CN110737540A - 用于ssd读取异常的恢复优化方法、装置、设备、存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于SSD读取异常的恢复优化方法、装置、设备、存储介质，方法包括步骤S1，通过前端模块获取读指令；步骤S2，将所述读指令通过前端模块放入BM模块的FIFO子模块，将所述读指令同步至BM模块的FIFO硬件命令；步骤S3，执行数据传输流程；步骤S4，判断是否存在所述前端模块的命令超时；步骤S5，禁止再次获取读指令；步骤S6，判断后端模块是否存在尚未执行的命令；若不存在，则，所述前端模块回复命令完成，结束流程；若存在，则，将所述FIFO硬件命令中剩余命令标记为无用命令；步骤S7，当所述后端模块检测到无用命令时，直接回复命令完成，并返回执行步骤S6。

Description

用于SSD读取异常的恢复优化方法、装置、设备、存储介质
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种用于SSD读取异常的恢复优化方法、装置、设备、存储介质。
背景技术
随着固态硬盘(SSD)的高速发展，固态硬盘的安全性和稳定性要求也在大幅提升，针对固态硬盘从颗粒中读取数据失败时，容易造成主机下发读命令超时，导致全盘挂死状态，该类情况会降低固态硬盘的安全性和稳定性。在现有技术中，通过固态硬盘读异常恢复的方法，虽然可以恢复部分异常，但对于后端命令执行过长时，依然存在着前端命令没有及时回复从而产生命令超时的可能，因此等待后端完成的过程会大幅度降低固态硬盘性能。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
基于上述原因本发明提出了一种用于SSD读取异常的恢复优化方法、装置、设备、存储介质。
发明内容
为了满足上述要求，本发明第一个目的在于提供一种用于SSD读取异常的恢复优化方法。
本发明的第二个目的在于提供一种用于SSD读取异常的恢复优化的装置。
本发明的第三个目的在于提供一种用于SSD读取异常恢复优化的计算机设备。
本发明的第四个目的在于提供一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
用于SSD读取异常的恢复优化方法，包括以下步骤：
步骤S1，通过前端模块获取读指令；
步骤S2，将所述读指令通过前端模块放入BM模块的FIFO子模块，将所述读指令同步至BM模块的FIFO硬件命令；
步骤S3，执行数据传输流程；
步骤S4，判断是否存在所述前端模块的命令超时；
步骤S5，禁止再次获取读指令；
步骤S6，判断后端模块是否存在尚未执行的命令；
若不存在，则，所述前端模块回复命令完成，结束流程；
若存在，则，将所述FIFO硬件命令中剩余命令标记为无用命令；
步骤S7，当所述后端模块检测到无用命令时，直接回复命令完成，并返回执行步骤S6。
进一步技术方案为，所述数据传输流程包括：
子步骤Q1，驱动所述BM模块搬取后端模块传输的数据；
子步骤Q2，使所述后端模块从FIFO子模块获取读命令，所述后端模块下发描述符，从SSD中的颗粒读取数据；
子步骤Q3，使所述后端模块将读取到的数据搬运至BM模块；
子步骤Q4，通过所述BM模块判断来自于后端模块读取到的数据的完整性、一致性；
若来自于所述后端模块读取到的数据与所述读指令要求的一致，则将所述后端模块读取到的数据搬运至前端模块，完成命令并结束流程；
若来自于所述后端模块读取到的数据与所述读指令要求的不一致，则执行步骤S4。
进一步技术方案为，所述FIFO子模块包括可被处理器执行的FIFO程序与FIFO硬件。
进一步技术方案为，所述FIFO硬件将所述FIFO硬件命令中剩余命令标记为无用命令。
进一步技术方案为，所述FIFO程序向后端模块传递读命令。
进一步技术方案为，所述读指令由处理器发出。
进一步技术方案为，所述前端模块向处理器回复命令完成。
进一步技术方案为，所述后端模块向处理器回复命令完成。
本发明还公开了一种用于SSD读取异常恢复优化的装置，包括以下单元：
指令获取单元，用于通过前端模块获取读指令；
指令同步单元，将所述读指令通过前端模块放入FIFO子模块，将所述读指令同步至BM模块的FIFO硬件命令；
数据传输单元，用于执行数据传输流程；
超时判断单元，用于判断是否存在所述前端模块的命令超时；
指令禁止单元，用于禁止再次获取读指令；
命令判断单元，用于判断后端模块是否存在尚未执行的命令；若不存在，则，所述前端模块回复命令完成，结束流程；若存在，则，将所述FIFO硬件命令中剩余命令标记为无用命令；
命令完成单元，用于当所述后端模块检测到无用命令时，直接回复命令完成，并返回命令判断单元。
进一步技术方案为，所述数据传输单元包括，驱动子单元，数据读取子单元，数据搬运子单元，数据判断子单元；
