CN111090542A - 基于异常掉电的异常块识别方法、装置及计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种基于异常掉电的异常块识别方法、装置、计算机设备及存储介质，其中该方法包括：获取基于异常掉电的异常块识别请求；根据所述基于异常掉电的异常块识别请求，在垃圾块回收的过程中通过异常状态表标记可能处于部分擦除状态的块；在数据写入的过程中通过所述异常状态表识别当前写入的块是否为可能处于部分擦除状态的块；若所述当前写入的块为可能处于部分擦除状态的块，则对当前写入第一页的数据进行读校验；若校验失败，则识别所述当前写入的块为异常块。本发明实现了避免数据写入部分擦除状态的块中导致的数据丢失。
Description
技术领域
本发明涉及固态硬盘技术领域，特别是涉及一种基于异常掉电的异常块识别方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
目前，SSD中的存储介质是NAND Flash，NAND Flash由一组支持读写擦操作的块组成，在对这些块进行擦除操作时，若发生异常掉电，则这样的块可能处于部分擦除状态。读取这些块时，块可能表现为已擦除状态，但当向这样的块中写入数据时，数据可能不能被正确读取。
在传统技术中，对于垃圾块的回收通常是：通过读取垃圾块，判断该块是否已擦除；若已擦除则直接回收使用，否则对该块进行擦除。但在异常掉电情形下，通过读垃圾块所返回的状态判断块是否是已擦除状态可能不准确。若判断错误可能导致数据被写入部分擦除状态的块中，导致数据不能被正确读出。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种可以避免数据写入异常块导致丢失的基于异常掉电的异常块识别方法、装置、计算机设备及存储介质。
一种基于异常掉电的异常块识别方法，所述方法包括：
获取基于异常掉电的异常块识别请求；
根据所述基于异常掉电的异常块识别请求，在垃圾块回收的过程中通过异常状态表标记可能处于部分擦除状态的块；
在数据写入的过程中通过所述异常状态表识别当前写入的块是否为可能处于部分擦除状态的块；
若所述当前写入的块为可能处于部分擦除状态的块，则对当前写入第一页的数据进行读校验；
若校验失败，则识别所述当前写入的块为异常块。
在其中一个实施例中，所述在垃圾块回收的过程中通过异常状态表标记可能处于部分擦除状态的块的步骤还包括：
在上电过程加载块的异常状态表，并根据前次掉电状态更新异常状态表；
若前次掉电为异常掉电，则在垃圾块回收过程中将无需擦除而进行回收的块标记为可能处于部分擦除状态的块。
在其中一个实施例中，所述若所述当前写入的块为可能处于部分擦除状态的块，则对当前写入第一页的数据进行读校验的步骤还包括：
若所述当前写入的块为可能处于部分擦除状态的块，则在写入数据到第一页后，缓存所述第一页的数据；
对所述第一页的数据进行读校验；
若校验失败，则识别所述当前写入的块为异常块并将缓存的数据写入新块；
若校验成功，则完成对应的写命令请求。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
当块被重新分配或擦除后，在所述异常状态表中清除所述块对应的异常状态标记；
在安全掉电处理的过程中存储所述异常状态表。
一种基于异常掉电的异常块识别装置，所述装置包括：
获取模块，所述获取模块用于获取基于异常掉电的异常块识别请求；
标记模块，所述标记模块用于根据所述基于异常掉电的异常块识别请求，在垃圾块回收的过程中通过异常状态表标记可能处于部分擦除状态的块；
第一识别模块，所述第一识别模块用于在数据写入的过程中通过所述异常状态表识别当前写入的块是否为可能处于部分擦除状态的块；
校验模块，所述校验模块用于若所述当前写入的块为可能处于部分擦除状态的块，则对当前写入第一页的数据进行读校验；
第二识别模块，所示第二识别模块用于若校验失败，则识别所述当前写入的块为异常块。
在其中一个实施例中，所述标记模块还用于：
在上电过程加载块的异常状态表，并根据前次掉电状态更新异常状态表；
若前次掉电为异常掉电，则在垃圾块回收过程中将无需擦除而进行回收的块标记为可能处于部分擦除状态的块。
在其中一个实施例中，所述校验模块还用于：
若所述当前写入的块为可能处于部分擦除状态的块，则在写入数据到第一页后，缓存所述第一页的数据；
对所述第一页的数据进行读校验；
若校验失败，则识别所述当前写入的块为异常块并将缓存的数据写入新块；
若校验成功，则完成对应的写命令请求。
在其中一个实施例中，所述装置还包括：
清除模块，所述清除模块用于当块被重新分配或擦除后，在所述异常状态表中清除所述块对应的异常状态标记；
存储模块，所述存储模块用于在安全掉电处理的过程中存储所述异常状态表。
