CN113867624A - 数据写入方法、装置、可读存储介质及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种数据写入方法、装置、可读存储介质及电子设备，通过增设混合模式标识和三阶储存单元块计数值，在接收到数据写入请求时，获取混合模式标识和三阶储存单元块计数值判断当前状态下是否能够采用混合模式进行数据写入，只有当同时满足混合模式标识为开启状态以及三阶储存单元块计数值小于或等于第一预设值时，才能将三阶储存单元块等效为单阶储存单元块进行数据写入，否则，采用常规的模式进行数据写入，从而避免一直处于混合模式下对数据进行写入，使主机反复在一片固定的地址进行擦写操作，导致NAND寿命大大降低的问题。

Description

数据写入方法、装置、可读存储介质及电子设备
技术领域
本发明涉及存储器领域，特别是涉及一种数据写入方法、装置、可读存储介质及电子设备。
背景技术
在NAND Flash(计算机闪存设备)中包括SLC(Single Level Cell，单阶储存单元)和TLC(Triple Level Cell，三阶储存单元)，虽然SLC的性能高于TLC，但TLC的数据存储量是SLC的3倍。因此，为了满足市场的性能及容量要求，整个NAND的数据区主要分为SLCQueue(数据缓存区，以下称SLCQ)和TLC Queue(数据主存区，以下称TLCQ)。
当NAND在进行数据写入时，通常将数据写入SLCQ中，由此来满足快速写入的性能要求。但由于SLCQ储存大小的限制性，在SLCQ写满后便需要进行GC(Garbage Collection，垃圾回收)。而GC的引入使得写入的速度大幅下降。
目前，为了进一步提升速度，通常采用MixMode(混合模式)进行数据写入。即将TLCQ中的TLCBlock通过特定的擦除方法当成SLCBlock进行使用。在固定大小的SLCQ消耗完之后，可将数据写入的储存区由SLCQ切换为TLCQ。从TLCQ中取出等效的SLCBlock进行使用，以此来增加高速性能的持续时长。
但现有的混合模式存在较为严重的缺点：将TLCBlock擦除作为SLCBlock会导致TLCBlock寿命大大降低。在特殊场景，如当MixMode启用时，host反复在TLCBlock一片固定的地址进行擦写操作时，会导致NAND一直停留在TLCQ无法退出。而一直取用TLCBlock进行擦写，会导致TLCQ寿命大大降低，即NAND在规定寿命前中期就表现出数据及其不稳定甚至数据丢失的现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种数据写入方法，避免混合模式下NAND寿命减短的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种数据写入方法，包括步骤：
接收数据写入请求，根据所述数据写入请求获取混合模式标识；
根据所述混合模式标识判断混合模式是否为开启状态，若是，则获取三阶储存单元块计数值，判断所述三阶储存单元块计数值是否小于或等于第一预设值，若是，则采用混合模式进行数据写入，否则，采用常规模式进行数据写入。
为了解决上述技术问题，本发明采用的另一技术方案为：
一种数据写入装置，包括：
接收模块，用于接收数据写入请求，根据所述数据写入请求获取混合模式标识；
判断模块，根据所述混合模式标识判断混合模式是否为开启状态，若是，则获取三阶储存单元块计数值，判断所述三阶储存单元块计数值是否小于或等于第一预设值，若是，则采用混合模式进行数据写入，否则，采用常规模式进行数据写入。
为了解决上述技术问题，本发明采用的另一技术方案为：
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如上述一种数据写入方法中的各个步骤。
为了解决上述技术问题，本发明采用的另一技术方案为：
一种电子设备，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一种数据写入方法中的各个步骤。
本发明的有益效果在于：增设混合模式标识和三阶储存单元块计数值，在接收到数据写入请求时，获取混合模式标识和三阶储存单元块计数值判断当前状态下是否能够采用混合模式进行数据写入，只有当同时满足混合模式标识为开启状态以及三阶储存单元块计数值小于或等于第一预设值时，才能将三阶储存单元块等效为单阶储存单元块进行数据写入，否则，采用常规的模式进行数据写入，从而避免一直处于混合模式下对数据进行写入，使主机反复在一片固定的地址进行擦写操作，导致NAND寿命大大降低的问题。
附图说明
图1为本发明实施例的一种数据写入方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例的一种数据写入方法的另一步骤流程图；
图3为本发明实施例的一种数据写入方法的另一步骤流程图；
图4为本发明实施例的一种数据写入装置的结构示意图；
图5为本发明实施例的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1，一种数据写入方法，包括步骤：
接收数据写入请求，根据所述数据写入请求获取混合模式标识；
