CN111078128B - 数据管理方法、装置及固态硬盘 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及固态硬盘控制技术领域，提供一种数据管理方法、装置及固态硬盘。所述方法包括：当检测到有第一数据写入存储空间的第一预设区域内时，获取第一数据在第一预设区域内的第一物理地址；依据第一物理地址，更新地址映射表的映射物理地址和转换表的转换信息；当检测到第一数据由第一预设区域转存至第二预设区域时，获取第一数据在第二预设区域内的第二物理地址；依据第二物理地址，更新转换表的转换信息以根据转换表和地址映射表对第一数据进行读取。与现有技术相比，本发明提高了固态硬盘的寿命。

Description

数据管理方法、装置及固态硬盘
技术领域
本发明实施例涉及固态硬盘控制技术领域，具体而言，涉及一种数据管理方法、装置及固态硬盘。
背景技术
固态硬盘(Solid State Disk或Solid State Drive)，也称作电子硬盘或者固态电子盘。固态硬盘在实际使用的过程中，若是固态硬盘处于不良状态或者受到外部环境的不良影响，例如固态硬盘过热、固态硬盘的电擦除次数过多、固态硬盘的芯片渗入水或者细尘等物质时，均会缩短固态硬盘的使用寿命。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种数据管理方法、装置及固态硬盘，以改善固态硬盘的使用寿命短的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了数据管理方法，应用于固态硬盘，所述固态硬盘预先配置有转换表和地址映射表，所述转换表位于所述固态硬盘的内存中且存储有转换信息，所述地址映射表位于所述固态硬盘的存储空间且存储有映射物理地址，所述存储空间包括第一预设区域和第二预设区域，所述方法包括：当检测到有第一数据写入所述存储空间的第一预设区域内时，获取所述第一数据在第一预设区域内的第一物理地址；依据所述第一物理地址，更新所述地址映射表的映射物理地址和所述转换表的转换信息；当检测到所述第一数据由第一预设区域转存至第二预设区域时，获取所述第一数据在第二预设区域内的第二物理地址；依据所述第二物理地址，更新所述转换表的转换信息以根据所述转换表和所述地址映射表对所述第一数据进行读取。
第二方面，本发明实施例提供了一种应用于固态硬盘，所述固态硬盘预先配置有转换表和地址映射表，所述转换表位于所述固态硬盘的内存中且存储有转换信息，所述地址映射表位于所述固态硬盘的存储空间且存储有映射物理地址，所述存储空间包括第一预设区域和第二预设区域，所述装置包括：第一地址获取模块，用于当检测到有第一数据写入所述存储空间的第一预设区域内时，获取所述第一数据在第一预设区域内的第一物理地址；第一更新模块，用于依据所述第一物理地址，更新所述地址映射表的映射物理地址和所述转换表的转换信息；第二地址获取模块，用于当检测到所述第一数据由第一预设区域转存至第二预设区域时，获取所述第一数据在第二预设区域内的第二物理地址；第二更新模块，用于依据所述第二物理地址，更新所述转换表的转换信息以根据所述转换表和所述地址映射表对所述第一数据进行读取。
第三方面，本发明实施例提供了一种固态硬盘，所述固态硬盘使用上述的数据管理方法。
相对现有技术，本发明实施例提供的一种数据管理方法、装置及固态硬盘，通过获取第一数据在第一预设区域内的第一物理地址，依据第一物理地址更新地址映射表和转换表，当检测到第一数据由第一预设区域转存至第二预设区域时，获取第一数据在第二预设区域内的第二物理地址，依据第二物理地址更新转换表以根据转换表和地址映射表对第一数据进行数据读取，地址映射表存储在闪存当中，由于闪存内的存储介质有着不能覆写的特点，地址映射表的更新会对应增加固态硬盘的电擦除次数，从而减少固态硬盘的寿命。与现有技术相比，本发明实施例提供的数据管理方法通过内存中转换表的更新减少了闪存中地址映射表的更新，减少了固态硬盘的电擦除次数，从而提高了固态硬盘的寿命。
为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1示出了本发明实施例提供的固态硬盘的方框示意图。
图2示出了本发明实施例提供的存储空间的第一结构示意图。
图3示出了本发明实施例提供的地址映射表第一更新示意图。
图4示出了本发明实施例提供的地址映射表第二更新示意图。
图5示出了本发明实施例提供的数据管理方法流程图。
图6为图5示出的步骤S2的第一子步骤流程图。
