CN114328008A

CN114328008A - 一种数据恢复方法及系统

Info

Publication number: CN114328008A
Application number: CN202111425767.5A
Authority: CN
Inventors: 王思润
Original assignee: Zhengzhou Yunhai Information Technology Co Ltd
Current assignee: Zhengzhou Yunhai Information Technology Co Ltd
Priority date: 2021-11-26
Filing date: 2021-11-26
Publication date: 2022-04-12

Abstract

本发明提供了一种数据恢复方法及系统，该方法包括：在固态硬盘上电后需要实现数据恢复时，主处理器从固态硬盘的NAND中读取需要恢复的数据，并将读取到的数据作为待恢复数据存储至写缓存中；所述主处理器读取所述写缓存，并将读取到的所述待恢复数据中包含的基础数据恢复至所述固态硬盘的TRIM表中；各从处理器读取所述写缓存，并将读取到的所述待恢复数据中包含的更新数据恢复至所述TRIM表中；其中，需要恢复的数据为TRIM数据，所述基础数据为包含有相应TRIM数据的数据表，所述更新数据为需要对所述数据表进行更新的数据。可见，本申请能够有效提高数据恢复速率，进而提高固态硬盘的上电速度。

Description

一种数据恢复方法及系统

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，更具体地说，涉及一种数据恢复方法及系统。

背景技术

SSD(Solid State Disk，固态硬盘)使用NAND(NAND flash memory，计算机闪存设备)为存储介质；在需要实现数据写入时，SSD会将数据接收并写入到NAND中，但如果数据不再需要，则会将这些数据进行全盘TRIM(禁用删除通知)，进行TRIM的数据会更新到日志模块中，保存在NAND中，进而在SSD上电时再将日志模块中TRIM的数据全部恢复。目前在实现TRIM的数据恢复时通常是由单个CPU实现的，但是这种方式在需要恢复的数据过多时，会导致数据恢复速度较慢，进而使得固态硬盘的上电速度极慢。

发明内容

本发明的目的是提供一种数据恢复方法及系统，能够有效提高数据恢复速率，进而提高固态硬盘的上电速度。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种数据恢复方法，包括：

在固态硬盘上电后需要实现数据恢复时，主处理器从固态硬盘的NAND中读取需要恢复的数据，并将读取到的数据作为待恢复数据存储至写缓存中；其中，需要恢复的数据为TRIM数据；