根据所述混合模式标识判断混合模式是否为开启状态，若是，则获取三阶储存单元块计数值，判断所述三阶储存单元块计数值是否小于或等于第一预设值，若是，则采用混合模式进行数据写入，否则，采用常规模式进行数据写入。
由上述描述可知，本发明的有益效果在于：增设混合模式标识和三阶储存单元块计数值，在接收到数据写入请求时，获取混合模式标识和三阶储存单元块计数值判断当前状态下是否能够采用混合模式进行数据写入，只有当同时满足混合模式标识为开启状态以及三阶储存单元块计数值小于或等于第一预设值时，才能将三阶储存单元块等效为单阶储存单元块进行数据写入，否则，采用常规的模式进行数据写入，从而避免一直处于混合模式下对数据进行写入，使主机反复在一片固定的地址进行擦写操作，导致NAND寿命大大降低的问题。
进一步地，若所述混合模式标识为开启状态，且所述三阶储存单元块计数值大于所述第一预设值，则重置所述混合模式标识和三阶储存单元块计数值，并执行垃圾回收步骤。
由上述描述可知，通过混合模式标识对是否进入混合模式进行判断，当处于关闭状态时对储存单元进行垃圾回收，从而避免当三阶储存单元不具备写入条件时，仍启用混合模式写入而导致三阶储存单元寿命降低的问题。
进一步地，所述采用混合模式进行数据写入包括：
将数据写入区域切换为三阶储存单元区；
获取三阶储存单元块，并更新所述三阶储存单元块计数值；
将数据写入所述三阶储存单元块直至写满当前所述三阶储存单元块完成全部数据写入。
由上述描述可知，获取三阶储存单元块的同时，将三阶储存单元块计数值更新，从而对取用的三阶存储单元块进行记录，避免取用的三阶储存单元块超过预设值，导致三阶储存单元块使用过度，寿命降低。
进一步地，所述写满当前所述三阶储存单元块之后还包括步骤：
判断是否全部数据均完成写入，若否，则返回执行所述判断所述三阶储存单元块计数值是否小于或等于第一预设值的步骤直至全部数据均完成写入。
由上述描述可知，当每一三阶储存单元块被写完后，在从新获取新的三阶储存单元块进行数据写入时，需要再次判断三阶储存单元块计数值是否小于或等于第一预设值，从而对每一次三阶储存单元块的取用都进行判断，对三阶存储单元块的使用情况进行实时更新统计，避免为了写入数据而连续取用超出预设值所限制的三阶储存单元块数量。
进一步地，所述全部数据均完成写入之后包括：
进入空闲状态，并进行垃圾回收；
完成所述垃圾回收后，重置所述混合模式标识和三阶储存单元块计数值。
由上述描述可知，当进入空闲状态后对储存单元进行垃圾回收，有效利用空余时间进行垃圾回收，能够减少在繁忙状态进行垃圾回收的时间，并且将混合模式标识设置为开启状态以及将三阶储存单元块计数值重置，从而能够再次进入混合模式进行数据写入，进而提高数据写入的效率。
进一步地，所述根据所述数据写入请求获取混合模式标识之前包括步骤：
获取单阶储存单元块的可用量，判断所述单阶储存单元块的可用量是否大于或等于待写入数据量，若是，则将数据写入所述单阶储存单元块，若否，则执行所述根据所述数据写入请求获取混合模式标识步骤。
由上述描述可知，通过判断单阶储存单元块的可用量是否大于待写入数据量，从而在单阶储存单元块的可用量充足的情况下，能够直接以单阶储存单元块进行数据写入，提高数据写入效率。
进一步地，若所述混合模式为开启状态，还包括：
获取三阶储存单元块可用数量；
判断所述三阶储存单元块可用数量是否大于或等于第二预设值，若是，则获取三阶储存单元块计数值。
由上述描述可知，通过获取三阶储存单元可用数量，并判断可用数量是否大于或等于第二预设值，从而只有当三阶储存单元的可用数量大于需求数量时才能够获取到三阶储存单元进行数据写入。
请参照图4，本发明另一实施例提供了一种数据写入装置，包括：
接收模块，用于接收数据写入请求，根据所述数据写入请求获取混合模式标识；
判断模块，根据所述混合模式标识判断混合模式是否为开启状态，若是，则获取三阶储存单元块计数值，判断所述三阶储存单元块计数值是否小于或等于第一预设值，若是，则采用混合模式进行数据写入，否则，采用常规模式进行数据写入。
本发明另一实施例提供了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一种数据写入方法中的各个步骤。
请参照图5，本发明另一实施例提供了一种电子设备，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一种数据写入方法中的各个步骤。
本发明上述数据写入方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备能够适用于具有混合模式写入的储存设备，如NANDFlash产品，以下通过具体实施方式进行说明：
实施例一
请参照图1，一种数据写入方法，包括步骤：
S1、接收数据写入请求；
S2、获取单阶储存单元块的可用量，判断所述单阶储存单元块的可用量是否大于或等于待写入数据量，若是，则将数据写入所述单阶储存单元块，若否，则执行S3；
S3、根据所述数据写入请求获取混合模式标识；
S4、根据所述混合模式标识判断混合模式是否为开启状态，若是，则获取三阶储存单元块计数值，判断所述三阶储存单元块计数值是否小于或等于第一预设值，若是，则采用混合模式进行数据写入，否则，采用常规模式进行数据写入；所述常规模式为将数据写入所述单阶储存单元块，且当所述单阶储存单元块不足时，对所述单阶储存单元块进行垃圾回收后再次写入的过程；