图7示出了本发明实施例提供的地址映射表的示意图。
图8为图6示出的子步骤S22的子步骤流程图。
图9示出了本发明实施例提供的存储空间的第二结构示意图。
图10为图5示出的步骤S2的第二子步骤流程图。
图11示出了本发明实施例提供的转换表的示意图。
图12为图5示出的步骤S4的子步骤流程图。
图13示出了本发明实施例提供的地址映射表调用转换信息的示意图。
图14示出了本发明实施例提供的数据管理装置的方框示意图。
图15示出了本发明实施例提供的第一更新模块的第一方框示意图。
图16示出了本发明实施例提供的第一更新模块的第二方框示意图。
图标：10-固态硬盘；11-主控芯片；13-闪存；20-存储空间；21-第一预设区域；22-第二预设区域；30-数据管理装置；31-第一地址获取模块；32-第一更新模块；321-第一子更新单元；322-第二子更新单元；323-第三子更新单元；324-第四子更新单元；33-第二地址获取模块；34-第二更新模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，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，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参阅图1，图1示出了本发明实施例提供的固态硬盘10的方框示意图。固态硬盘10包括主控芯片11、闪存13及内存，主控芯片11与闪存13连接，各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。内存可以包括DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器)和SRAM(Static Random Access Memory，静态随机存取存储器)，内存的DRAM位于主控芯片11外部，内存的SRAM位于主控芯片11内部，且主控芯片11还包括用于存储可执行程序的ROM(read only memory，只读存储器)。可执行程序可以是数据管理装置30包括的软件功能模块或计算机程序。所述数据管理装置30包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述ROM。
主控芯片11用于控制数据进行存储，主控芯片11包括处理器、ROM及SRAM，处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。ROM可以是，但不限于可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(ErasableProgrammable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric ErasableProgrammable Read-Only Memory，EEPROM)等
闪存13用于存储写入固态硬盘10的数据，其在断电的情况下仍能保存数据。闪存13可以是nand型闪存或者nor型闪存。闪存13用于通过其内形成的存储空间20存储数据，存储空间20是由多个相同类型的nand颗粒组成，nand颗粒有3种类型，分别是单层的SLC(Single Level Cell)、双层的MLC(Multi Leveled Cell)及三层的TLC(Trinary-LevelCell)。SLC数据写入速度快、耐用性好，但是成本高、容量小；MLC成本低，容量适中，但是数据写入速度慢、耐用性一般；TLC成本最低廉，容量大，但是数据写入速度最慢，耐用性最差。
SLC全称单层式储存，是指一个Block(块)有两种电荷值，高低不同的电荷值表明0或者1，SLC结构简单，在写入数据时电压变化的区间小，所以寿命较长，传统的SLC可以经受10万次的读写，因此出现坏Block的几率较小，速度表现好，目前所有的超高速卡都采用SLC类型的闪存13。MLC全称双层式储存，充分利用Block的技术，采用较高的电压驱动，通过不同级别的电压在一个Block中记录两组位信息(00、01、11、10)，这样就可以将原本SLC的记录密度理论提升一倍。不过MLC除了同制程、同晶圆面积时理论大一倍的记录空间外，实际使用中同制程同晶圆面积的MLC的容量不到SLC的一倍。因为电压变化更频繁，所以MLC技术的闪存13在寿命方面远劣于SLC，MLC的读写速度不如SLC。TLC全称三层式储存，通过不同级别的电压在一个Block中记录三组位信息，速度慢寿命短，价格便宜，TLC目前较多使用在要求不高的低端产品，应用范围非常广泛。