所述驱动子单元用于驱动所述BM模块搬取后端模块传输的数据；
所述数据读取子单元用于使所述后端模块从FIFO子模块获取读指令，所述后端模块下发描述符，从SSD中的颗粒读取数据；
所述数据搬运子单元用于使所述后端模块将读取到的数据搬运至BM模块；
所述数据判断子单元用于通过所述BM模块判断来自于后端模块读取到的数据的完整性、一致性；若来自于所述后端模块读取到的数据与所述读指令要求的一致，则将所述后端模块读取到的数据搬运至前端模块，完成命令并结束流程；若来自于所述后端模块读取到的数据与所述读指令要求的不一致，则返回命令判断单元。
本发明还公开了一种用于SSD读取异常恢复优化的计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的用于SSD读取异常的恢复优化程序，所述用于SSD读取异常的恢复优化程序被所述处理器执行时实现如上述任一项所述的用于SSD读取异常的恢复优化方法。
本发明还公开了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的用于SSD读取异常的恢复优化方法。
相比于现有技术,本发明的有益效果在于：采用本方案用于SSD读取异常的恢复优化方法，通过FIFO模块的软硬件命令同步的方式，当出现读异常时，FIFO硬件可以自动标记读命令为错误命令，获取错误指令的硬件无需执行，软件可以直接向处理器回复完成状态。通过该方法可以减少等待后端执行遗留命令的过程，同时可以大幅度降低前端命令超时回复的风险，提高SSD的稳定性和效率。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1是本发明一种用于SSD读取异常的恢复优化方法的具体实施例流程示意图；
图2是图1数据传输流程的具体实施方式的流程示意图；
图3是图1固态硬盘数据传输框架优化示意图；
图4是图1固态硬盘数据传输优化同步流程示意图；
图5是图1固态硬盘读取异常恢复流程示意图；
图6是本发明一种用于SSD读取异常的恢复优化的装置的框架组成具体实施例示意图；
图7是本发明一种用于SSD读取异常的恢复优化的计算机设备的框架组成具体实施例示意图。
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。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
如图1所示的方法流程图，为本发明一种用于SSD读取异常的恢复优化方法的具体实施例的流程示意图，包括以下步骤：
步骤S1，通过前端模块获取读指令；
步骤S2，将所述读指令通过前端模块放入BM模块的FIFO子模块，将所述读指令同步至BM模块的FIFO硬件命令；BM模块，用于缓存数据，搬运数据，标记命令；
步骤S3，执行数据传输流程；
步骤S4，判断是否存在所述前端模块的命令超时；
步骤S5，禁止再次获取读指令；
步骤S6，判断后端模块是否存在尚未执行的命令；
若不存在，则，所述前端模块回复命令完成，结束流程；
若存在，则，将所述FIFO硬件命令中剩余命令标记为无用命令；
步骤S7，当所述后端模块检测到无用命令时，直接回复命令完成，并返回执行步骤S6。
如图2所示的实施方式中，所述数据传输流程包括：
子步骤Q1，驱动所述BM模块搬取后端模块传输的数据；
子步骤Q2，使所述后端模块从FIFO子模块获取读命令，所述后端模块下发描述符，从SSD中的颗粒读取数据；
子步骤Q3，使所述后端模块将读取到的数据搬运至BM模块；
子步骤Q4，通过所述BM模块判断来自于后端模块读取到的数据的完整性、一致性；
若来自于所述后端模块读取到的数据与所述读指令要求的一致，则将所述后端模块读取到的数据搬运至前端模块，完成命令并结束流程；
若来自于所述后端模块读取到的数据与所述读指令要求的不一致，则执行步骤S4。
作为较佳的实施方式，所述FIFO子模块包括可被处理器执行的FIFO程序与FIFO硬件。
作为较佳的实施方式，所述FIFO硬件将所述FIFO硬件命令中剩余命令标记为无用命令。
作为较佳的实施方式，所述FIFO程序向后端模块传递读命令。
作为较佳的实施方式，所述读指令由处理器发出。
作为较佳的实施方式，所述前端模块向处理器回复命令完成。
作为较佳的实施方式，所述后端模块向处理器回复命令完成。
其中，为实现上述步骤，固态硬盘(SSD)读取过程进行优化，其框图如图3；
作为较佳的实施方式，固态硬盘的软硬件命令需要保持同步，当出现读异常时，硬件可以自动标记命令为错误命令，硬件无需执行，软件可以直接回复完成状态，具体的优化同步流程图见图4，其中，当且仅当后端模块同时接收到处理器的读命令与BM的数据搬运请求之后，所述后端模块方可下发描述符以读取NAND数据(SSD存储的数据)，具体地，包括以下步骤：
1.主机下发读指令；
