CN111857604A - 分组管理映射反查表快速重建方法、装置、设备及介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了分组管理映射反查表快速重建方法、装置、设备及介质，其中方法包括：对固态硬盘的数据块的数据页进行分组；在每组的最后一个数据页中写入映射反查表；判断固态硬盘是否需要异常掉电恢复；若是，则查找到冲突数据块；判断冲突数据块是open数据块还是full数据块；若是open数据块，则读取所有完整写入了映射反查表的组中的储存有映射反查表的数据页以及还未写入映射反查表的组中的数据页。本发明通过对数据块的数据页进行分组，并对每组都建立映射反查表，从而能减少恢复open数据块数据时数据页的读取量，能快速确定映射关系的新旧并进行mapping表更新，从而有效提高数据恢复的效率。

Description

分组管理映射反查表快速重建方法、装置、设备及介质
技术领域
本发明涉及固态硬盘，更具体地说是一种针对固态硬盘异常掉电需要恢复的分组管理映射反查表快速重建方法、装置、设备及介质。
背景技术
最原始的数据块(block)写入数据时直接写满块，在数据恢复时，需要对每个数据页(page)都进行sparedata或者叫aux的读取，对此，现有技术对原始技术进行了优化，优化的方案是在每个block的最后一个page上存储映射反查表(lpnlist)，如果数据块中的数据页均被写满，这样的数据块称之为full数据块，在full数据块的最后一页写入有映射反查表，如果固态硬盘(SSD)出现异常掉电的情况，那么直接可以从full数据块的最后一页读取映射反查表，便可将数据恢复。但是如果出现像数据页未被写满，这样的数据块称之为open数据块，在异常掉电时open数据块会未写入映射反查表，为了对open数据块的数据恢复，必须对整个open数据块的数据页都要进行读取，这样会严重影响掉电恢复数据的效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供分组管理映射反查表快速重建方法、装置、设备及介质。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，分组管理映射反查表快速重建方法，所述方法包括：
对固态硬盘的数据块的数据页进行分组；
在每组的最后一个数据页中写入映射反查表；
判断固态硬盘是否需要异常掉电恢复；
若是，则查找到冲突数据块；
判断冲突数据块是open数据块还是full数据块；
若是open数据块，则读取所有完整写入了映射反查表的组中的储存有映射反查表的数据页以及还未写入映射反查表的组中的数据页。
其进一步技术方案为：所述判断冲突数据块是open块还是full块的步骤之后，还包括以下步骤：
若是full数据块，则直接读取最后一组中的储存有映射反查表的数据页。
第二方面，分组管理映射反查表快速重建装置，所述装置包括分组单元、映射反查表写入单元、第一判断单元、查找单元、第二判断单元以及第一读取单元；
所述分组单元，用于对固态硬盘的数据块的数据页进行分组；
所述映射反查表写入单元，用于在每组的最后一个数据页中写入映射反查表；
所述第一判断单元，用于判断固态硬盘是否需要异常掉电恢复；
所述查找单元，用于查找到冲突数据块；
所述第二判断单元，用于判断冲突数据块是open数据块还是full数据块；
所述第一读取单元，用于读取所有完整写入了映射反查表的组中的储存有映射反查表的数据页以及还未写入映射反查表的组中的数据页。
其进一步技术方案为：所述装置还包括第二读取单元；
所述第二读取单元，用于直接读取最后一组中的储存有映射反查表的数据页。
第三方面，一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述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如上述的分组管理映射反查表快速重建方法步骤。
第四方面，一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令被处理器执行时，使得所述处理器执行如上述的分组管理映射反查表快速重建方法步骤。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明提供的分组管理映射反查表快速重建方法，通过对数据块的数据页进行分组，并对每组都建立映射反查表，从而能减少恢复open数据块数据时数据页的读取量，能快速确定映射关系的新旧并进行mapping表更新，从而有效提高数据恢复的效率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明分组管理映射反查表快速重建方法具体实施例的流程图；
图2为本发明分组管理映射反查表快速重建装置具体实施例结构示意图；
图3为本发明一种计算机设备的示意性框图。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
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，但并不排除一个或多个其它特征、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。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