现有的固态硬盘10存储方法，用户主要是根据刚需对闪存13的存储介质进行选择，若用户需要在数据写入速度要求高，则选择SLC类型的固态硬盘10，若用户需要在数据存储容量要求高，则选择TLC类型的固态硬盘10。而对大多数用户而言，既对数据的写入速度要求高，也对数据存储容量的要求高。相对于现有的固态硬盘10存储方法，现有的提升固态硬盘10读写性能的方法，可以在提高固态硬盘10的读写性能的同时，提高存储容量。
现有的提升固态硬盘10读写性能的方法，为了提高固态硬盘10的读写性能，从数据写入速度来看，SLC>MLC>TLC，从存储容量来看，SLC<MLC<TLC。为了综合固态硬盘10的读写性能和存储性能，请参阅图2，将存储空间20分为第一预设区域21和第二预设区域22，第一预设区域21的读写性能优于第二预设区域22，第二预设区域22的存储性能优于第一预设区域21。第一预设区域21和第二预设区域22均是由多个相同类型的nand颗粒组成，可以理解为，存储空间20由多个TLC组成，把其中的部分TLC配置为SLC模式作为写缓存，被配置为SLC模式的TLC组成第一预设区域21，其余的未被配置成SLC模式的TLC组成第二预设区域22；存储空间20由多个TLC组成，把其中的部分TLC配置为MLC模式作为写缓存，被配置为MLC模式的TLC组成第一预设区域21，其余的未被配置成MLC模式的TLC组成第二预设区域22；存储空间20由多个MLC组成，把其中的部分MLC配置为SLC模式作为写缓存，被配置为SLC模式的MLC组成第一预设区域21，其余的未被配置成SLC模式的MLC组成第二预设区域22。提升固态硬盘10读写性能的方法，首先，将数据写入第一预设区域21，数据写入第一预设区域21之后，更新地址映射表。然后，在空闲时间将写入第一预设区域21的数据进行数据迁移至第二预设区域22，并再次更新地址映射表。通过访问再次更新的地址映射表即可对存储在固态硬盘10中的数据进行读取。
下面以第一预设区域21为SLC模式的TLC为例进行说明。
请参阅图3，首先，将数据写入SLC，数据写入SLC之后，更新地址映射表。然后，在空闲时间将写入SLC的数据进行数据迁移至TLC，并再次更新地址映射表。通过访问再次更新的地址映射表即可对存储在TLC中的数据进行读取。
现有的提升固态硬盘10读写性能的方法，虽然在提升读写性能的基础上保证了存储容量，但由于在写入数据和数据迁移时都对地址映射表进行了更新。
发明人在发现本发明的过程当中发现，现有的提升固态硬盘10读写性能的方法，之所以能够提高固态硬盘10的读写性能，是在拥有较大的存储容量的基础之上将存储介质进行了模式配置，将数据写入和数据存储分区而设，再配置以地址映射表，地址映射表会因为数据物理地址的转变进行更新。但是发明人发现，经过提升固态硬盘10读写性能的方法，固态硬盘10的寿命会减少的技术问题。
发明人在实现本发明的过程中发现，之所以固态硬盘10会存在寿命减少的技术问题，并非由固态硬盘10的内部存储构架变化引起，其真实原因是，地址映射表的多次更新降低了固态硬盘10的寿命。地址映射表存储在闪存13当中，由于闪存13内的存储介质有着不能覆写的特点，地址映射表的更新会对应增加电擦除次数，从而减少固态硬盘10的寿命。
发明人基于上述认识，提供一种数据管理方法、装置及固态硬盘10，当检测到存储空间20的第一预设区域21内存储有数据时，获取该数据在第一预设区域21内的第一物理地址；依据第一物理地址，更新地址映射表的映射物理地址和转换表的转换信息；当检测到该数据由第一预设区域21转存至第二预设区域22时，获取该数据在第二预设区域22内的第二物理地址；依据第二物理地址，更新转换表的转换信息以根据转换表和地址映射表对该数据进行读取。
下面以第一预设区域21为SLC模式的TLC为例进行说明。
请参阅图4，首先，将数据写入SLC，数据写入SLC之后，更新地址映射表和转换表。然后，在空闲时间将写入SLC的数据进行数据迁移至TLC，并再次更新转换表。通过访问地址映射表和转换表即可对存储在TLC中的数据进行读取。
通过在内存中设置转换表，以内存中转换表更新替换原有的闪存13中地址映射表的更新，减少了地址映射表的更新次数，从而减少了固态硬盘10的电擦除次数，提高了固态硬盘10的寿命。
