CN110362500B - 一种固态硬盘垃圾回收方法、装置、固态硬盘和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供的一种固态硬盘垃圾回收方法、装置、固态硬盘和存储介质,将固态硬盘中需要进行垃圾回收的第一block中第一地址内存储的第一数据,存储至第二block中的第二地址后,检测第二地址是否满足预设的安全读/写条件,如果第二地址不满足预设的安全读/写条件,则第一地址中存储的第一数据继续保留。本申请实施例能够通过检测第二地址是否满足预设的安全读/写条件,实现对固态硬盘发生不预期断电时,第二block的第二地址是否发生损坏的检测,进而,在第二地址不满足预设的安全读/写条件时,仍然可以从第一地址中获取到第一数据,避免了不预期断电造成的第一数据的遗失。
Description
技术领域
本申请涉及信息存储领域,尤其涉及一种固态硬盘垃圾回收方法、装置、固态硬盘和存储介质。
背景技术
固态硬盘在做Garbage Collection(垃圾回收)数据搬移的过程中,有时会发生不预期断电,若发生不预期断电很有可能会导致已经搬移完的数据遗失。
例如,现有技术在固态硬盘进行Garbage Collection时,将A数据从block1中的X-1 address搬到block2中Y-1 address中后,会擦除X-1 address上的A数据,并将FTL table中A数据对应的存储地址更新为Y-1 address。
将B数据从block1中的X-2 address搬到block2中的Y-2 address后,会擦除X-2address上的B数据,并将FTL table中B数据对应的存储地址更新为Y-2 address。
如果在将C数据从block1中的X-3 address搬到block2中的Y-3 address的过程中发生了不预期断电,由于此时C数据正在写入Y-3 address,则有可能会造成Y-3 address在不预期的断电中损坏,进而造成Y-1 address和Y-2 address损坏。此时,由于FTL Table已经把A数据和B数据对应的存储地址分别更新为了Y-1address和Y-2 address,则有可能导致存储在Y-1address和Y-2 address中A数据和B数据不能读取,而X-1 address和X-2address中的A数据和B数据又已经被擦除,则将会造成固态硬盘中A数据和B数据的遗失。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本申请提供了一种固态硬盘垃圾回收方法、装置、固态硬盘和存储介质。
第一方面,本申请提供了一种固态硬盘垃圾回收方法,其特征在于,所述方法包括:
获取固态硬盘中进行垃圾回收的第一block中第一地址内存储的第一数据;
将所述第一数据存储至所述固态硬盘的第二block中的第二地址内;
判断所述第二地址是否满足预设的安全读/写条件;
若所述第二地址不满足预设的安全读/写条件,则不删除所述第一地址内存储的所述第一数据。
在一个可能的实施方式中,判断所述第二地址是否满足预设的安全读/写条件,包括:
获取截止到当前时刻,所述第二block中最后一次进行数据存储的第三地址;
计算所述第三地址与所述第二地址之间的距离值;
判断所述距离值是否小于预设的安全距离阈值;
若所述距离值小于所述预设的安全距离阈值,则确定所述第二地址不满足预设的安全读/写条件。
在一个可能的实施方式中,所述方法还包括:
获取所述固态硬盘中用于记录数据与数据存储地址对应关系的表格;
将所述表格中与所述第一数据对应的数据存储地址更新为所述第二地址。
在一个可能的实施方式中,所述方法还包括:
若所述第二地址满足预设的安全读/写条件,则删除所述第一地址内存储的所述第一数据。
第二方面,本申请实施例还提供了一种固态硬盘垃圾回收装置,所述装置包括:
数据获取模块,用于获取固态硬盘中进行垃圾回收的第一block中第一地址内存储的第一数据;
数据存储模块,用于将所述第一数据存储至所述固态硬盘的第二block中的第二地址内;
安全判断模块,用于判断所述第二地址是否满足预设的安全读/写条件;
数据处理模块,所述数据处理模块在所述第二地址不满足预设的安全读/写条件时,不删除所述第一地址内的所述第一数据。
在一种可能的实施方式中,所述安全判断模块包括:
获取单元,用于获取截止到当前时刻,所述第二block中最后一次进行数据存储的第三地址;
计算单元,用于计算所述第三地址与所述第二地址之间的距离值;
判断单元,用于判断所述距离值是否小于预设的安全距离阈值;
确定单元,用于在所述距离值小于所述预设的安全距离阈值时,确定所述第二地址不满足预设的安全读/写条件。
在一种可能的实施方式中,所述装置还包括:
地址表获取模块,用于获取所述固态硬盘中用于记录数据与数据存储地址对应关系的表格;
地址表更新模块,用于将所述表格中与所述第一数据对应的数据存储地址更新为所述第二地址。