本发明提出了一种分组管理映射反查表快速重建方法，应用于固态硬盘，请参考图1，该方法包括以下步骤：
S10、对固态硬盘的数据块的数据页进行分组；
S20、在每组的最后一个数据页中写入映射反查表；
S30、判断固态硬盘是否需要异常掉电恢复，若是，执行步骤S40，若否，则返回步骤S20；
S40、查找到冲突数据块；
S50、判断冲突数据块是open数据块还是full数据块；
若是open数据块，S60、则读取所有完整写入了映射反查表的组中的储存有映射反查表的数据页以及还未写入映射反查表的组中的数据页。
若是full数据块，S70、则直接读取最后一组中的储存有映射反查表的数据页。
对于步骤S10，每个数据块中有多个数据页，本发明中所说的数据块不限定于物理块，也可以是根据算法设定的组合块。对数据页进行分组时，需要将连续的数据页分为一组，每一组的数据页的数量可以是相同的也可以是不同的。
对于步骤S20，分组后，在每一组的最后一个数据页中写入映射反查表，映射反查表的作用主要体现在异常掉电数据恢复时能够快速恢复数据。
对于步骤S30-50，若固态硬盘需要异常掉电进行数据恢复时，则要找到具体是哪一个冲突数据块，并且找到这个冲突数据块之后，需要确定该冲突数据块是open数据块还是full数据块，因为open数据块和full数据块读取的方式不一样。下面已更加具体的例子来介绍open数据块和full数据块不同的读取方式。
假设异常掉电时，冲突数据块为full数据块，并且该full数据块总共有12个数据页，并且将12个数据页分为3组，每4个数据页为一组，那么由于是full数据块，因此，该数据块的数据恢复只需要读取最后一组中最后一页中的映射反查表即可，因为最后一组中最后一页的映射反查表为整个数据块的映射反查表。由上述可知，当冲突数据块为full数据块时，本方案与现有技术的数据恢复的效率是一样的。
假设异常掉电时，冲突数据块为open数据块，并且该open数据块总共有12个数据页，并且将12个数据页分为3组，每4个数据页为一组，该数据块只有前10个数据页有数据写入(即这个open数据块倒数两个数据页没有写数据)，那么该数据块的数据恢复需要读取4个数据页，分别是第一组最后一个数据页(即存储有第一组的映射反查表的数据页)，第二组最后一个数据页(即存储有第二组的映射反查表的数据页)，第三组中的两个数据页。由上述可值，当冲突数据块为open数据块时，本方案相比现有技术的数据恢复效率大大提高，如果是现有技术的方式恢复数据，则需要将10个数据页全部读取。
综上，通过对数据块的数据页进行分组，并对每组都建立映射反查表，从而能减少恢复open数据块数据时数据页的读取量，能快速确定映射关系的新旧并进行mapping表更新，从而有效提高数据恢复的效率。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上述的一种分组管理映射反查表快速重建方法，本发明还提供了分组管理映射反查表快速重建装置，请参考图2，该装置包括分组单元1、映射反查表写入单元2、第一判断单元3、查找单元4、第二判断单元5、第一读取单元6以及第二读取单元7；
分组单元1，用于对固态硬盘的数据块的数据页进行分组；
映射反查表写入单元2，用于在每组的最后一个数据页中写入映射反查表；
第一判断单元3，用于判断固态硬盘是否需要异常掉电恢复；
查找单元4，用于查找到冲突数据块；
第二判断单元5，用于判断冲突数据块是open数据块还是full数据块；
第一读取单元6，用于读取所有完整写入了映射反查表的组中的储存有映射反查表的数据页以及还未写入映射反查表的组中的数据页。
第二读取单元7，用于直接读取最后一组中的储存有映射反查表的数据页。
如图3所示，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以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如上述的分组管理映射反查表快速重建方法步骤。
该计算机设备700可以是终端或服务器。该计算机设备700包括通过系统总线710连接的处理器720、存储器和网络接口750，其中，存储器可以包括非易失性存储介质730和内存储器740。
该非易失性存储介质730可存储操作系统731和计算机程序732。该计算机程序732被执行时，可使得处理器720执行任意一种分组管理映射反查表快速重建方法。
该处理器720用于提供计算和控制能力，支撑整个计算机设备700的运行。
该内存储器740为非易失性存储介质730中的计算机程序732的运行提供环境，该计算机程序732被处理器720执行时，可使得处理器720执行任意一种分组管理映射反查表快速重建方法。
该网络接口750用于进行网络通信，如发送分配的任务等。本领域技术人员可以理解，图3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700的限定，具体的计算机设备700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。其中，所述处理器720用于运行存储在存储器中的程序代码，以实现以下步骤：