存储空间20内预先配置有地址映射表，地址映射表中包含有映射物理地址和索引信息。索引信息用于调用转换表中的转换信息。内存中预先配置有转换表，转换表中包含有转换信息，转换信息可以是转换物理地址，也可以是数据块号。需要说明的是，当固态硬盘10中的内存只有SRAM时，转换表位于SRAM，当固态硬盘10的内存既有SRAM又有DRAM时，转换表可以存储在SRAM或者DRAM中。
第一实施例
请参照图5，图5示出了本发明实施例提供的数据管理方法流程图。数据管理方法包括以下步骤：
步骤S1，当检测到有第一数据写入存储空间20的第一预设区域21内时，获取第一数据在第一预设区域21内的第一物理地址。
在本发明实施例中，第一数据可以是用户需要写入固态硬盘10中的数据，存储空间20可以是由第一预设区域21和第二预设区域22共同组成的可用于存储第一数据的区域，第一预设区域21可以是用户将第一数据写入固态硬盘10中的写缓存区域，第一物理地址可以是第一数据写入固态硬盘10的第一预设区域21，第一数据在第一预设区域21内的物理地址。当检测到有第一数据写入存储空间20的第一预设区域21内时，获取第一数据在第一预设区域21内的第一物理地址的步骤，可以理解为，当用户将第一数据写入固态硬盘10中，检测到存储空间20中的第一预设区域21内存储有第一数据的时候，获取第一数据在存储空间20中的第一预设区域21内的物理地址，即为第一物理地址。例如，第一数据可以是2018年级的学生成绩，把2018年级的学生成绩写入固态硬盘10的第一预设区域21内，获取2018年级的学生成绩在第一预设区域21内的第一物理地址，第一物理地址可以是“00-00-00-00-00-00-00-E0”。
步骤S2，依据第一物理地址，更新地址映射表的映射物理地址和转换表的转换信息。
在本发明实施例中，地址映射表可以包括原始数据的映射物理地址和索引信息，映射物理地址可以是地址映射表中原始数据对应的物理地址，原始数据可以是上一次写入固态硬盘10的数据。第一物理地址可以是第一数据在第一预设区域21内对应的物理地址，当检测到第一数据写入第一预设区域21，地址映射表当中记录的原始数据对应的物理地址就应更新为第一数据对应的物理地址，即第一物理地址。依据第一物理地址，更新地址映射表的映射物理地址的步骤，可以理解为，直接将第一物理地址替换地址映射表中的映射物理地址以实现更新地址映射表中的映射物理地址。例如，原始数据可以是2017年级的学生成绩，第一数据可以是2018年级的学生成绩，在2018年级学生成绩写入之前，固态硬盘10中存储有2017年级的学生成绩，且地址映射表中记录有2017年级的学生成绩对应的物理地址为“00-00-00-00-00-00-01-00”，当2018年级的学生成绩写入第一预设区域21，且2018年级的学生成绩对应的第一物理地址为“00-00-00-00-00-00-00-E0”，用第一物理地址“00-00-00-00-00-00-00-E0”替换原来地址映射表中的映射物理地址“00-00-00-00-00-00-01-00”，即地址映射表中的新的映射物理地址为“00-00-00-00-00-00-00-E0”。
转换表可以是包含转换信息的表格，转换信息可以是转换物理地址，也可以是数据块号。依据第一物理地址，更新转换表的转换信息的步骤，可以理解为，依据第一物理地址得到第一预设区域21内存储第一数据的至少一个数据块的对应的数据块号，对数据块号进行更新以实现更新转换表中的转换信息，或者，直接将第一物理地址替换转换表中的转换物理地址以实现更新转换表中的转换信息。
请参照图6，步骤S2还可以包括以下子步骤：
子步骤S21，将第一物理地址替换地址映射表中的映射物理地址。
在本发明实施例中，当有数据写入固态硬盘10时，写入的第一数据会有其对应的第一物理地址，需要对地址映射表中的映射物理地址进行更新以记录最新写入的第一数据的第一物理地址，因此，需要将第一物理地址替换地址映射表中的映射物理地址。将第一物理地址替换地址映射表中的映射物理地址的步骤，可以理解为，用第一物理地址替换地址映射表中原有的映射物理地址以实现更新地址映射表中的映射物理地址。此时，地址映射表的映射物理地址即为第一数据的第一物理地址。例如，请参阅图7，地址映射表的映射物理地址具体可以包括映射物理地址1，映射物理地址2，映射物理地址3，映射物理地址4，映射物理地址5，映射物理地址6，映射物理地址7等。第一物理地址可以具体包括第一物理地址1，第一物理地址2，第一物理地址3，第一物理地址4，第一物理地址5，第一物理地址6，第一物理地址7等。用第一物理地址1替换地址映射表中的映射物理地址1，用第一物理地址2替换地址映射表中的映射物理地址2，用第一物理地址3替换地址映射表中的映射物理地址3，用第一物理地址4替换地址映射表中的映射物理地址4，用第一物理地址5替换地址映射表中的映射物理地址5，用第一物理地址6替换地址映射表中的映射物理地址6，用第一物理地址7替换地址映射表中的映射物理地址7，以此类推。
