至所述主机内存地址空间生成主机关键信息内存；
关键信息存储内存模块，用于当检测到所述主机将预设应用的关键信息写入至所述主机关键信息内存，将所述关键信息存储在所述固态盘关键信息内存中；
关键信息保存存储区域模块，用于在所述主机运行状态正常时，当所述固态盘关键信息内存中存储的数据量不小于预设容量阈值，将所述固态盘关键信息内存中的数据存储至所述关键信息存储区域，并清空所述固态盘关键信息内存。
可选的，还包括读关键信息操作模块，所述关键信息读操作模块用于当接收到读取目标关键信息请求时，判断所述目标关键信息数据是否在所述固态盘关键信息内存中；若是，则将所述目标关键信息数据返回至所述主机；若否，则从所述关键信息存储区域读取所述目标关键信息，并填充至所述固态盘关键信息内存对应地址，将所述目标关键信息数据返回至所述主机。
本发明实施例还提供了一种固态盘存储关键信息设备，包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如前任一项所述固态盘存储关键信息方法的步骤。
本发明实施例最后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固态盘存储关键信息程序，所述固态盘存储关键信息程序被处理器执行时实现如前任一项所述固态盘存储关键信息方法的步骤。
本申请提供的技术方案的优点在于，通过预先定义固态盘关键信息内存，固态盘关键信息存储区域和主机关键信息内存，将传统固态盘关键信息的IO操作模式转变为内存操作模式，主机端操作更加简单快捷，有利于提高关键信息的存储效率；将写入主机关键信息内存中的数据可直接存储在固态盘的关键信息内存中，从而及时存储关键信息，即使是异常断电，凭借固态盘自身电容的电力也可将关键信息内存中的数据存储在存储区域中，可有效避免关键信息存储不及时导致异常状况下数据丢失的现象发生，保证关键信息数据的安全。
此外，本发明实施例还针对固态盘存储关键信息方法提供了相应的实现装置、设备及计算机可读存储介质，进一步使得所述方法更具有实用性，所述装置、设备及计算机可读存储介质具有相应的优点。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或相关技术的技术方案，下面将对实施例或相关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为本发明实施例提供的相关技术中关键信息存储原理示意图；
图2为本发明实施例提供的一种固态盘存储关键信息方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种固态盘存储关键信息存储原理示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种固态盘存储关键信息方法的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的固态盘存储关键信息装置的一种具体实施方式结构图；
图6为本发明实施例提供的固态盘存储关键信息装置的另一种具体实施方式结构图。
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。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
在介绍了本发明实施例的技术方案后，下面详细的说明本申请的各种非限制性实施方式。
首先参见图2，图2为本发明实施例提供的一种固态盘存储关键信息方法的流程示意图，本发明实施例可包括以下内容：
S201：预先分别在固态盘的内存中定义固态盘关键信息内存、在NAND中定义关键信息存储区域和在主机内存中定义主机关键信息内存。
固态盘关键信息内存用于在固态盘临时存储主机系统的关键信息，该段内存通过将固态盘DRAM内存单独划分出一块实现，固态盘关键信息内存大小可记作N。固态盘内存为由关键信息内存、通用信息内存和数据缓存构成，请参阅图3所示。
固态盘关键信息存储区域用于在固态盘永久存储主机系统的关键信息，该段存储空间通过将固态盘NAND存储空间单独划分出一块实现。固态盘关键信息存储区域容量值可与固态盘关键信息内存容量值相同，当然，也可不同，这均不影响本申请的实现。固态盘NAND区域为由关键信息存储区域和其他数据存储区域构成，如图3所示。
主机关键信息内存为用于在主机临时存放系统的关键信息的专用内存，该段内存通过将固态盘关键信息内存以预设地址空间映射方式映射到主机内存地址空间实现，主机识别固态盘提供的关键信息内存地址区间，将固态盘关键信息内存映射到主机内存地址空间，成为主机关键信息内存。主机关键信息内存大小与固态盘关键信息内存可完全一致，大小记作N(例如1MB)。预设地址空间映射方式例如可为PCIe的地址空间映射，当然，也可为其他类型的地址空间映射方法，这均不影响本申请的实现。主机内存为由关键信息内存、通用信息内存和数据缓存构成，如图3所示。
本领域技术人员可根据主机应用情况和固态盘DRAM内存资源、NAND存储空间限制设置合理的固态盘关键信息内存大小、关键信息存储区域大小，本申请对此不做任何限定。
S202：当检测到主机将预设应用的关键信息写入至主机关键信息内存，将关键信息存储在固态盘关键信息内存中。
预设应用为根据具体的业务需求，本领域技术人员自定义的一些关键应用，例如MysQL数据库。关键应用运行过程中的一些运行信息为关键信息，这些关键信息为本领域技术人员根据具体业务需求定义关键应用运行过程中产生的一些信息，例如Redo Log，Journal信息。
