CN112162937A - 存储芯片的数据回收方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于数据处理技术领域,提供了一种存储芯片的数据回收方法、装置、计算机设备及存储介质,用于提高存储芯片数据写入的效率。该方法包括:当处于空闲状态时,获取所述存储芯片中各块的有效数据的数量;若超过第一预置数值的块内的有效数据的数量少于第二预置数值,则获取所述块中的有效数据;将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到预置块内,并清空所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的数据。
Description
技术领域
本发明属于数据处理技术领域,尤其涉及一种存储芯片的数据回收方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
闪存以block为擦除基本单位,以page为读写基本单位的特性,当EMMC(EmbeddedMulti Media Card,内嵌式存储器标准规格)产品长时间使用过后,由于同一个逻辑地址会被反复写入,某些block上面的page单位对应的数据会变成旧数据,这些旧数据已经没用,但是由于只能以block为单位擦除,block内还有可能有其他有效数据,只有把该block内部的有效数据搬移到其他地方,这个block才能被安全的擦除,再而被重新使用,这个过程称之为垃圾回收(GC,Garbage Collection)。
垃圾回收一般发生在数据不断写入的时候,可用block资源低于某一设定阈值,例如阈值X,这个时候会触发GC流程,当可用block资源数量大于阈值X,系统不会进一步做GC操作。当EMMC存储芯片长期使用过后,系统block资源极有可能长期处于一个在阈值X附近长期浮动的状态,写入数据操作频繁触发GC,导致写入性能下降严重,降低数据写入的效率。
发明内容
本发明实施例提供一种存储芯片的数据回收方法、装置、计算机设备及存储介质,旨在解决现有技术当中数据写入效率低的问题。
本发明实施例是这样实现的,一种存储芯片的数据回收方法,所述方法包括:
当处于空闲状态时,获取所述存储芯片中各块的有效数据的数量;
若超过第一预置数值的块内的有效数据的数量少于第二预置数值,则获取所述块中的有效数据;
将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到预置块内,并清空所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的数据。
本发明实施例还提供了一种存储芯片的数据回收装置,所述装置包括:
第一获取模块,用于当处于空闲状态时,获取所述存储芯片中各块的有效数据的数量;
第二获取模块,用于若超过第一预置数值的块内的有效数据的数量少于第二预置数值,则获取所述块中的有效数据;
存储模块,用于将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到预置块内;
清空模块,用于清空所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的数据。
本发明实施例还提供一种计算机设备,包括处理器、存储器、以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器运行所述计算机程序时,所述计算机设备执行上述的存储芯片的数据回收方法。
本发明实施例还提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述的存储芯片的数据回收方法。
本发明提供一种存储芯片的数据回收方法、装置、计算机设备及存储介质,当存储芯片处于空闲状态时,获取所述存储芯片中各块的有效数据的数量;若超过第一预置数值的块内的有效数据的数量少于第二预置数值,则获取所述块中的有效数据;将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到预置块内,并清空所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的数据。与目前在写入数据且块资源小于设定预置时进行垃圾回收相比,本发明在存储芯片处于空闲状态时,跟据全局块内垃圾分布情况触发执行垃圾回收,当下一次系统请求写入操作的时,由于已经在空闲的时候提前做了垃圾回收操作,当前写操作不会触发垃圾回收,从而通过本发明可以提高数据写入的效率。
附图说明
图1是本发明实施例一当中的存储芯片的数据回收方法的流程图;
图2是本发明实施例一当中的将有效数据存储到预置块示意图;
图3是本发明实施例二当中的存储芯片的数据回收方法的流程图;
图4为本发明实施例三当中的存储芯片的数据回收装置的结构框图;
图5是本发明实施例四当中的计算机设备的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明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发明,并不用于限定本发明。
实施例一
请参阅图1,所示为本发明第一实施例当中的存储芯片的数据回收方法,可应用于计算机设备中,所述服务器可通过硬件和/软件来实现所述方法,所述方法具体包括步骤S01-步骤S03。
步骤S01,当存储芯片处于空闲状态时,获取所述存储芯片中各块的有效数据的数量。
在本实施例中,确定存储芯片是否处于空闲状态包括:判断所述存储芯片是否在预置时间内是否有有效命令;若所述存储芯片在预置时间内没有有效命令,则确定所述存储芯片处于空闲状态。其中,预置时间可以根据需求进行设定,如1分钟、2分钟或3分钟等,本发明实施例不做具体限定。
需要说明的是,本实施例中的存储芯片包括多个块,每个块中又包括多个页,存储芯片有着以块为擦除基本单位,以页为读写基本单位的特性,当EMMC产品长时间使用过后,由于同一个逻辑地址会被反复写入,某些块上面的页单位对应的数据会变成旧数据,这些旧数据已经没用,但是由于只能以块为单位擦除,块内还有可能有其他有效数据,只有把该块内部的有效数据搬移到其他地方,这个块才能被安全的擦除,再而被重新使用。