若所述混合模式标识为开启状态，且所述三阶储存单元块计数值大于所述第一预设值，则重置所述混合模式标识和三阶储存单元块计数值，并执行垃圾回收步骤；在一个可选的实施方式还包括：获取三阶储存单元块可用数量；判断所述三阶储存单元块可用数量是否大于或等于第二预设值，若是，则获取三阶储存单元块计数值；
所述采用混合模式进行数据写入包括：
将数据写入区域切换为三阶储存单元区；获取三阶储存单元块，并更新所述三阶储存单元块计数值；将数据写入所述三阶储存单元块直至写满当前所述三阶储存单元块；数据写满当前所述三阶储存单元块之后，判断是否全部数据均完成写入，若否，则返回执行所述判断所述三阶储存单元块计数值是否小于或等于第一预设值的步骤直至全部数据均完成写入；
请参照图2，将所述混合模式标识位设置为MixModeEn，且当MixModeEn为1时表示开启状态，MixModeEn为0时表示关闭状态；将所述三阶储存单元块计数值设置为MixBlkCnt；所述第一预设值设置为N，N值取决于NAND的种类以及用户的需求；所述三阶储存单元块可用数量设置为TLCBlock number；所述第二预设值设置为Num；其具体的步骤流程如下：
接收数据写入请求后，判断当前SCLBlock(单阶存储单元块)的数量是否大于数据写入量，若大于，则将数据写入区域设置为SLCQ，并将数据写入SLCBlock内；若小于，则判断当前MixModeEn的值是否置为1，若为0，则表示当前混合模式处于关闭状态，则执行垃圾回收；若为1，则表示当前混合模式处于开启状态，再判断当前MixBlkCnt是否小于或等于N且TLCBlock number是否大于或等于Num；
若MixBlkCnt和TLCBlock number同时满足上述条件，则将数据写入区域设置为TLCQ(三阶存储单元块)，获取TLCBlock的同时MixBlkCnt自增加1，而后将数据写入当前TLCBlock中；当数据写满当前的TLCBlock后，判断是否全部数据均已写入TLCBlock中，若还需写入数据，则返回判断当前MixBlkCnt是否小于或等于N且TLCBlock number是否大于或等于Num的步骤；当全部数据均写入完成但并没有写满当前的TLCBlock时，等待下一个写指令，并将该写指令对应的数据写入当前的TLCBlock中直至写满当前的TLCBlock，而后执行上述当数据写满当前的TLCBlock后的步骤；
若MixBlkCnt和TLCBlock number中任一个不满足上述条件，则将MixModeEn和MixBlkCnt均置零，并执行垃圾回收；在上述垃圾回收执行完毕后，返回执行判断当前SCLBlock的数量是否大于数据写入量的步骤。
实施例二
本实施例与实施例一的不同在于，还包括对混合模式标识和三阶储存单元块计数值的初始化；
请参照图3，在全部数据均写入完成之后包括：
进入空闲状态，并进行垃圾回收；完成所述垃圾回收后，重置所述混合模式标识和三阶储存单元块计数值；即在空闲状态下对MixModeEn和MixBlkCnt进行初始化，将MixModeEn置为1，将MixBlkCnt的值清零；
同时，本实施例还进一步增加如何对主机发送的命令进行判断的步骤，具体的：
当主机发送指令后，判断该指令是否为写指令，若为写指令，则执行上述实施例一的数据写入步骤，若非写指令，则再判断是否为其他执行指令，若为执行指令，则执行该执行指令并等待主机再次下发指令，若为非执行指令，则进入空闲状态，并执行上述空闲状态下的步骤，直至主机再次下发指令；
当所述混合模式标识被置为零后，便无法进入混合模式写入的状态；此时，可通过主机发送重置指令将所述混合模式标识置为一，以再次进入混合模式写入状态；或主机进入空闲状态，并执行垃圾回收步骤后，自动将所述混合模式标识置为一，实现进入混合模式写入状态。
实施例三
请参照图4，一种数据写入装置，包括：
接收模块，用于接收数据写入请求，根据所述数据写入请求获取混合模式标识；
判断模块，根据所述混合模式标识判断混合模式是否为开启状态，若是，则获取三阶储存单元块计数值，判断所述三阶储存单元块计数值是否小于或等于第一预设值，若是，则采用混合模式进行数据写入，否则，采用常规模式进行数据写入。
实施例四
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实施例一或二任意一项所述的一种数据写入方法中的各个步骤。
实施例五
请参照图5，一种电子设备，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如实施例一或二任意一项所述的一种数据写入方法中的各个步骤。