主机系统将预设应用的关键信息写入到主机关键信息内存，通过地址映射，固态盘关键信息内存保存写入关键信息。
S203：在主机运行状态正常时，判断固态盘关键信息内存中存储的数据量是否小于预设容量阈值，若否，则执行S204。
预设容量阈值不可大于固态盘关键信息内存容量值，一种具体实施方式中可将其设置为固态盘关键信息内存容量值，也就是说，在固态盘关键信息内存中存满关键信息后，可将这些关键信息数据全部永久存储在NAND的关键信息存储区域中。
当然，预设容量阈值也可为小于固态盘关键信息内存容量值的任何值，这均不影响本申请的实现。
S204：将固态盘关键信息内存中的数据存储至关键信息存储区域，并清空固态盘关键信息内存。
固态盘关键信息内存中存储关键信息数据，用户可在主机发生异常状况时，可将固态盘关键信息内存中的数据全部存储至固态盘关键信息存储区域中，从而有效避免关键信息数据丢失现象的发生。
上述实施例中处理预先为主机设置主机关键信息内存之后，其他各步骤的执行主语为固态盘的控制器。
在本发明实施例提供的技术方案中，通过预先定义固态盘关键信息内存，固态盘关键信息存储区域和主机关键信息内存，将传统固态盘关键信息的IO操作模式转变为内存操作模式，主机端操作更加简单快捷，有利于提高关键信息的存储效率；将写入主机关键信息内存中的数据可直接存储在固态盘的关键信息内存中，从而及时存储关键信息，即使是异常断电，凭借固态盘自身电容的电力也可将关键信息内存中的数据存储在存储区域中，可有效避免关键信息存储不及时导致异常状况下数据丢失的现象发生，保证关键信息数据的安全。
考虑到主机系统由于不可控的外力会发生一些异常状况，例如异常掉电，为了在主机发生异常状况下，用户或工作人员没有及时发现及时保存固态盘关键信息内存中的数据，导致固态盘关键信息内存中的数据的丢失的现象发生。可在当检测主机发生异常情况时，主机将需要保存的关键信息写入主机关键信息内存，无需关注固态盘关键内存数据量的多少，固态盘固件可直接将固态盘关键信息内存所有数据写入固态盘关键信息存储区域中，依赖固态盘自身电容提供的电力，可保证系统关键信息完全写入固态盘关键信息存储区域，从而保证关键信息数据及时保存，避免丢失。
基于上述实施例，本申请还提供了另外一个实施例，请参见图4，可包括以下内容：
S401：主机系统向主机关键信息内存发起读操作命令。
S402：固态盘接收到关键信息读操作，判断读操作对应的目标关键信息数据是否在固态盘关键信息内存中，若是，则执行S406，若否，则执行S403。
主机系统向主机关键信息内存发起读操作命令时，相当于向指定地址空间发起读操作命令，固态盘固件可感知到关键信息的读操作。以PCIe为例，主机系统对主机关键信息内存读操作时，相当于主机发起对指定PCIe地址空间的读操作，此时，固态盘的PCIe模块可以感知到上述读操作，进而做后续处理。
S403：固态盘根据读操作命令，从关键信息存储区域读取目标关键信息。
读操作命令中包含要读取的关键信息，也即目标关键信息。
S404：固态盘判断是否成功读取目标关键信息，若是，则执行S405，若否，则执行S407。
S405：固态盘将目标关键信息数据填充至固态盘关键信息内存对应地址。
S406：固态盘将目标关键信息数据返回至主机。
如果主机系统读取的关键信息在固态盘关键信息内存中，则直接将目标关键信息数据发送至主机，从而完成关键信息读流程。如果主机系统读取的关键信息不在固态盘关键信息内存中，那么肯定在固态盘的关键信息存储区域中，从存储区域中读取数据填充至固态盘关键信息内存对应地址中，然后再将这些数据发送至主机。
S407：固态盘向主机返回错误信息。
由上可知，本发明实施例将关键信息的IO操作模式转变为内存操作模式，主机端操作更简单，提升信息读取效率。
本发明实施例还针对固态盘存储关键信息方法提供了相应的实现装置，进一步使得所述方法更具有实用性。下面对本发明实施例提供的固态盘存储关键信息装置进行介绍，下文描述的固态盘存储关键信息装置与上文描述的固态盘存储关键信息方法可相互对应参照。
请参见图5，图5为本发明实施例提供的固态盘存储关键信息装置在一种具体实施方式下的结构图，基于固态盘，该装置可包括：
初始化预定义模块501，用于预先分别在固态盘的内存中设置固态盘关键信息内存和NAND中设置关键信息存储区域；通过将所述固态盘关键信息内存以预设地址空间映射方式映射至所述主机内存地址空间生成主机关键信息内存。
关键信息存储内存模块502，用于当检测到主机将预设应用的关键信息写入至主机关键信息内存，将关键信息存储在固态盘关键信息内存中。
关键信息保存存储区域模块503，用于在主机运行状态正常时，当固态盘关键信息内存中存储的数据量不小于预设容量阈值，将固态盘关键信息内存中的数据存储至关键信息存储区域，并清空固态盘关键信息内存。
可选的，在本实施例的一些实施方式中，请参阅图6，所述装置例如还可以包括关键信息读操作模块504，用于当接收到读取目标关键信息请求时，判断目标关键信息数据是否在固态盘关键信息内存中；若是，则将目标关键信息数据返回至主机；若否，则从关键信息存储区域读取目标关键信息，并填充至固态盘关键信息内存对应地址，将目标关键信息数据返回至主机。
此外，还可包括错误信息反馈模块505，用于若从关键信息存储区域读取目标关键信息失败时，向主机返回错误信息。
在另外一种实施方式中，所述装置还可包括异常状况信息处理模块506，用于当检测到主机运行状态异常时，将固态盘关键信息内存中的数据写入至关键信息存储区域。
本发明实施例所述固态盘存储关键信息装置的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