子步骤S22，依据第一物理地址，对转换表中的至少一个数据块号进行更新。
在本发明实施例中，存储空间20可以包括多个数据块，转换表的转换信息可以包括至少一个存储有第一数据的数据块的数据块号，依据第一物理地址，对转换表中的至少一个数据块号进行更新的步骤包括：首先，依据第一物理地址确定用于存储第一数据的目标数据块，然后，确定存储第一数据的目标数据块对应的目标块号，最后，将第一数据的目标块号替换转换表中原有的数据块号。
需要说明的是，在本发明的其它实施例中，子步骤S21和子步骤S22的执行顺序可以交换，或者也同时执行子步骤S21和子步骤S22。
请参照图8，子步骤S22可以包括以下子步骤：
子步骤S221，依据第一物理地址确定存储第一数据的目标数据块。
在本发明实施例中，目标数据块可以是存储空间20在存储第一数据时所占用的所有的数据块的总和。第一物理地址可以是第一数据在存储空间20的第一预设区域21内对应的物理地址，因此，根据第一物理地址可以确定出存储第一数据的数据块的总和，即目标数据块。例如，请参阅图9，第一预设区域21包括数据块1-4，数据块11-14，数据块21-24及数据块31-34。第一数据写入第一预设区域21所占用数据块的总和为数据块2，数据块13及数据块21。那么目标数据块即为数据块2，数据块13及数据块21。
子步骤S222，获取目标数据块对应的目标块号。
在本发明实施例中，每个数据块都有着其对应的数据块号，目标块号可以是目标数据块所对应的数据块号。获取目标数据块的对应的目标块号的步骤，可以理解为，获取用于第一数据的数据块对应的数据块号，即为目标块号。例如，请继续参阅图9，目标数据块为数据块2，数据块13和数据块21，第一数据存储在其中，那么目标块号可以为2、13和21。
子步骤S223，将目标块号替换数据块号。
在本发明实施例中，将目标块号替换数据块号的步骤，可以理解为，用第一数据的目标数据块的目标块号替换转换表中原始数据块号以实现更新转换表中的转换信息。原始数据块号可以是上一次存储数据对应的数据块号。此时，转换表中的转换信息即为第一数据对应的数据块号。例如，用于存储2018年级学生成绩的数据块号为2、13、21，而原来转换表中已有的用于存储2017年级学生成绩存储的数据块号为1、4、23，那么用“2、13、21”替换“1、4、23”。
请参阅图10，步骤S2还可以包括以下子步骤：
子步骤S23，将第一物理地址替换地址映射表中的映射物理地址。
在本发明实施例中，当有数据写入固态硬盘10时，写入的第一数据会有其对应的第一物理地址，需要对地址映射表中的映射物理地址进行更新以记录最新写入的第一数据的第一物理地址，因此，需要将第一物理地址替换地址映射表中的映射物理地址。将第一物理地址替换地址映射表中的映射物理地址的步骤，可以理解为，用第一物理地址替换地址映射表中原有的映射物理地址以实现更新地址映射表中的映射物理地址。此时，地址映射表的映射物理地址即为第一数据的第一物理地址。
子步骤S24，将第一物理地址替换转换表中的转换物理地址。
在本发明实施例中，转换表的转换表信息可以为转换物理地址，转换物理地址可以为第一数据的在存储空间20内的物理地址。当有数据写入固态硬盘10时，写入的第一数据会有其对应的第一物理地址，需要对转换表中的转换物理地址进行更新以记录最新写入的第一数据的第一物理地址，因此，需要将第一物理地址替换转换表中的转换物理地址。将第一物理地址替换转换表中的转换物理地址的步骤，可以理解为，用第一物理地址替换转换表中原有的转换物理地址以实现更新转换表中的转换信息。此时，转换表的中的转换信息即为第一数据的第一物理地址。例如，请参阅图11，转换表的转换物理地址具体可以包括转换物理地址1，转换物理地址2，转换物理地址3，转换物理地址4，转换物理地址5，转换物理地址6，转换物理地址7等。第一物理地址可以具体包括第一物理地址1，第一物理地址2，第一物理地址3，第一物理地址4，第一物理地址5，第一物理地址6，第一物理地址7等。用第一物理地址1替换转换表中的转换物理地址1，用第一物理地址2替换转换表中的转换物理地址2，用第一物理地址3替换转换表中的转换物理地址3，用第一物理地址4替换转换表中的转换物理地址4，用第一物理地址5替换转换表中的转换物理地址5，用第一物理地址6替换转换表中的转换物理地址6，用第一物理地址7替换转换表中的转换物理地址7，以此类推。