所述主处理器读取所述写缓存，并将读取到的所述待恢复数据中包含的基础数据恢复至所述固态硬盘的TRIM表中；其中，所述基础数据为包含有相应TRIM数据的数据表；

各从处理器读取所述写缓存，并将读取到的所述待恢复数据中包含的更新数据恢复至所述TRIM表中；其中，所述更新数据为需要对所述数据表进行更新的数据。

优选的，各从处理器将读取到的所述待恢复数据中包含的更新数据恢复至所述TRIM表中，包括：

各从处理器从读取到的更新数据中确定自身对应的更新数据，并将确定出的与自身对应的更新数据恢复至所述TRIM表中。

优选的，处理器包括主处理器及从处理器，所述处理器将相应数据恢复至所述TRIM表中，包括：

所述处理器确定自身对应的地址信息，并将相应数据恢复至所述TRIM表中自身对应的地址信息的位置处。

优选的，主处理器从固态硬盘的NAND中读取需要恢复的数据，包括：

所述主处理器从固态硬盘的NAND中读取上一次下电时保存的TRIM数据为需要恢复的数据。

优选的，所述主处理器将所述待恢复数据中包含的基础数据恢复至所述TRIM表中之后，还包括：

所述主处理器设置表示完成相应基础数据恢复的第一状态标志位，以指示所述从处理器在读取到所述第一状态标志位后实现相应更新数据的恢复。

优选的，各从处理器将所述待恢复数据中包含的更新数据恢复至所述TRIM表中之后，还包括：

各从处理器设置表示完成相应更新数据恢复的第二状态标志位，以使得所述主处理器基于所述第二状态标志位确定已完成相应更新数据的恢复。

优选的，各从处理器设置表示完成相应更新数据恢复的第二状态标志位之后，还包括：

所述主处理器输出表示完成数据恢复的提示信息。

一种数据恢复系统，包括多个从处理器及一个主处理器；其中：

主处理器用于：在固态硬盘上电后需要实现数据恢复时，从固态硬盘的NAND中读取需要恢复的数据，并将读取到的数据作为待恢复数据存储至写缓存中；读取所述写缓存，并将读取到的所述待恢复数据中包含的基础数据恢复至所述固态硬盘的TRIM表中；其中，需要恢复的数据为TRIM数据，所述基础数据为包含有相应TRIM数据的数据表；

各从处理器，用于：读取所述写缓存，并将读取到所述待恢复数据中包含的更新数据恢复至所述TRIM表中；其中，所述更新数据为需要对所述数据表进行更新的数据。

优选的，各从处理器将读取到的所述待恢复数据中包含的更新数据恢复至所述TRIM表中，具体包括：各从处理器从读取到的更新数据中确定自身对应的更新数据，并将确定出的与自身对应的更新数据恢复至所述TRIM表中。

优选的，处理器包括主处理器及从处理器，所述处理器将相应数据恢复至所述TRIM表中，具体包括：所述处理器确定自身对应的地址信息，并将相应数据恢复至所述TRIM表中自身对应的地址信息的位置处。

本发明提供了一种数据恢复方法及系统，该方法包括：在固态硬盘上电后需要实现数据恢复时，主处理器从固态硬盘的NAND中读取需要恢复的数据，并将读取到的数据作为待恢复数据存储至写缓存中；所述主处理器读取所述写缓存，并将读取到的所述待恢复数据中包含的基础数据恢复至所述固态硬盘的TRIM表中；各从处理器读取所述写缓存，并将读取到的所述待恢复数据中包含的更新数据恢复至所述TRIM表中；其中，需要恢复的数据为TRIM数据，所述基础数据为包含有相应TRIM数据的数据表，所述更新数据为需要对所述数据表进行更新的数据。本申请设置多个处理器参与TRIM数据的恢复，进而在固态硬盘上电恢复TRIM数据时，主处理器读取需要恢复的TRIM数据并存储至写缓存中，进而主处理器读取写缓存将TRIM数据中的基础数据恢复至TRIM表中，各从处理器读取写缓存将TRIM数据中的更新数据恢复至TRIM表中，基础数据为包含有相应TRIM数据的数据表，更新数据为需要对数据表进行更新的数据。可见，本申请由主处理器及从处理器等多个处理器共同实现TRIM数据的恢复，从而有效提高数据恢复速率，进而提高固态硬盘的上电速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种数据恢复方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种数据恢复系统的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1，其示出了本发明实施例提供的一种数据恢复方法的流程图，具体可以包括：

S11：在固态硬盘上电后需要实现数据恢复时，主处理器从固态硬盘的NAND中读取需要恢复的数据，并将读取到的数据作为待恢复数据存储至写缓存中；其中，需要恢复的数据为TRIM数据。

需要说明的是，本申请实施例需要恢复的数据为在固态硬盘上次上电后的上电运行阶段及下电阶段TRIM的数据(以下均简称为TRIM数据)，进而通过本申请的技术方案对这部分数据进行恢复。具体来说，本申请实施例可以预先设置有多个处理器(CPU)，包括单个主处理器及至少一个从处理器，并且全部的处理器均参与到TRIM数据的恢复中；在固态硬盘的上电阶段按照恢复需求将处理器划分好，因此将原来的SS_DATA_TRIM元数据类型(DATA_TYPE)扩展为SSD_DATATRIM_0至SSD_DATATRIM_n(n-1为处理器的总数量)，同时也将所有的TRIM LBA(LBA为HOST写数据时发送的扇区)分为n-1份，L2P表分为n-1份，TRIM所占内存空间也分为n-1份，每个SSD_DATATRIM类型对应其中一份。以处理器的总数量为8举例说明，将原来的SS_DATA_TRIM元数据类型(DATA_TYPE)扩展为SSD_DATATRIM_0，SSD_DATATRIM_1，SSD_DATATRIM_2，SSD_DATATRIM_3，SSD_DATATRIM_4，SSD_DATATRIM_5，SSD_DATATRIM_6，SSD_DATATRIM_7，同时将所有的TRIM LBA分为8份，L2P表分为8份，TRIM所占写缓存空间分为8份，每个SSD_DATATRIM类型对应其中一份，如表1所示；并且在该例中，可以将CPU5作为master CPU(主处理器)，其他CPU为slave CPU(从处理器)。