由上可知，本发明实施例可简化主机端操作，提升主机端数据读写效率，及时存储关键信息并提高关键信息的存储效率，有效的避免了关键信息存储不及时导致异常状况下数据丢失的现象发生。
本发明实施例还提供了一种固态盘存储关键信息设备，具体可包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序以实现如上任意一实施例所述固态盘存储关键信息方法的步骤。
本发明实施例所述固态盘存储关键信息设备的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
由上可知，本发明实施例可及时存储关键信息并提高关键信息的存储效率，有效的避免了关键信息存储不及时导致异常状况下数据丢失的现象发生。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有固态盘存储关键信息程序，所述固态盘存储关键信息程序被处理器执行时如上任意一实施例所述固态盘存储关键信息方法的步骤。
本发明实施例所述计算机可读存储介质的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
由上可知，本发明实施例可及时存储关键信息并提高关键信息的存储效率，有效的避免了关键信息存储不及时导致异常状况下数据丢失的现象发生。
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一种固态盘存储关键信息方法、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内。

Claims (10)

1.一种固态盘存储关键信息方法，其特征在于，基于固态盘，包括：
当检测到主机将预设应用的关键信息写入至主机关键信息内存，将所述关键信息存储在固态盘关键信息内存中；
在所述主机运行状态正常时，当所述固态盘关键信息内存中存储的数据量不小于预设容量阈值，将所述固态盘关键信息内存中的数据存储至所述关键信息存储区域，并清空所述固态盘关键信息内存；
其中，预先分别在所述固态盘的内存中设置所述固态盘关键信息内存、NAND中设置所述关键信息存储区域和所述主机中设置所述主机关键信息内存；所述主机关键信息内存为通过将所述固态盘关键信息内存以预设地址空间映射方式映射至所述主机内存地址空间生成。
2.根据权利要求1所述的固态盘存储关键信息方法，其特征在于，所述将所述关键信息存储在所述固态盘关键信息内存中之后，还包括：
当检测到所述主机运行状态异常时，将所述固态盘关键信息内存中的数据写入至所述关键信息存储区域。
3.根据权利要求2所述的固态盘存储关键信息方法，其特征在于，所述预设容量阈值为所述固态盘关键信息内存容量值。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的固态盘存储关键信息方法，其特征在于，还包括：
当接收到读取目标关键信息请求时，判断所述目标关键信息数据是否在所述固态盘关键信息内存中；
若是，则将所述目标关键信息数据返回至所述主机；
若否，则从所述关键信息存储区域读取所述目标关键信息，并填充至所述固态盘关键信息内存对应地址，将所述目标关键信息数据返回至所述主机。
5.根据权利要求4所述的固态盘存储关键信息方法，其特征在于，所述从所述关键信息存储区域读取所述目标关键信息包括：
若从所述关键信息存储区域读取所述目标关键信息失败，则向所述主机返回错误信息。
6.根据权利要求4所述的固态盘存储关键信息方法，其特征在于，所述固态盘关键信息内存容量值、所述关键信息存储区域容量值、所述主机关键信息内存容量值均相同。
7.一种固态盘存储关键信息装置，其特征在于，基于固态盘，包括：
初始化预定义模块，用于预先分别在固态盘的内存中设置固态盘关键信息内存和NAND中设置关键信息存储区域；通过将所述固态盘关键信息内存以预设地址空间映射方式映射至所述主机内存地址空间生成主机关键信息内存；
关键信息存储内存模块，用于当检测到所述主机将预设应用的关键信息写入至所述主机关键信息内存，将所述关键信息存储在所述固态盘关键信息内存中；
关键信息保存存储区域模块，用于在所述主机运行状态正常时，当所述固态盘关键信息内存中存储的数据量不小于预设容量阈值，将所述固态盘关键信息内存中的数据存储至所述关键信息存储区域，并清空所述固态盘关键信息内存。
8.根据权利要求7所述的固态盘存储关键信息装置，其特征在于，还包括读关键信息操作模块，所述关键信息读操作模块用于当接收到读取目标关键信息请求时，判断所述目标关键信息数据是否在所述固态盘关键信息内存中；若是，则将所述目标关键信息数据返回至所述主机；若否，则从所述关键信息存储区域读取所述目标关键信息，并填充至所述固态盘关键信息内存对应地址，将所述目标关键信息数据返回至所述主机。
9.一种固态盘存储关键信息设备，其特征在于，包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述固态盘存储关键信息方法的步骤。
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固态盘存储关键信息程序，所述固态盘存储关键信息程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述固态盘存储关键信息方法的步骤。
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