步骤S02,若超过第一预置数值的块内的有效数据的数量少于第二预置数值,则获取所述块中的有效数据。
其中,第一预置数量根据存储芯片内块的数量确定,如设置成块数量的百分之八十,块数量的百分之九十等;第二预置数值可以根据块内页的数量确定,如将第二预置数值设置成页数量的百分之办事,页数量的百分之九十等,本发明实施例不做具体限定。
在本实施例中,块中某一个page存放的数据对应的逻辑地址被更新以后,该page对应的数据就是无效数据,新写入的数据就是有效数据。例如在块的page 0写入了逻辑地址0的数据,下一次在page 1又写入了逻辑地址0的数据,则page 0为无效数据,page 1为有效数据。
例如,第一预置数值为10,第二预置数值为20,则当存储芯片中超过10个块内的有效数据的个数少于20时,则获取存储芯片中所有块的有效数据。
步骤S03,将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到预置块内,并清空所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的数据。
其中,预置块可以为空白块,也可以为剩余存储空间大于预定数值的块,本发明实施例不做具体限定。
将有效数据存储到预置块内具体如图2所示,Block m中存在有效数据A、B、C,Block n中存在有效数据D、E、F、G,垃圾回收就是把Block m和Block n中的有效数据全部搬移到block Z中,这个时候Block m和Block n就可以被擦除,然后被重新使用,在这里,通过二换一,系统资源多出了一个Block资源,实际情况会有更多block资源能被回收出来。
需要说明的是,本实施例在对有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到预置块内时,可以根据块内的有效数据量进行排序存储到预置块内。例如,有效数据量少于第二预置数值的块个数为3,分别为块1,块2和块3,块1的有效数据量为1,块2的有效数据量为2,块3的有效数据量为3,则按照顺序分别将块1、块2、块3的数据存储到预置块内。以此可以提高存储空间的回收效率。
综上,本实施例当中的一种存储芯片的数据回收方法,当存储芯片处于空闲状态时,获取所述存储芯片中各块的有效数据的数量;若超过第一预置数值的块内的有效数据的数量少于第二预置数值,则获取所述块中的有效数据;将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到预置块内,并清空所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的数据。与目前在写入数据且块资源小于设定预置时进行垃圾回收相比,本发明在存储芯片处于空闲状态时,跟据全局块内垃圾分布情况触发执行垃圾回收,当下一次系统请求写入操作的时,由于已经在空闲的时候提前做了垃圾回收操作,当前写操作不会触发垃圾回收,从而通过本发明可以提高数据写入的效率。
实施例二
请参阅图3,所示为本发明第二实施例当中的存储芯片的数据回收方法,本实施例当中的存储芯片的数据回收方法与第一实施例当中的存储芯片的数据回收方法的不同之处在于:所述方法还包括:
步骤S01,当存储芯片处于空闲状态时,获取所述存储芯片中各块的有效数据的数量。
本实施例中,确定存储芯片是否处于空闲状态包括:判断所述存储芯片是否在预置时间内是否有有效命令;若所述存储芯片在预置时间内没有有效命令,则确定所述存储芯片处于空闲状态。其中,预置时间可以根据需求进行设定,如1分钟、2分钟或3分钟等,本发明实施例不做具体限定。
步骤S02,若超过第一预置数值的块内的有效数据的数量少于第二预置数值,则获取所述块中的有效数据。
其中,第一预置数量根据存储芯片内块的数量确定,如设置成块数量的百分之八十,块数量的百分之九十等;第二预置数值可以根据块内页的数量确定,如将第二预置数值设置成页数量的百分之办事,页数量的百分之九十等,本发明实施例不做具体限定。
步骤S03,将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到预置块内,并清空所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的数据。
需要说明的是,步骤S01-S03与实施例一的内容相同,本实施例在此不再赘述。
步骤S04,当接收到数据写入请求时,获取所述数据写入请求中的数据。
步骤S05,将所述数据写入到所述存储芯片中,并返回写入结果。
其中,写入结果包括写入成功和写入失败。若写入结果为成功,则写入的逻辑一并返回;若写入失败,则提示写入事变的原因。
步骤S06,若所述写入结果为失败,则确定所述存储芯片内块的可用资源是否大于第三预置数值。
需要说明的是,由于本实施是在存储芯片处于空闲状态时进行的数据回收操作,但是在实际应用场景中,若存储芯片长时间未处于空闲状态,有可能会出现存储芯片无可用的存储空间,即数据无法写入存储芯片的状态。因此,若返回的写入结果为失败时,需要确定存储芯片内的可用资源是否大于第三预置数值,如果不大于,则将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到预置块内,并清空所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的数据。
其中,第三预置数值可以根据存储芯片存储资源的总数进行确定。如第三预置数值可以为总存储资源的百分之五,百分之七或百分之十等,本发明实施例不做具体限定。
步骤S07,若所述存储芯片内块的可用资源小于等于所述第三预置数值,则将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到预置块内,并清空所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的数据。
在本发明提供的一个实施例中,所述预置块为空白块和/或剩余存储空间大于预定数值的块,所述将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到预置块内,包括:
步骤S071,确定所述存储芯片内是否存在所述空白块。