综上所述，本发明提供一种数据写入方法、装置、可读存储介质及电子设备，通过增设混合模式标识和三阶储存单元块计数值，在接收到数据写入请求时，获取混合模式标识和三阶储存单元块计数值判断当前状态下是否能够采用混合模式进行数据写入，只有当同时满足混合模式标识为开启状态以及三阶储存单元块计数值小于或等于第一预设值时，才能将三阶储存单元块等效为单阶储存单元块进行数据写入，否则，采用常规的模式进行数据写入；并且，在混合模式写入时，当三阶储存单元块计数值大于第一预设值后，将混合模式标识置为零并且将三阶储存单元块计数值的数值清零，避免再次进入混合模式；只有当进入空闲状态，并执行垃圾回收操作后才再次将混合模式标识置为一并将三阶储存单元块计数值的数值清零，从而启动混合模式写入，避免一直处于混合模式下对数据进行写入，使主机反复在一片固定的地址进行擦写操作，导致NAND寿命大大降低的问题。
在本申请所提供的上述实施例中，应该理解到，所揭露的方法、装置、计算机可读存储介质以及电子设备，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，例如多个组件或模块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信连接可以是通过一些接口，装置或组件或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的组件可以是或者也可以不是物理上分开的，作为组件显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部组件来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个组件单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
所述集成的模块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)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-OnlyMemory)、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，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种数据写入方法，其特征在于，包括步骤：
接收数据写入请求，根据所述数据写入请求获取混合模式标识；
根据所述混合模式标识判断混合模式是否为开启状态，若是，则获取三阶储存单元块计数值，判断所述三阶储存单元块计数值是否小于或等于第一预设值，若是，则采用混合模式进行数据写入，否则，采用常规模式进行数据写入。
2.根据权利要求1所述的一种数据写入方法，其特征在于，若所述混合模式标识为开启状态，且所述三阶储存单元块计数值大于所述第一预设值，则重置所述混合模式标识和三阶储存单元块计数值，并执行垃圾回收步骤。
3.根据权利要求1所述的一种数据写入方法，其特征在于，所述采用混合模式进行数据写入包括：
将数据写入区域切换为三阶储存单元区；
获取三阶储存单元块，并更新所述三阶储存单元块计数值；
将数据写入所述三阶储存单元块直至写满当前所述三阶储存单元块或完成全部数据写入。
4.根据权利要求3所述的一种数据写入方法，其特征在于，所述写满当前所述三阶储存单元块之后还包括步骤：
判断是否全部数据均完成写入，若否，则返回执行所述判断所述三阶储存单元块计数值是否小于或等于第一预设值的步骤直至全部数据均完成写入。
5.根据权利要求3所述的一种数据写入方法，其特征在于，所述全部数据均完成写入之后包括：
进入空闲状态，并进行垃圾回收；
完成所述垃圾回收后，重置所述混合模式标识和三阶储存单元块计数值。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种数据写入方法，其特征在于，所述根据所述数据写入请求获取混合模式标识之前包括步骤：
获取单阶储存单元块的可用量，判断所述单阶储存单元块的可用量是否大于或等于待写入数据量，若是，则将数据写入所述单阶储存单元块，若否，则执行所述根据所述数据写入请求获取混合模式标识步骤。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的一种数据写入方法，其特征在于，若所述混合模式为开启状态，还包括：
获取三阶储存单元块可用数量；
判断所述三阶储存单元块可用数量是否大于或等于第二预设值，若是，则获取三阶储存单元块计数值。
8.一种数据写入装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收数据写入请求，根据所述数据写入请求获取混合模式标识；
判断模块，根据所述混合模式标识判断混合模式是否为开启状态，若是，则获取三阶储存单元块计数值，判断所述三阶储存单元块计数值是否小于或等于第一预设值，若是，则采用混合模式进行数据写入，否则，采用常规模式进行数据写入。
9.一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如权利要求1-7任意一项所述的一种数据写入方法中的各个步骤。
10.一种电子设备，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如权利要求1-7任意一项所述的一种数据写入方法中的各个步骤。
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