2.前端模块将读命令放入FIFO程序，同时同步到BM模块的FIFO硬件命令中；
3.驱动BM模块搬取后端模块传输的数据；
4.后端模块从FIFO程序中获取读命令，下发描述符从颗粒中读取数据；
5.后端模块将数据搬运到BM模块中；
6.BM模块判断数据完整性，判断数据是否一致；
7.数据一致，则搬运数据给前端模块，完成命令；
8.数据不一致，则产生数据异常，前端模块命令超时；
固态硬盘读取异常的恢复流程如图5所示：
作为较佳的实施方式，当产生异常时，上述步骤S4-S7的详细实施过程见图5，具体地，其包括以下步骤：
9.当主机命令产生异常，无法获得回复完成命令时，系统禁止接收处理器命令；
10.判断后端模块是否有命令未执行；
11.如果没有，前端模块回复命令完成；
12.如果有，硬件自动将BM模块的FIFO硬件命令中剩余命令标记为无用命令；
13.后端模块检测到命令为无用命令，直接回复命令完成；
14.返回执行步骤10；
通过上述步骤9-14，以及配合上述优化同步流程的步骤1-8，实现了对固态硬盘读取异常的恢复优化，可以作为本发明用于SSD读取异常的恢复优化方法的一个具体实施方式，该实施方案实现了减少等待后端执行遗留命令的过程，同时大幅度降低前端命令超时回复的风险，提高SSD的稳定性和效率。
如图6所示，本发明还公开了一种用于SSD读取异常恢复优化的装置，包括以下单元：
指令获取单元100，用于通过前端模块获取读指令；
指令同步单元200，将所述读指令通过前端模块放入FIFO子模块，将所述读指令同步至BM模块的FIFO硬件命令；
数据传输单元300，用于执行数据传输流程；
超时判断单元400，用于判断是否存在所述前端模块的命令超时；
指令禁止单元500，用于禁止再次获取读指令；
命令判断单元600，用于判断后端模块是否存在尚未执行的命令；若不存在，则，所述前端模块回复命令完成，结束流程；若存在，则，将所述FIFO硬件命令中剩余命令标记为无用命令；
命令完成单元700，用于当所述后端模块检测到无用命令时，直接回复命令完成，并返回命令判断单元600。
进一步技术方案为，所述数据传输单元300包括，驱动子单元301，数据读取子单元302，数据搬运子单元303，数据判断子单元304；
所述驱动子单元301用于驱动所述BM模块搬取后端模块传输的数据；
所述数据读取子单元302用于使所述后端模块从FIFO子模块获取读指令，所述后端模块下发描述符，从SSD中的颗粒读取数据；
所述数据搬运子单元303用于使所述后端模块将读取到的数据搬运至BM模块；
所述数据判断子单元304用于通过所述BM模块判断来自于后端模块读取到的数据的完整性、一致性；若来自于所述后端模块读取到的数据与所述读指令要求的一致，则将所述后端模块读取到的数据搬运至前端模块，完成命令并结束流程；若来自于所述后端模块读取到的数据与所述读指令要求的不一致，则返回命令判断单元。
如图7所示，本发明还公开了一种用于SSD读取异常恢复优化的计算机设备，包括存储器800、处理器900及存储在所述存储器800上并可在所述处理器900上运行的用于SSD读取异常的恢复优化程序，所述用于SSD读取异常的恢复优化程序被所述处理器900执行时实现如上述任一项所述的用于SSD读取异常的恢复优化方法。
其中，所述存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM))或者可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其它光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过通信总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
本发明还公开了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的用于SSD读取异常的恢复优化方法。
所述存储介质可以是前述服务器的内部存储单元，例如服务器的硬盘或内存。所述存储介质也可以是所述设备的外部存储设备，例如所述设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储介质还可以既包括所述设备的内部存储单元也包括外部存储设备。
需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述装置、计算机设备和各单元的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，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。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如一个以上单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