步骤S07A,若所述存储芯片内存在所述空白块,则将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到所述空白块内。
步骤S07B,若所述存储芯片内不存在所述空白块,则所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到所述剩余存储空间大于预定数值的块。
优选的,在步骤S07A和步骤S07B中,可对块内的有效数据的数量从少到多进行排序,优先处理数据量少的块,即优先将有效数据最少的块内的有效数据存储到空白块,或是剩余存储空间大于预定数值的块,以此提高数据回收的效率。
在本实施中,通过合理调配EMMC存储芯片固件的系统GC触发策略,提升EMMC存储产品的内部资源利用率,从而有效提升EMMC产品的响应速度,解决了EMMC产品长时间使用过后速度下降的问题。适用于长期使用过后的EMMC产品,可以有效提升EMMC的系统响应速度,改善嵌入式系统的用户体验。
实施例三
本发明另一方面还提出一种存储芯片的数据回收装置,请参阅图4,所示为本发明第三实施例提供的存储芯片的数据回收装置,可应用于计算机设备中,所述计算机设备可通过硬件和/软件来实现,所述存储芯片的数据回收装置包括:
第一获取模块10,用于当存储芯片处于空闲状态时,获取所述存储芯片中各块的有效数据的数量;
第二获取模块20,用于若超过第一预置数值的块内的有效数据的数量少于第二预置数值,则获取所述块中的有效数据;
存储模块30,用于将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到预置块内;
清空模块40,用于清空所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的数据。
进一步的,所述装置还包括:
所述第一获取模块10,还用于当接收到数据写入请求时,获取所述数据写入请求中的数据;
写入模块50,用于将所述数据写入到所述存储芯片中,并返回写入结果。
具体的,所述第一获取模块10,还用于若所述写入结果为失败,则确定所述存储芯片内块的可用资源是否大于第三预置数值;
所述存储模块30,还用于若所述存储芯片内块的可用资源小于等于所述第三预置数值,则将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到预置块内;
所述清空模块40,还用于清空所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的数据。
具体的,所述预置块为空白块和/或剩余存储空间大于预定数值的块,所述存储模块30,包括:
确定单元,用于确定所述存储芯片内是否存在所述空白块;
存储单元,用于若所述存储芯片内存在所述空白块,则将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到所述空白块内;
存储单元,用于若所述存储芯片内不存在所述空白块,则所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到所述剩余存储空间大于预定数值的块。
进一步的,所述装置还包括:
判断模块60,用于判断所述存储芯片是否在预置时间内是否有有效命令;
确定模块70,用于若所述存储芯片在预置时间内没有有效命令,则确定所述存储芯片处于空闲状态。
上述各模块、单元被执行时所实现的功能或操作步骤与上述方法实施例大体相同,在此不再赘述。
综上,本实施例当中的存储芯片的数据回收装置,当存储芯片处于空闲状态时,获取所述存储芯片中各块的有效数据的数量;若超过第一预置数值的块内的有效数据的数量少于第二预置数值,则获取所述块中的有效数据;将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到预置块内,并清空所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的数据。与目前在写入数据且块资源小于设定预置时进行垃圾回收相比,本发明在存储芯片处于空闲状态时,跟据全局块内垃圾分布情况触发执行垃圾回收,当下一次系统请求写入操作的时,由于已经在空闲的时候提前做了垃圾回收操作,当前写操作不会触发垃圾回收,从而通过本发明可以提高数据写入的效率。
实施例四
本发明实施例另一方面还提出一种计算机设备,请参阅图5,所示为本发明第四实施例当的计算机设备,包括处理器10、存储器20、以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序30,所述处理器10运行所述计算机程序30时,所述计算机设备执行上述的存储芯片的数据回收方法。
处理器10在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片,用于运行存储器20中存储的程序代码或处理数据。
其中,存储器20至少包括一种类型的可读存储介质,所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如,SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器20在一些实施例中可以是计算机设备的内部存储单元,例如该计算机设备的硬盘。存储器20在另一些实施例中也可以是计算机设备的外部存储设备,例如计算机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,存储器20还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器20不仅可以用于存储安装于计算机设备的应用软件及各类数据,还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