一种计算机设备，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，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，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上述任意一项方法的步骤。
上述基于异常掉电的异常块识别方法、装置、计算机设备和存储介质，通过获取基于异常掉电的异常块识别请求；根据所述基于异常掉电的异常块识别请求，在垃圾块回收的过程中通过异常状态表标记可能处于部分擦除状态的块；在数据写入的过程中通过所述异常状态表识别当前写入的块是否为可能处于部分擦除状态的块；若所述当前写入的块为可能处于部分擦除状态的块，则对当前写入第一页的数据进行读校验；若校验失败，则识别所述当前写入的块为异常块。本发明通过块的异常状态表识别可能处于部分擦除状态的块，使用可能处于部分擦除状态的块时，对写入第一个页的数据进行读校验，若校验失败则表明该块是异常块，并将缓存的数据写入新的块，从而避免数据写入部分擦除状态的块中导致丢失。
附图说明
图1为一个实施例中基于异常掉电的异常块识别方法的流程示意图；
图2为另一个实施例中基于异常掉电的异常块识别方法的流程示意图；
图3为再一个实施例中基于异常掉电的异常块识别方法的流程示意图；
图4为又一个实施例中基于异常掉电的异常块识别方法的流程示意图；
图5为一个实施例中改进的垃圾块回收流程的流程示意图；
图6为一个实施例中改进的数据写入流程的流程示意图；
图7为一个实施例中基于异常掉电的异常块识别装置的结构框图；
图8为另一个实施例中基于异常掉电的异常块识别装置的结构框图；
图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
目前，对于垃圾块的回收通常是：通过读取垃圾块，判断该块是否已擦除；若已擦除则直接回收使用，否则对该块进行擦除。
但在异常掉电情形下，通过读垃圾块所返回的状态判断块是否是已擦除状态可能不准确。若判断错误可能导致数据被写入部分擦除状态的块中，导致数据不能被正确读出。本专利通过块的异常状态表记录可能处于部分擦除状态的块；使用可能处于部分擦除状态的块时，在写入数据到第一个页后，缓存该页数据，对第一个页的数据进行读校验，若校验失败则该块是异常块，将缓存的数据写入新块。
基于此，本发明提出一种基于异常掉电的异常块识别方法，旨在能够避免数据写入异常块中导致丢失。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于异常掉电的异常块识别方法，该方法包括：
步骤102，获取基于异常掉电的异常块识别请求；
步骤104，根据基于异常掉电的异常块识别请求，在垃圾块回收的过程中通过异常状态表标记可能处于部分擦除状态的块；
步骤106，在数据写入的过程中通过异常状态表识别当前写入的块是否为可能处于部分擦除状态的块；
步骤108，若当前写入的块为可能处于部分擦除状态的块，则对当前写入第一页的数据进行读校验；
步骤110，若校验失败，则识别当前写入的块为异常块。
具体地，首先，获取基于异常掉电的异常块识别请求。接着，根据该请求在垃圾块回收的过程中通过异常状态表标记可能处于部分擦除状态的块。若前次掉电为异常掉电，则在垃圾块回收过程，对无需擦除而直接进行回收的块，则标记该块为可能是部分擦除块。
接着，通过块的异常状态表识别可能处于部分擦除状态的块。在使用可能处于部分擦除状态的块时，在写入数据到第一个页后，缓存该页数据，对第一个页的数据进行读校验，若校验识别则该块是异常块，将缓存的数据写入新块，从而避免数据写入部分擦除状态的块中导致丢失。
在本实施例中，通过获取基于异常掉电的异常块识别请求；根据所述基于异常掉电的异常块识别请求，在垃圾块回收的过程中通过异常状态表标记可能处于部分擦除状态的块；在数据写入的过程中通过所述异常状态表识别当前写入的块是否为可能处于部分擦除状态的块；若所述当前写入的块为可能处于部分擦除状态的块，则对当前写入第一页的数据进行读校验；若校验失败，则识别所述当前写入的块为异常块。本方案通过块的异常状态表识别可能处于部分擦除状态的块，使用可能处于部分擦除状态的块时，对写入第一个页的数据进行读校验，若校验失败则表明该块是异常块，并将缓存的数据写入新的块，从而避免数据写入部分擦除状态的块中导致丢失。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种基于异常掉电的异常块识别方法，该方法中在垃圾块回收的过程中通过异常状态表标记可能处于部分擦除状态的块的步骤还包括：
步骤202，在上电过程加载块的异常状态表，并根据前次掉电状态更新异常状态表；
步骤204，若前次掉电为异常掉电，则在垃圾块回收过程中将无需擦除而进行回收的块标记为可能处于部分擦除状态的块。
具体地，如图5所示，本实施例提供了一种垃圾块的回收流程，包括如下步骤：
S1)检查是否还有待处理的垃圾块，若否，跳转S9；