该集成的单元如果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，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.用于SSD读取异常的恢复优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，通过前端模块获取读指令；
步骤S2，将所述读指令通过前端模块放入BM模块的FIFO子模块，将所述读指令同步至BM模块的FIFO硬件命令；
步骤S3，执行数据传输流程；
步骤S4，判断是否存在所述前端模块的命令超时；
步骤S5，禁止再次获取读指令；
步骤S6，判断后端模块是否存在尚未执行的命令；
若不存在，则，所述前端模块回复命令完成，结束流程；
若存在，则，将所述FIFO硬件命令中剩余命令标记为无用命令；
步骤S7，当所述后端模块检测到无用命令时，直接回复命令完成，并返回执行步骤S6。
2.根据权利要求1所述的用于SSD读取异常的恢复优化方法，其特征在于，所述数据传输流程包括：
子步骤Q1，驱动所述BM模块搬取后端模块传输的数据；
子步骤Q2，使所述后端模块从FIFO子模块获取读命令，所述后端模块下发描述符，从SSD中的颗粒读取数据；
子步骤Q3，使所述后端模块将读取到的数据搬运至BM模块；
子步骤Q4，通过所述BM模块判断来自于后端模块读取到的数据的完整性、一致性；
若来自于所述后端模块读取到的数据与所述读指令要求的一致，则将所述后端模块读取到的数据搬运至前端模块，完成命令并结束流程；
若来自于所述后端模块读取到的数据与所述读指令要求的不一致，则执行步骤S4。
3.根据权利要求2所述的用于SSD读取异常的恢复优化方法，其特征在于，所述FIFO子模块包括可被处理器执行的FIFO程序以及FIFO硬件。
4.根据权利要求3所述的用于SSD读取异常的恢复优化方法，其特征在于，所述FIFO硬件将所述FIFO硬件命令中剩余命令标记为无用命令。
5.根据权利要求3所述的用于SSD读取异常的恢复优化方法，其特征在于，所述FIFO程序向后端模块传递读命令。
6.根据权利要求1所述的用于SSD读取异常的恢复优化方法，其特征在于，所述读指令由处理器发出。
7.根据权利要求1所述的用于SSD读取异常的恢复优化方法，其特征在于，所述前端模块向处理器回复命令完成。
8.根据权利要求1所述的用于SSD读取异常的恢复优化方法，其特征在于，所述后端模块向处理器回复命令完成。
9.用于SSD读取异常恢复优化的装置，其特征在于，包括以下单元：
指令获取单元，用于通过前端模块获取读指令；
指令同步单元，将所述读指令通过前端模块放入FIFO子模块，将所述读指令同步至BM模块的FIFO硬件命令；
数据传输单元，用于执行数据传输流程；
超时判断单元，用于判断是否存在所述前端模块的命令超时；
指令禁止单元，用于禁止再次获取读指令；
命令判断单元，用于判断后端模块是否存在尚未执行的命令；若不存在，则，所述前端模块回复命令完成，结束流程；若存在，则，将所述FIFO硬件命令中剩余命令标记为无用命令；
命令完成单元，用于当所述后端模块检测到无用命令时，直接回复命令完成，并返回命令判断单元。
10.根据权利要求9所述的用于SSD读取异常恢复优化的装置，其特征在于，所述数据传输单元包括，驱动子单元，数据读取子单元，数据搬运模块，数据判断模块；
所述驱动子单元用于驱动所述BM模块搬取后端模块传输的数据；
所述数据读取子单元用于使所述后端模块从FIFO子模块获取读指令，所述后端模块下发描述符，从SSD中的颗粒读取数据；
所述数据搬运单元用于使所述后端模块将读取到的数据搬运至BM模块；
所述数据判断单元用于通过所述BM模块判断来自于后端模块读取到的数据的完整性、一致性；若来自于所述后端模块读取到的数据与所述读指令要求的一致，则将所述后端模块读取到的数据搬运至前端模块，完成命令并结束流程；若来自于所述后端模块读取到的数据与所述读指令要求的不一致，则返回命令判断单元。
11.用于SSD读取异常恢复优化的计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的用于SSD读取异常的恢复优化程序，所述用于SSD读取异常的恢复优化程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的用于SSD读取异常的恢复优化方法。
12.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的用于SSD读取异常的恢复优化方法。
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