表1

另外，本申请实施例在固态硬盘的运行时保存阶段可以仅需master CPU操作，JM(数据存储模块)将DM(数据管理模块)发过来的数据按照上述划分的规律分配到各个TRIM_DATA后保存到FCC，在上电阶段由master CPU恢复基础数据，其他CPU恢复更新数据。

本申请实施例中为了实现TRIM数据的恢复，可以在固态硬盘上电后，主处理器从固态硬盘的NAND中读取需要恢复的TRIM数据，将读取到的TRIM数据均存储至写缓存(writebuffer)中，进而使得能够直接从写缓存中读取TRIM数据并恢复至固态硬盘的TRIM表中，便于实现TRIM数据至TRIM表中的恢复；其中，TRIM表即为固态硬盘中用于存储TIRM数据的表。

S12：主处理器读取写缓存，并将读取到的待恢复数据中包含的基础数据恢复至固态硬盘的TRIM表中；其中，基础数据为包含有相应TRIM数据的数据表。

TRIM数据包括BASE数据(基础数据)及DELTA数据(更新数据)，BASE数据表示上层应用在写固态硬盘时得到的存储有TRIM数据的数据表，而DELTA数据表示上层应用在写固态硬盘时在BASE数据的基础上更新的TRIM数据，也即需要在上述数据表中进行更新的TRIM数据；简单来说，BASE数据为TRIM数据的数据表，而DELTA数据为在该数据表的基础上发生变化的TRIM数据。本申请实施例由主处理器及各从处理器分别对上述不同类型的TRIM数据进行相应的恢复；具体来说，主处理器读取写缓存以获取写缓存中需要恢复的TRIM数据，进而将读取到的TRIM数据中包含的BASE数据恢复至TRIM表中，各从处理器读取写缓存以获取写缓存中需要恢复的TRIM数据，进而将读取到的TRIM数据中包含的DELTA数据恢复至TRIM表中。从而通过多个处理器共同参与实现TRIM数据的恢复，有效提高数据恢复效率。另外，在将TRIM数据恢复至TRIM表时可以是直接将TRIM数据复制至TRIM表中。

S13：各从处理器读取写缓存，并将读取到的待恢复数据中包含的更新数据恢复至TRIM表中；其中，更新数据为需要对数据表进行更新的数据。

本申请设置多个处理器参与TRIM数据的恢复，进而在固态硬盘上电恢复TRIM数据时，主处理器读取需要恢复的TRIM数据并存储至写缓存中，进而主处理器读取写缓存将TRIM数据中的基础数据恢复至TRIM表中，各从处理器读取写缓存将TRIM数据中的更新数据恢复至TRIM表中，基础数据为包含有相应TRIM数据的数据表，更新数据为需要对数据表进行更新的数据。可见，本申请由主处理器及从处理器等多个处理器共同实现TRIM数据的恢复，从而有效提高数据恢复速率，进而提高固态硬盘的上电速度。