对固态硬盘的数据块的数据页进行分组；
在每组的最后一个数据页中写入映射反查表；
判断固态硬盘是否需要异常掉电恢复；
若是，则查找到冲突数据块；
判断冲突数据块是open数据块还是full数据块；
若是open数据块，则读取所有完整写入了映射反查表的组中的储存有映射反查表的数据页以及还未写入映射反查表的组中的数据页。
其进一步技术方案为：所述判断冲突数据块是open块还是full块的步骤之后，还包括以下步骤：
若是full数据块，则直接读取最后一组中的储存有映射反查表的数据页。
应当理解，在本申请实施例中，处理器720可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器720还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，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。
本领域技术人员可以理解，图3中示出的计算机设备700结构并不构成对计算机设备700的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
所述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，本发明实施例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，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明中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。
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，仅以上述各功能单元的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元，以完成以上描述的全部或者部分功能。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。另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述装置中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。
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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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。
在本发明所提供的实施例中，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，所述模块的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.分组管理映射反查表快速重建方法，其特征在于，所述方法包括：
对固态硬盘的数据块的数据页进行分组；
在每组的最后一个数据页中写入映射反查表；
判断固态硬盘是否需要异常掉电恢复；
若是，则查找到冲突数据块；
判断冲突数据块是open数据块还是full数据块；
若是open数据块，则读取所有完整写入了映射反查表的组中的储存有映射反查表的数据页以及还未写入映射反查表的组中的数据页。
2.根据权利要求1所述的分组管理映射反查表快速重建方法，其特征在于，所述判断冲突数据块是open块还是full块的步骤之后，还包括以下步骤：
若是full数据块，则直接读取最后一组中的储存有映射反查表的数据页。
3.分组管理映射反查表快速重建装置，其特征在于，所述装置包括分组单元、映射反查表写入单元、第一判断单元、查找单元、第二判断单元以及第一读取单元；
所述分组单元，用于对固态硬盘的数据块的数据页进行分组；
所述映射反查表写入单元，用于在每组的最后一个数据页中写入映射反查表；
所述第一判断单元，用于判断固态硬盘是否需要异常掉电恢复；
所述查找单元，用于查找到冲突数据块；
所述第二判断单元，用于判断冲突数据块是open数据块还是full数据块；
所述第一读取单元，用于读取所有完整写入了映射反查表的组中的储存有映射反查表的数据页以及还未写入映射反查表的组中的数据页。
4.根据权利要求3所述的分组管理映射反查表快速重建方法，其特征在于，所述装置还包括第二读取单元；
所述第二读取单元，用于直接读取最后一组中的储存有映射反查表的数据页。
5.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述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如权利要求1～2中任意一项所述的分组管理映射反查表快速重建方法步骤。
6.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1～2任意一项所述的分组管理映射反查表快速重建方法步骤。
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