需要说明的是，在本发明的其它实施例中，子步骤S23和子步骤S24的执行顺序可以交换，或者也同时执行子步骤S23和子步骤S24。
步骤S3，当检测到第一数据由第一预设区域21转存至第二预设区域22时，获取第一数据在第二预设区域22内的第二物理地址。
在本发明实施例中，第二预设区域22可以是第一数据在存储空间20内进行数据迁移后的存储区域，第二物理地址可以是第一数据转存至第二预设区域22，第一数据在第二预设区域22内的物理地址。存储空间20包括第一预设区域21和第二预设区域22，由于第一预设区域21的读写性能优于第二预设区域22，第二预设区域22的存储性能优于第一预设区域21，因此需要在第一数据写入第一预设区域21之后，对第一数据进行数据迁移，将数据由第一预设区域21转存至第二预设区域22内以提高存储性能。当检测到第一数据由第一预设区域21转存至第二预设区域22时，获取第一数据在第二预设区域22内的第二物理地址的步骤，可以理解为，当第一数据发生数据迁移由第一预设区域21转存至第二预设区域22内时，获取第一数据在存储空间20中的第二预设区域22内的物理地址，即为第二物理地址。例如，第一数据可以是2018年级的学生成绩，把2018年级的学生成绩由第一预设区域21转存至第二预设区域22，获取2018年级的学生成绩在第二预设区域22内的第二物理地址，第二物理地址可以是“00-00-00-00-03-00-00-E0”。
步骤S4，依据第二物理地址，更新转换表的转换信息以根据转换表和地址映射表对第一数据进行读取。
在本发明实施例中，依据第二物理地址，更新转换表的转换信息的步骤，可以理解为，依据第二物理地址得到第二预设区域22内存储第一数据的至少一个数据块的数据块号，对数据块号进行再次更新以实现更新转换表中的转换信息，或者，用第二物理地址替换转换表中的转换物理地址以实现更新转换表中的转换信息。步骤S4的具体执行方法可以参照步骤S2中更新转换表的转换信息的步骤，在此不再赘述。
请参阅图12，步骤S4还可以包括以下子步骤：
子步骤S41，依据地址映射表中的索引信息调用转换表中的转换信息。
在本发明实施例中，地址映射表包括索引信息，所述索引信息可以用于调用转换表中的转换信息。索引信息可以包括多个索引条目，分别可以为第一索引条目、第二索引条目、第三索引条目、第四索引条目等等。转换信息中可以包括转换信息1，转换信息2，转换信息3、转换信息4等，每个索引条目可以调用一个转换信息，可以理解为，索引信息的第一索引条目可以调用转换信息1，索引信息的第二索引条目可以调用转换信息2，索引信息的第三索引条目可以调用转换信息3，索引信息的第四索引条目可以调用转换信息4，以此类推。当转换信息为数据块号时，所述依据地址映射表中的索引信息调用转换表中的转换信息的步骤，可以理解为，依据地址映射表中的索引信息调用转换表中的第一数据在第二预设区域22内对应的数据块号。当转换信息为转换物理地址时，所述依据地址映射表中的索引信息调用转换表中的转换信息的步骤，可以理解为，依据地址映射表中的索引信息调用转换表中的第一数据在第二预设区域22内对应的转换物理地址。
子步骤S42，依据转换信息和映射物理地址确定第一数据的实时物理地址。
在本发明实施例中，实时物理地址可以是第一数据在存储空间20内所处的物理地址，在进行数据读取的时候，主控芯片11会先访问地址映射表，通过地址映射表中的索引信息调用转换表中的转换信息。当转换信息为数据块号时，依据转换信息和映射物理地址确定第一数据的实时物理地址的步骤，可以理解为，映射物理地址为第一数据在第一预设区域21内的第一物理地址，转换信息为第一数据进行数据迁移由第一预设区域21转存至第二预设区域22内的对应的数据块号。
子步骤S43，读取位于实时物理地址的第一数据。
在本发明实施例中，实时物理地址可以是第一数据在存储空间20内所处的物理地址，所述读取位于实时物理地址的第一数据的步骤，可以理解为，访问实时物理地址，即可读取到第一数据。例如，实时物理地址可以是“00-00-00-00-03-00-00-E0”，访问实时物理地址，就能够读取第一数据。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下优势：
首先，将存储空间20分为第一预设区域21和第二预设区域22，第一预设区域21的读写性能优于第二预设区域22，第二预设区域22的存储性能优于第一预设区域21，数据写入第一预设区域21再存储至第二预设区域22，提高了固态硬盘10的整体性能。