在一种可能的实施方式中,所述数据处理模块还用于在所述第二地址满足预设的安全读/写条件时,删除所述第一地址内存储的所述第一数据。
第三方面,本申请实施例还提供了一种固态硬盘,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述固态硬盘垃圾回收方法的步骤。
第四方面,本申请实施例还提供了一种存储介质,其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第一方面所述固态硬盘垃圾回收方法的步骤。
相比于现有技术,本申请实施例提供的一种固态硬盘垃圾回收方法,将固态硬盘中需要进行垃圾回收的第一block中第一地址内存储的第一数据,存储至第二block中的第二地址后,检测第二地址是否满足预设的安全读/写条件,如果第二地址不满足预设的安全读/写条件,则第一地址中存储的第一数据继续保留。本申请实施例能够通过检测第二地址是否满足预设的安全读/写条件,实现对固态硬盘发生不预期断电时,第二block的第二地址是否发生损坏的检测,进而,在第二地址不满足预设的安全读/写条件时,仍然可以从第一地址中获取到第一数据,避免了不预期断电造成的第一数据的遗失。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,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地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中一种固态硬盘垃圾回收方法的流程图;
图2为本申请实施例中一种固态硬盘垃圾回收装置的示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
固态硬盘简称SSD(Solid State Drive)是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,SSD由控制单元和存储单元组成,存储单元包括FLASH芯片、DRAM芯片,其中FLSAH芯片包括NAND FLASH。固态硬盘在接口的规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同,在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致。
当在操作系统(例如Windows)中删除文件时,操作系统只是在其内部文件表中做标记表示该文件已删除。由于NAND FIASH设备不能覆盖现有数据,所以在固态硬盘SSD上,当前无效的数据仍然保留在硬盘上。这样的话就会产生大量的失效数据,也可以称为数据垃圾。为了提升SSD的利用效率,这时候就需要对SSD进行垃圾回收(Garbage Collection,简称GC)。
垃圾回收的过程通常就是:固态硬盘控制器复制出需要进行垃圾回收的block(数据块)中的有效数据,将复制出的有效数据写入与需要进行垃圾回收的block不同的block的空白页,然后擦除需要进行垃圾回收的block中的所有数据单元,这样就可以开始将新数据写入刚刚擦除过数据单元的block。
图1为本申请实施例提供的一种固态硬盘垃圾回收方法流程图,应该理解的是,虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。如图1所示,该固态硬盘垃圾回收方法具体包括如下步骤:
S101.获取固态硬盘中进行垃圾回收的第一block中第一地址内存储的第一数据。
在本申请实施例中,在S101之前还可以包括:确定固态硬盘中进行垃圾回收的第一block,具体的采用本领域技术人员常用技术手段来确定固态硬盘中进行垃圾回收的第一block即可,此处不再赘述,其中第一block可以是固态硬盘中需要进行垃圾回收的任意一个block。
第一数据为第一block中任意一个有效数据,第一地址为当前固态硬盘的FTLtable中记录的与第一数据对应的地址,其中FTL table包括记录固态硬盘中的数据与数据存储地址对应关系的表格。
S102.将所述第一数据存储至所述固态硬盘的第二block中的第二地址内。
在本申请实施例中,第二block与第一block不能是同一个block。
第二地址需要是空白地址,例如是第二block中的任意一个空白页,这才能保证第一数据可以成功写入。
S103.判断所述第二地址是否满足预设的安全读/写条件。
为了防止不预期断电造成第一数据的遗失(或损坏),在将第一数据从第一地址中删除之前,还需要判断第二地址是否满足了预设的安全读/写条件,当第二地址满足预设的安全读/写条件时,再将第一数据从第一地址中删除。
在本申请实施例中,通过下述方式判断第二地址是否满足预设的安全读/写条件:
获取截止到当前时刻,所述第二block中最后一次进行数据存储的第三地址,也就是截止到当前时刻,第二block中最后一个写入有效数据(即从第一block中复制的有效数据)的地址就是第三地址;