本发明实施例提供的一种数据恢复方法，各从处理器将读取到的待恢复数据中包含的更新数据恢复至TRIM表中，可以包括：

各从处理器从读取到的更新数据中确定自身对应的更新数据，并将确定出的与自身对应的更新数据恢复至TRIM表中。

处理器包括主处理器及从处理器，处理器将相应数据恢复至TRIM表中，可以包括：

处理器确定自身对应的地址信息，并将相应数据恢复至TRIM表中自身对应的地址信息的位置处。

需要说明的是，本申请实施例中各从处理器可以分别控制恢复不同的TRIM数据，因此为了提高TRIM数据恢复的准确性，在各从处理器实现更新数据的恢复时，可以基于更新数据的ID标识等信息确定其是否为与自身对应的更新数据，如果是则将其恢复至TRIM表中，否则将其丢弃。并且，为了进一步提高各处理器实现数据恢复的准确性，还可以预先在TRIM表中为各处理器分配相应的地址信息，进而各处理器在将数据恢复至TRIM表时，可以将需要恢复的数据存储至TRIM表中与自身对应的地址信息的位置处。

另外，主处理器从固态硬盘的NAND中读取需要恢复的数据，可以包括：主处理器从固态硬盘的NAND中读取上一次下电时保存的TRIM数据为需要恢复的数据。具体来说，本申请实施例需要恢复的数据可以为固态硬盘上一次下电时保存到NAND中的TRIM数据(具体可以在NAND的日志模块中)，从而通过这种方式恢复特定的数据。

本发明实施例提供的一种数据恢复方法，主处理器将待恢复数据中包含的基础数据恢复至TRIM表中之后，还可以包括：

主处理器设置表示完成相应基础数据恢复的第一状态标志位，以指示从处理器在读取到第一状态标志位后实现相应更新数据的恢复。

各从处理器将待恢复数据中包含的更新数据恢复至TRIM表中之后，还可以包括：

各从处理器设置表示完成相应更新数据恢复的第二状态标志位，以使得主处理器基于第二状态标志位确定已完成相应更新数据的恢复。

为了便于数据恢复的快速进行，本申请实施例在主处理器完成相应基础数据至TRIM表的恢复后，还可以设置第一状态标志位；各从处理器会定时或者实时检测主处理器是否设置有第一状态标志位，如果主处理器设置有第一状态标志位，则说明主处理器已经完成基础数据至TRIM表的恢复，因此需要开始实现更新数据至TRIM表的恢复，并将任意从处理器将对应更新数据恢复至TRIM表后设置自身对应的第二状态标志位，从而在各从处理器均设置有第二状态标志位后，主控制器则可以获知完成全部TRIM数据的恢复。

另外，各从处理器设置表示完成相应更新数据恢复的第二状态标志位之后，还可以包括：主处理器输出表示完成数据恢复的提示信息。从而使得外界或者其他模块获知已完成全部TRIM数据恢复的信息，进而实现相应的数据使用等操作。

在一种具体方式中，本发明实施例提供的一种数据恢复方法可以包括：

(1)将CPU划分为Master CPU和Slaver CPU。

(2)在固态硬盘的上电运行及下电阶段，Master CPU从其他模块接收DELTA数据，并将其放入所属SSD_DATATRIM相应的TRIM位置保存。

(3)在固态硬盘的上电阶段进行数据恢复时，由MASTER CPU从NAND读取全部数据，并恢复BASE数据。

(4)MASTER CPU在恢复完BASE数据后，设置一状态标志位TRIM_START_DELTA_TRIM。

(5)SLAVE CPU在收到TRIM_START_DELTA_TRIM标志位后，从写缓存中读取DELTA数据，如果是本SLAVE CPU的DATA_TYPE，则进行DELTA恢复，如果不是则进行下一个DELTA数据的读取。

(6)SLAVE CPU完成DELTA数据的恢复后，设置一状态标志位TRIM_END_DELTA_TRIM。

(7)MASTER CPU检测到所有的SLAVE CPU都完成DELTA数据恢复后，启动下一组数据恢复。

本申请实现多CPU协调处理LONG TRIM上电恢复，预先将CPU划分，保证每个CPU都参与恢复，提高恢复效率；另外考虑到要在上电阶段要求所有CPU都参与工作，因此在保存阶段将数据分配到多个CPU上，将L2P和TRIM空间进行合理分配到不同的CPU上，同是以数据类型区分。