其次，将第一数据进行数据迁移由第一预设区域21转存至第二预设区域22后对位于内存中的转换表的转换信息进行更新，通过引入转换表，在进行数据迁移之后对转换表进行更新替代了原来的再次更新地址映射表，从而减少了地址映射表的更新次数，减少了固态硬盘10的电擦除次数，进而提高了固态硬盘10的寿命。
最后，由于转换表是存储在内存中，对转换表进行更新来替代原有的地址映射表的更新，可以减少地址映射表更新对底层带宽的占用，提高了固态硬盘10的运行速度。
第二实施例
请参阅图14，图14示出了本发明实施例提供的数据管理装置30的方框示意图。数据管理装置30包括第一地址获取模块31、第一更新模块32、第二地址获取模块33及第二更新模块34。
第一地址获取模块31，用于当检测到有第一数据写入存储空间20的第一预设区域21内时，获取第一数据在第一预设区域21内的第一物理地址。
第一更新模块32，用于依据第一物理地址，更新地址映射表的映射物理地址和转换表的转换信息。
在本发明实施例中，请参阅图15，第一更新模块32包括第一更新单元和第二更新单元。第一更新单元，用于将第一物理地址替换地址映射表中的映射物理地址。第二更新单元，用于依据第一物理地址，对转换表中的至少一个数据块号进行更新。第二更新单元具体用于：依据第一物理地址确定存储第一数据的目标数据块；获取目标数据块对应的目标块号；将目标块号替换数据块号。
于本发明的其它实施例中，请参阅图16，第一更新模块32包括第三更新单元和第四更新单元。第三更新单元，用于将第一物理地址替换地址映射表中的映射物理地址。第四更新单元，用于将第一物理地址替换转换表中的转换物理地址。
第二地址获取模块33，用于当检测到第一数据由第一预设区域21转存至第二预设区域22时，获取第一数据在第二预设区域22内的第二物理地址。
第二更新模块34，用于依据第二物理地址，更新转换表的转换信息以根据转换表和地址映射表对第一数据进行读取。
在本发明实施例中，第二更新模块34具体用于：依据地址映射表中的索引信息调用转换表中的转换信息；依据转换信息和映射物理地址确定第一数据的实时物理地址；读取位于实时物理地址的第一数据。
本发明实施例还提供一种固态硬盘10，该固态硬盘10中存储有计算机可执行程序，计算机可执行程序用于实现上述的数据管理方法。
综上所述，本发明提供一种数据管理方法、装置及固态硬盘，所述方法包括：当检测到有第一数据写入存储空间的第一预设区域内时，获取第一数据在第一预设区域内的第一物理地址；依据第一物理地址，更新地址映射表的映射物理地址和转换表的转换信息；当检测到第一数据由第一预设区域转存至第二预设区域时，获取第一数据在第二预设区域内的第二物理地址；依据第二物理地址，更新转换表的转换信息以根据转换表和地址映射表对第一数据进行读取。与现有技术中的通过多次更新地址映射表，最后通过地址映射表进行数据读取相比，本发明实施例提供的数据管理方法首先，将存储空间分为第一预设区域和第二预设区域，第一预设区域的读写性能优于第二预设区域，第二预设区域的存储性能优于第一预设区域，数据写入第一预设区域再存储至第二预设区域，提高了固态硬盘的整体性能。其次，将第一数据进行数据迁移由第一预设区域转存至第二预设区域后对位于内存中的转换表的转换信息进行更新，通过引入转换表，在进行数据迁移之后对转换表进行更新替代了原来的再次更新地址映射表，从而减少了地址映射表的更新次数，减少了固态硬盘的电擦除次数，进而提高了固态硬盘的寿命。最后，由于转换表是存储在内存中，对转换表进行更新来替代原有的地址映射表的更新，可以减少地址映射表更新对底层带宽的占用，提高了固态硬盘的运行速度。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块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，服务器，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。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。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。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种数据管理方法，其特征在于，应用于固态硬盘，所述固态硬盘预先配置有转换表和地址映射表，所述转换表位于所述固态硬盘的内存中且存储有转换信息，所述地址映射表位于所述固态硬盘的存储空间且存储有映射物理地址，所述存储空间包括第一预设区域和第二预设区域，所述方法包括：