计算所述第三地址与所述第二地址之间的距离值,所述距离值就是两个地址之间间隔了多少个地址,例如第二地址为地址1,第二地址之后的下一地址是地址2,然后是地址3,以此类推,若第三地址为地址11,则第二地址与第三地址之间的距离值就是10;
判断所述距离值是否小于预设的安全距离阈值,其中,安全距离阈值是根据具体需求设定的值;
若所述距离值小于所述预设的安全距离阈值,则确定所述第二地址不满足预设的安全读/写条件,其中预设的安全读/写条件,就是距离值不小于预设的安全距离阈值。
例如:预设的安全距离阈值为15,若第二地址与第三地址之间的距离值为10,则确定第二地址不满足预设的安全读/写条件,若第二地址不满足预设的安全读/写条件,则在第三地址进行写入时若发生不预期断电,导致第三地址损坏,很有可能会由于第二地址与第三地址之前的距离值短(小于安全距离阈值),导致第二地址也被损坏,从而使得第二地址中存储的第一数据损坏。所以当第二地址与第三地址之间的距离值小于预设的安全距离阈值时,确定第二地址此时还不安全(即还有可能因为不预期断电造成损坏),不满足预设的安全读/写条件。
若所述距离值不小于所述预设的安全距离阈值,则确定所述第二地址满足预设的安全读/写条件,即此时即使在第三地址进行写入是发生不预期断电,第二地址也不会损坏,第二地址内存储的第一数据也不会被损坏。
S104.若所述第二地址不满足预设的安全读/写条件,则不删除所述第一地址内存储的所述第一数据。
当第二地址不满足预设的安全读/写条件时,就表明,若当前时刻最后一个进行数据存储的第三地址在数据写入时发生不预期断电,很有可能会导致第二地址的损坏,进而导致第二地址内存储的第一数据的损坏,此时若是将第一地址内存储的第一数据删除,则就会导致固态硬盘中第一数据的遗失,所以在第二地址不满足预设的安全读/写条件时,为了防止第一数据的遗失,不能将第一地址内的第一数据删除。
反之,若第二地址满足了预设的安全读/写条件,则说明第二地址内存储的第一数据即使现在发生不预期断电也不会损坏,则就可以将第一地址内的第一数据删除了,以方便新的数据写入第一地址中。
为了方便后续对第一数据的读取、查找、调用等,本申请提供的固态硬盘垃圾回收方法,还包括:获取固态硬盘中用于记录数据与数据存储地址对应关系的表格;将所述表格中与第一数据对应的数据存储地址更新为所述第二地址。这样在对第一数据进行读取、查找、调用等操作时,根据上述表格就可以准确的确定第一数据的存储地址。
相比于现有技术,本申请实施例提供的一种固态硬盘垃圾回收方法,在将固态硬盘中任一需要进行垃圾回收的block中任一地址(下面称原始地址)中存储的数据搬移到另一个block的任一对应地址中(下面称目标地址)后,先不将原始地址中的数据删除,同时判断目标地址是否满足预设的安全读/写条件,在满足安全读/写条件时,确定搬移到目标地址中的数据不会因为不预期断电而损坏,然后再将原始地址中的数据删除,这样就保证了搬移到目标地址的数据不会因为不预期断电而遗失。
基于与上述方法相同的发明构思,本申请实施例还提供了一种固态硬盘垃圾回收装置,如图2所示,该固态硬盘垃圾回收装置200包括:
数据获取模块201,用于获取固态硬盘中进行垃圾回收的第一block中第一地址内存储的第一数据;
数据存储模块202,用于将所述第一数据存储至所述固态硬盘的第二block中的第二地址内;
安全判断模块203,用于判断所述第二地址是否满足预设的安全读/写条件;
数据处理模块204,所述数据处理模块在所述第二地址不满足预设的安全读/写条件时,不删除所述第一地址内的所述第一数据。
在一种可能的实施方式中,所述安全判断模块203包括:
获取单元,用于获取截止到当前时刻,所述第二block中最后一次进行数据存储的第三地址;
计算单元,用于计算所述第三地址与所述第二地址之间的距离值;
判断单元,用于判断所述距离值是否小于预设的安全距离阈值;
确定单元,用于在所述距离值不小于所述预设的安全距离阈值时,确定所述第二地址满足预设的安全读/写条件。
在一种可能的实施方式中,所述装置还包括:
地址表获取模块,用于获取所述固态硬盘中用于记录数据与数据存储地址对应关系的表格;
地址表更新模块,用于将所述表格中与所述第一数据对应的数据存储地址更新为所述第二地址。
在一种可能的实施方式中,所述数据处理模块204还用于在所述第二地址满足预设的安全读/写条件时,删除所述第一地址内存储的所述第一数据。
在一个实施例中,本申请提供的固态硬盘垃圾回收装置可以实现为一种计算机程序的形式,计算机程序可在计算机设备上运行,计算机设备包括存储器和处理器,计算机设备的存储器中可存储组成该固态硬盘垃圾回收装置的各个程序模块,比如,图2所示的数据获取模块、数据存储模块、安全判断模块和数据处理模块。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本申请各个实施例的固态硬盘垃圾回收方法中的如下步骤:
获取固态硬盘中进行垃圾回收的第一block中第一地址内存储的第一数据;
将所述第一数据存储至所述固态硬盘的第二block中的第二地址内;
判断所述第二地址是否满足预设的安全读/写条件;
若所述第二地址不满足预设的安全读/写条件,则不删除所述第一地址内存储的所述第一数据。
在一个实施例中,提供了一种固态硬盘,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
获取固态硬盘中进行垃圾回收的第一block中第一地址内存储的第一数据;
将所述第一数据存储至所述固态硬盘的第二block中的第二地址内;
判断所述第二地址是否满足预设的安全读/写条件;
若所述第二地址不满足预设的安全读/写条件,则不删除所述第一地址内存储的所述第一数据。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synch link)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
需要说明的是,在本文中,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。
以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种固态硬盘垃圾回收方法,其特征在于,所述方法包括:
获取固态硬盘中进行垃圾回收的第一block中第一地址内存储的第一数据;
将所述第一数据存储至所述固态硬盘的第二block中的第二地址内;
判断所述第二地址是否满足预设的安全读/写条件;
若所述第二地址不满足预设的安全读/写条件,则不删除所述第一地址内存储的所述第一数据;
所述判断所述第二地址是否满足预设的安全读/写条件,包括:
获取截止到当前时刻,所述第二block中最后一次进行数据存储的第三地址,所述第三地址为:所述第二block中最后一个写入有效数据的地址;
计算所述第三地址与所述第二地址之间的距离值,所述距离值是所述第三地址和所述第二地址之间间隔的地址的数量;
判断所述距离值是否小于预设的安全距离阈值;
若所述距离值小于所述预设的安全距离阈值,则确定所述第二地址不满足预设的安全读/写条件。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述固态硬盘中用于记录数据与数据存储地址对应关系的表格;
将所述表格中与所述第一数据对应的数据存储地址更新为所述第二地址。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述第二地址满足预设的安全读/写条件,则删除所述第一地址内存储的所述第一数据。
4.一种固态硬盘垃圾回收装置,其特征在于,所述装置包括:
数据获取模块,用于获取固态硬盘中进行垃圾回收的第一block中第一地址内存储的第一数据;
数据存储模块,用于将所述第一数据存储至所述固态硬盘的第二block中的第二地址内;
安全判断模块,用于判断所述第二地址是否满足预设的安全读/写条件;
数据处理模块,所述数据处理模块在所述第二地址不满足预设的安全读/写条件时,不删除所述第一地址内的所述第一数据;
所述安全判断模块包括:
获取单元,用于获取截止到当前时刻,所述第二block中最后一次进行数据存储的第三地址,所述第三地址为:所述第二block中最后一个写入有效数据的地址;
计算单元,用于计算所述第三地址与所述第二地址之间的距离值,所述距离值是所述第三地址和所述第二地址之间间隔的地址的数量;
判断单元,用于判断所述距离值是否小于预设的安全距离阈值;
确定单元,用于在所述距离值小于所述预设的安全距离阈值时,确定所述第二地址不满足预设的安全读/写条件。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
地址表获取模块,用于获取所述固态硬盘中用于记录数据与数据存储地址对应关系的表格;
地址表更新模块,用于将所述表格中与所述第一数据对应的数据存储地址更新为所述第二地址。
6.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述数据处理模块还用于在所述第二地址满足预设的安全读/写条件时,删除所述第一地址内存储的所述第一数据。
7.一种固态硬盘,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3中任一项所述固态硬盘垃圾回收方法的步骤。
8.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3中任一项所述固态硬盘垃圾回收方法的步骤。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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