S2)获取一个垃圾块；
S3)读取垃圾块的第一个页；
S4)检查读取状态，若非空，跳转S7；
S5)检查异常掉电标记，若否，跳转S8；
S6)标记该块为可能的异常块，跳转S8；
S7)擦除该块；
S8)回收该块，跳转S1；
S9)结束。
本实施例中的垃圾块回收流程，在现有常规的垃圾块回收流程中，增加了可能的异常块标记逻辑，实现了通过异常状态表标记可能的部分擦除块。
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种基于异常掉电的异常块识别方法，该方法中若当前写入的块为可能处于部分擦除状态的块，则对当前写入第一页的数据进行读校验的步骤还包括：
步骤302，若当前写入的块为可能处于部分擦除状态的块，则在写入数据到第一页后，缓存第一页的数据；
步骤304，对第一页的数据进行读校验；
步骤306，若校验失败，则识别当前写入的块为异常块并将缓存的数据写入新块；
步骤308，若校验成功，则完成对应的写命令请求。
具体地，如图6所示，本实施例提供了一种新的数据写入流程，相对于常规的写入过程，在数据写入完成后，若新分配的块是可能的异常块，增加了刚写入数据的读校验过程，若校验失败，则会擦除回收当前块，并将数据写入新的块。若校验成功，则在当前写入的块中完成对应的写命令请求。
本实施例中，使用可能处于部分擦除状态的块时，对写入第一个页的数据进行读校验，若校验失败则表明该块是异常块，并将缓存的数据写入新的块，有效地防止了数据写入异常块导致的丢失。
在一个实施例中，如图4所示，提供了一种基于异常掉电的异常块识别方法，该方法还包括：
步骤402，当块被重新分配或擦除后，在异常状态表中清除块对应的异常状态标记；
步骤404，在安全掉电处理的过程中存储异常状态表。
在本实施例中，异常状态表用于标记可能的部分擦除块之外，还需要进行及时的更新以及清除，具体地，该表在上电过程会从存储被加载到RAM。若前次掉电为异常掉电，则在垃圾块回收过程，对无需擦除而直接进行回收的块，则标记该块为可能是部分擦除块。在块被重新分配或擦除后，会清除该块的异常状态标记。在安全掉电处理过程，该表会被保存到NAND。
本实施例中通过对异常状态表的加载、更新、清除以及存储的过程进行调度实现了基于异常掉电的异常块识别功能。
应该理解的是，虽然图1-6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1-6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。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种基于异常掉电的异常块识别装置700，该装置包括：
获取模块701，用于获取基于异常掉电的异常块识别请求；
标记模块702，用于根据所述基于异常掉电的异常块识别请求，在垃圾块回收的过程中通过异常状态表标记可能处于部分擦除状态的块；
第一识别模块703，用于在数据写入的过程中通过所述异常状态表识别当前写入的块是否为可能处于部分擦除状态的块；
校验模块704，用于若所述当前写入的块为可能处于部分擦除状态的块，则对当前写入第一页的数据进行读校验；
第二识别模块705，用于若校验失败，则识别所述当前写入的块为异常块。
在一个实施例中，标记模块702还用于：
在上电过程加载块的异常状态表，并根据前次掉电状态更新异常状态表；
若前次掉电为异常掉电，则在垃圾块回收过程中将无需擦除而进行回收的块标记为可能处于部分擦除状态的块。
在一个实施例中，校验模块704还用于：
若所述当前写入的块为可能处于部分擦除状态的块，则在写入数据到第一页后，缓存所述第一页的数据；
对所述第一页的数据进行读校验；
若校验失败，则识别所述当前写入的块为异常块并将缓存的数据写入新块；
若校验成功，则完成对应的写命令请求。
在一个实施例中，如图8所示，提供了一种基于异常掉电的异常块识别装置700，该装置还包括：
清除模块705，用于当块被重新分配或擦除后，在所述异常状态表中清除所述块对应的异常状态标记；
存储模块707，用于在安全掉电处理的过程中存储所述异常状态表。
关于基于异常掉电的异常块识别装置的具体限定可以参见上文中对于基于异常掉电的异常块识别方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过装置总线连接的处理器、存储器以及网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作装置、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作装置和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于异常掉电的异常块识别方法。