当检测到有第一数据写入所述存储空间的第一预设区域内时，获取所述第一数据在第一预设区域内的第一物理地址；
依据所述第一物理地址，更新所述地址映射表的映射物理地址和所述转换表的转换信息；
当检测到所述第一数据由第一预设区域转存至第二预设区域时，获取所述第一数据在第二预设区域内的第二物理地址；
依据所述第二物理地址，更新所述转换表的转换信息以根据所述转换表和所述地址映射表对所述第一数据进行读取。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述存储空间包括多个数据块，所述转换信息包括至少一个存储有所述第一数据的数据块的数据块号，所述依据所述第一物理地址，更新所述地址映射表的映射物理地址和所述转换表的转换信息的步骤，包括：
将所述第一物理地址替换所述地址映射表中的映射物理地址；
依据所述第一物理地址，对所述转换表中的至少一个数据块号进行更新。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据所述第一物理地址，对所述转换表中的数据块号进行更新的步骤包括：
依据所述第一物理地址确定存储所述第一数据的目标数据块；
获取所述目标数据块对应的目标块号；
将所述目标块号替换所述数据块号。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转换信息包括转换物理地址，所述依据所述第一物理地址，更新所述地址映射表的映射物理地址和所述转换表的转换信息的步骤，包括：
将所述第一物理地址替换所述地址映射表中的映射物理地址；
将所述第一物理地址替换所述转换表中的转换物理地址。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地址映射表中存储有索引信息，所述根据所述转换表和所述地址映射表对所述第一数据进行读取的步骤，包括：
依据所述地址映射表中的索引信息调用所述转换表中的转换信息；
依据所述转换信息和所述映射物理地址确定所述第一数据的实时物理地址；
读取位于所述实时物理地址的所述第一数据。
6.一种数据管理装置，其特征在于，应用于固态硬盘，所述固态硬盘预先配置有转换表和地址映射表，所述转换表位于所述固态硬盘的内存中且存储有转换信息，所述地址映射表位于所述固态硬盘的存储空间且存储有映射物理地址，所述存储空间包括第一预设区域和第二预设区域，所述装置包括：
第一地址获取模块，用于当检测到有第一数据写入所述存储空间的第一预设区域内时，获取所述第一数据在第一预设区域内的第一物理地址；
第一更新模块，用于依据所述第一物理地址，更新所述地址映射表的映射物理地址和所述转换表的转换信息；
第二地址获取模块，用于当检测到所述第一数据由第一预设区域转存至第二预设区域时，获取所述第一数据在第二预设区域内的第二物理地址；
第二更新模块，用于依据所述第二物理地址，更新所述转换表的转换信息以根据所述转换表和所述地址映射表对所述第一数据进行读取。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述存储空间包括多个数据块，所述转换信息包括至少一个存储有所述第一数据的数据块的数据块号，所述第一更新模块包括：
第一子更新单元，用于将所述第一物理地址替换所述地址映射表中的映射物理地址；
第二子更新单元，用于依据所述第一物理地址，对所述转换表中的至少一个数据块号进行更新。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，第二子更新单元具体用于：
依据所述第一物理地址确定存储所述第一数据的目标数据块；
获取所述目标数据块对应的目标块号；
将所述目标块号替换所述数据块号。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述转换信息包括转换物理地址，所述第一更新模块包括：
第三子更新单元，用于将所述第一物理地址替换所述地址映射表中的映射物理地址；
第四子更新单元，用于将所述第一物理地址替换所述转换表中的转换物理地址。
10.一种固态硬盘，其特征在于，所述固态硬盘使用权利要求1-5任一项所述的数据管理方法。
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