可选地,该计算机设备还可以包括用户接口、网络接口、通信总线等,用户接口可以包括显示器(Display)、输入单元比如遥控器、实体按键等,可选的用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。可选地,在一些实施例中,显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)触摸器等。其中,显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元,用于显示在计算机设备中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口),通常用于在该计算机设备与其他机器人技术之间建立通信连接。通信总线用于实现这些组件之间的连接通信。
需要指出的是,图5示出的结构并不构成对计算机设备的限定,在其它实施例当中,该计算机设备可以包括比图示更少或者更多的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
综上,本实施例当中的计算机设备,当存储芯片处于空闲状态时,获取所述存储芯片中各块的有效数据的数量;若超过第一预置数值的块内的有效数据的数量少于第二预置数值,则获取所述块中的有效数据;将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到预置块内,并清空所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的数据。与目前在写入数据且块资源小于设定预置时进行垃圾回收相比,本发明在存储芯片处于空闲状态时,跟据全局块内垃圾分布情况触发执行垃圾回收,当下一次系统请求写入操作的时,由于已经在空闲的时候提前做了垃圾回收操作,当前写操作不会触发垃圾回收,从而通过本发明可以提高数据写入的效率。
本发明实施例还提供了一种存储介质,其上存储有上述计算机设备中所使用的计算机程序30,该程序在被处理器执行时实现上述的存储芯片的数据回收方法。
其中,所述的存储介质可以为但不限于ROM/RAM、磁碟、光盘等。
本领域技术人员可以理解,在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种存储芯片的数据回收方法,其特征在于,所述方法包括:
当存储芯片处于空闲状态时,获取所述存储芯片中各块的有效数据的数量;
若超过第一预置数值的块内的有效数据的数量少于第二预置数值,则获取所述块中的有效数据;
将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到预置块内,并清空所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的数据。
2.根据权利要求1所述的存储芯片的数据回收方法,其特征在于,所述方法还包括:
当接收到数据写入请求时,获取所述数据写入请求中的数据;
将所述数据写入到所述存储芯片中,并返回写入结果。
3.根据权利要求2所述的存储芯片的数据回收方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述写入结果为失败,则确定所述存储芯片内块的可用资源是否大于第三预置数值;
若所述存储芯片内块的可用资源小于等于所述第三预置数值,则将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到预置块内,并清空所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的数据。
4.根据权利要求1或3所述的存储芯片的数据回收方法,其特征在于,所述预置块为空白块和/或剩余存储空间大于预定数值的块,所述将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到预置块内,包括:
确定所述存储芯片内是否存在所述空白块;
若所述存储芯片内存在所述空白块,则将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到所述空白块内;
若所述存储芯片内不存在所述空白块,则所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到所述剩余存储空间大于预定数值的块。
5.根据权利要求1所述的存储芯片的数据回收方法,其特征在于,所述方法还包括:
判断所述存储芯片是否在预置时间内是否有有效命令;
若所述存储芯片在预置时间内没有有效命令,则确定所述存储芯片处于空闲状态。
6.一种存储芯片的数据回收装置,其特征在于,所述装置包括:
第一获取模块,用于当存储芯片处于空闲状态时,获取所述存储芯片中各块的有效数据的数量;
第二获取模块,用于若超过第一预置数值的块内的有效数据的数量少于第二预置数值,则获取所述块中的有效数据;
存储模块,用于将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到预置块内;
清空模块,用于清空所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的数据。
7.根据权利要求6所述的存储芯片的数据回收装置,其特征在于,所述装置还包括:
所述第一获取模块,还用于当接收到数据写入请求时,获取所述数据写入请求中的数据;
写入模块,用于将所述数据写入到所述存储芯片中,并返回写入结果。
8.根据权利要求7所述的存储芯片的数据回收装置,其特征在于,所述第一获取模块,还用于若所述写入结果为失败,则确定所述存储芯片内块的可用资源是否大于第三预置数值;
所述存储模块,还用于若所述存储芯片内块的可用资源小于等于所述第三预置数值,则将所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的有效数据存储到预置块内;
所述清空模块,还用于清空所述有效数据的数量少于第二预置数值块内的数据。
9.一种计算机设备,其特征在于,包括处理器、存储器、以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器运行所述计算机程序时,所述计算机设备执行权利要求1-5任一项所述的存储芯片的数据回收方法。
10.一种存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一项所述的存储芯片的数据回收方法。
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