本发明实施例还提供了一种数据恢复系统，如图2所示，可以包括多个从处理器12及一个主处理器11(图2中以从处理器的数量为3示意)；其中：

主处理器11，用于：在固态硬盘上电后需要实现数据恢复时，从固态硬盘的NAND中读取需要恢复的数据，并将读取到的数据作为待恢复数据存储至写缓存中；读取写缓存，并将读取到的待恢复数据中包含的基础数据恢复至固态硬盘的TRIM表中；其中，需要恢复的数据为TRIM数据，基础数据为包含有相应TRIM数据的数据表；

各从处理器12，用于：读取写缓存，并将读取到待恢复数据中包含的更新数据恢复至TRIM表中；其中，更新数据为需要对数据表进行更新的数据。

本发明实施例提供的一种数据恢复系统，各从处理器将读取到的待恢复数据中包含的更新数据恢复至TRIM表中，可以包括：各从处理器从读取到的更新数据中确定自身对应的更新数据，并将确定出的与自身对应的更新数据恢复至TRIM表中。

本发明实施例提供的一种数据恢复系统，处理器包括主处理器及从处理器，处理器将相应数据恢复至TRIM表中，具体可以包括：处理器确定自身对应的地址信息，并将相应数据恢复至TRIM表中自身对应的地址信息的位置处。

本发明实施例提供的一种数据恢复系统，主处理器从固态硬盘的NAND中读取需要恢复的数据，可以包括：主处理器从固态硬盘的NAND中读取上一次下电时保存的TRIM数据为需要恢复的数据。

本发明实施例提供的一种数据恢复系统，主处理器还用于：将待恢复数据中包含的基础数据恢复至TRIM表中之后，设置表示完成相应基础数据恢复的第一状态标志位，以指示从处理器在读取到第一状态标志位后实现相应更新数据的恢复；

各从处理器还用于：将待恢复数据中包含的更新数据恢复至TRIM表中之后，设置表示完成相应更新数据恢复的第二状态标志位，以使得主处理器基于第二状态标志位确定已完成相应更新数据的恢复。

各从处理器还用于：设置表示完成相应更新数据恢复的第二状态标志位之后，输出表示完成数据恢复的提示信息。

需要说明的是，本发明实施例提供的一种数据恢复系统中相关部分的说明请参见本发明实施例提供的一种数据恢复方法中对应部分的详细说明，在此不再赘述。另外本发明实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种数据恢复方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，各从处理器将读取到的所述待恢复数据中包含的更新数据恢复至所述TRIM表中，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，处理器包括主处理器及从处理器，所述处理器将相应数据恢复至所述TRIM表中，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，主处理器从固态硬盘的NAND中读取需要恢复的数据，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述主处理器将所述待恢复数据中包含的基础数据恢复至所述TRIM表中之后，还包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，各从处理器将所述待恢复数据中包含的更新数据恢复至所述TRIM表中之后，还包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，各从处理器设置表示完成相应更新数据恢复的第二状态标志位之后，还包括：

所述主处理器输出表示完成数据恢复的提示信息。

8.一种数据恢复系统，其特征在于，包括多个从处理器及一个主处理器；其中：

主处理器，用于：在固态硬盘上电后需要实现数据恢复时，从固态硬盘的NAND中读取需要恢复的数据，并将读取到的数据作为待恢复数据存储至写缓存中；读取所述写缓存，并将读取到的所述待恢复数据中包含的基础数据恢复至所述固态硬盘的TRIM表中；其中，需要恢复的数据为TRIM数据，所述基础数据为包含有相应TRIM数据的数据表；

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，各从处理器将读取到的所述待恢复数据中包含的更新数据恢复至所述TRIM表中，具体包括：各从处理器从读取到的更新数据中确定自身对应的更新数据，并将确定出的与自身对应的更新数据恢复至所述TRIM表中。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，处理器包括主处理器及从处理器，所述处理器将相应数据恢复至所述TRIM表中，具体包括：所述处理器确定自身对应的地址信息，并将相应数据恢复至所述TRIM表中自身对应的地址信息的位置处。