本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，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上各个方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以上各个方法实施例中的步骤。
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，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，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(Synchlink)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。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于异常掉电的异常块识别方法，其特征在于，所述方法包括：
获取基于异常掉电的异常块识别请求；
根据所述基于异常掉电的异常块识别请求，在垃圾块回收的过程中通过异常状态表标记可能处于部分擦除状态的块；
在数据写入的过程中通过所述异常状态表识别当前写入的块是否为可能处于部分擦除状态的块；
若所述当前写入的块为可能处于部分擦除状态的块，则对当前写入第一页的数据进行读校验；
若校验失败，则识别所述当前写入的块为异常块。
2.根据权利要求1所述的基于异常掉电的异常块识别方法，其特征在于，所述在垃圾块回收的过程中通过异常状态表标记可能处于部分擦除状态的块的步骤还包括：
在上电过程加载块的异常状态表，并根据前次掉电状态更新异常状态表；
若前次掉电为异常掉电，则在垃圾块回收过程中将无需擦除而进行回收的块标记为可能处于部分擦除状态的块。
3.根据权利要求1所述的基于异常掉电的异常块识别方法，其特征在于，所述若所述当前写入的块为可能处于部分擦除状态的块，则对当前写入第一页的数据进行读校验的步骤还包括：
若所述当前写入的块为可能处于部分擦除状态的块，则在写入数据到第一页后，缓存所述第一页的数据；
对所述第一页的数据进行读校验；
若校验失败，则识别所述当前写入的块为异常块并将缓存的数据写入新块；
若校验成功，则完成对应的写命令请求。
4.根据权利要求1-3任一项所述的基于异常掉电的异常块识别方法，其特征在于，所述方法还包括：
当块被重新分配或擦除后，在所述异常状态表中清除所述块对应的异常状态标记；
在安全掉电处理的过程中存储所述异常状态表。
5.一种基于异常掉电的异常块识别装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，所述获取模块用于获取基于异常掉电的异常块识别请求；
标记模块，所述标记模块用于根据所述基于异常掉电的异常块识别请求，在垃圾块回收的过程中通过异常状态表标记可能处于部分擦除状态的块；
第一识别模块，所述第一识别模块用于在数据写入的过程中通过所述异常状态表识别当前写入的块是否为可能处于部分擦除状态的块；
校验模块，所述校验模块用于若所述当前写入的块为可能处于部分擦除状态的块，则对当前写入第一页的数据进行读校验；
第二识别模块，所示第二识别模块用于若校验失败，则识别所述当前写入的块为异常块。
6.根据权利要求5所述的基于异常掉电的异常块识别装置，其特征在于，所述标记模块还用于：
在上电过程加载块的异常状态表，并根据前次掉电状态更新异常状态表；
若前次掉电为异常掉电，则在垃圾块回收过程中将无需擦除而进行回收的块标记为可能处于部分擦除状态的块。
7.根据权利要求5所述的基于异常掉电的异常块识别装置，其特征在于，所述校验模块还用于：
若所述当前写入的块为可能处于部分擦除状态的块，则在写入数据到第一页后，缓存所述第一页的数据；
对所述第一页的数据进行读校验；
若校验失败，则识别所述当前写入的块为异常块并将缓存的数据写入新块；
若校验成功，则完成对应的写命令请求。
8.根据权利要求5-7任一项所述的基于异常掉电的异常块识别装置，其特征在于，所述装置还包括：
清除模块，所述清除模块用于当块被重新分配或擦除后，在所述异常状态表中清除所述块对应的异常状态标记；
存储模块，所述存储模块用于在安全掉电处理的过程中存储所述异常状态表。
9.一种计算机设备，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4中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，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4中任一项所述的方法的步骤。
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