CN115421651A - 固态硬盘的数据处理方法、固态硬盘、电子设备及介质 - Google Patents

固态硬盘的数据处理方法、固态硬盘、电子设备及介质 Download PDF

Info

Publication number
CN115421651A
CN115421651A CN202211001257.XA CN202211001257A CN115421651A CN 115421651 A CN115421651 A CN 115421651A CN 202211001257 A CN202211001257 A CN 202211001257A CN 115421651 A CN115421651 A CN 115421651A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
storage block
area
log area
storage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211001257.XA
Other languages
English (en)
Inventor
李舒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alibaba China Co Ltd
Original Assignee
Alibaba China Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alibaba China Co Ltd filed Critical Alibaba China Co Ltd
Priority to CN202211001257.XA priority Critical patent/CN115421651A/zh
Publication of CN115421651A publication Critical patent/CN115421651A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0602—Interfaces specially adapted for storage systems specifically adapted to achieve a particular effect
    • G06F3/061—Improving I/O performance
    • G06F3/0613—Improving I/O performance in relation to throughput
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0602—Interfaces specially adapted for storage systems specifically adapted to achieve a particular effect
    • G06F3/0614—Improving the reliability of storage systems
    • G06F3/0616—Improving the reliability of storage systems in relation to life time, e.g. increasing Mean Time Between Failures [MTBF]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0628—Interfaces specially adapted for storage systems making use of a particular technique
    • G06F3/0638—Organizing or formatting or addressing of data
    • G06F3/0644—Management of space entities, e.g. partitions, extents, pools
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0628—Interfaces specially adapted for storage systems making use of a particular technique
    • G06F3/0646—Horizontal data movement in storage systems, i.e. moving data in between storage devices or systems
    • G06F3/0647—Migration mechanisms
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0668—Interfaces specially adapted for storage systems adopting a particular infrastructure
    • G06F3/0671—In-line storage system
    • G06F3/0673—Single storage device
    • G06F3/0679—Non-volatile semiconductor memory device, e.g. flash memory, one time programmable memory [OTP]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Abstract

本申请实施例提供一种固态硬盘的数据处理方法、固态硬盘、电子设备及介质，在本申请实施例中，固态硬盘通过动态分区，既有承载从主机系统写入的数据的日志区，又有承载从日志区迁移过来的数据的数据区。进一步的，在日志区执行GC操作时完成数据从日志区到数据区的迁移，也即日志区的数据通过盘体内部GC操作被动地写入数据区，在一定程度上降低了固态硬盘的写放大，极大地减少了数据迁移量，节约了总线带宽；进一步的，日志区中存储区块的有效数据也可以继续沉淀在日志区中，进而降低数据区的GC压力，降低固态硬盘的写放大；由此，改善固态硬盘的读写性能和使用寿命。

Description

固态硬盘的数据处理方法、固态硬盘、电子设备及介质
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种固态硬盘的数据处理方法、固态硬盘、电子设备及介质。
背景技术
鉴于较好的IOPS(Input/Output Per Second，每秒的输入输出量)性能，大容量低成本的固态硬盘(Solid State Disk，SSD)已逐渐成为主流的本地存储设备。固态硬盘中的存储介质通常包括若干个物理块(Block)，每个物理块包括若干个页(Page)，Block是SSD进行数据擦除的最小单元，Page是SSD进行读写的最小单元。实际应用中，由于SSD的写入量较大，SSD频繁触发垃圾回收(garbage collection，GC)操作，以释放更多可用存储空间。然而，频繁触发垃圾回收操作容易对SSD的读写性能和使用寿命产生不利影响。
发明内容
本申请的多个方面提供一种固态硬盘的数据处理方法、固态硬盘、电子设备及介质，用以改善固态硬盘的读写性能和使用寿命。
本申请实施例还提供一种固态硬盘的数据处理方法，固态硬盘的存储介质的存储空间划分为日志区、数据区和空白区，日志区、数据区和空白区各自包括至少一个存储区块；该方法包括：将主机系统请求写入的至少一个数据，写入日志区的至少一个存储区块中的全部或部分存储区块；检测日志区的至少一个存储区块中每一个存储区块是否处于写满状态；若检测到处于写满状态的第一存储区块，则触发针对第一存储区块的垃圾回收操作，以及对经垃圾回收操作整理出第一存储区块中的有效数据迁移至日志区或数据区中处于未写满状态的存储区块；对迁移后的第一存储区块进行数据擦除，以及将数据擦除后的第一存储区块从日志区调度至空白区。
本申请实施例提供一种固态硬盘，包括：相互通信连接的控制器和存储介质；控制器，用于将存储介质的存储空间进行分区，以划分出日志区、数据区和空白区，日志区、数据区和空白区各自包括至少一个存储区块；控制器，还用于将主机系统请求写入的至少一个数据写入日志区的至少一个存储区块中的全部或部分存储区块；检测日志区的至少一个存储区块中每一个存储区块是否处于写满状态；若检测到处于写满状态的第一存储区块，则触发针对第一存储区块的垃圾回收操作，以及对经垃圾回收操作整理出第一存储区块中的有效数据迁移至日志区或数据区中处于未写满状态的存储区块，并对迁移后的第一存储区块进行数据擦除，以及将数据擦除后的第一存储区块从日志区调度至空白区。
本申请实施例还提供一种电子设备，包括：存储器和处理器；存储器，用于存储计算机程序；处理器耦合至存储器，用于执行计算机程序以用于执行固态硬盘的数据处理方法中的步骤。
本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机存储介质，当计算机程序被处理器执行时，致使处理器能够实现固态硬盘的数据处理方法中的步骤。
在本申请实施例中，固态硬盘通过动态分区，既有承载从主机系统写入的数据的日志区，又有承载从日志区迁移过来的数据的数据区。进一步的，在日志区执行GC操作时完成数据从日志区到数据区的迁移，也即日志区的数据通过盘体内部GC操作被动地写入数据区，在一定程度上降低了固态硬盘的写放大，极大地减少了数据迁移量，节约了总线带宽；进一步的，日志区中存储区块的有效数据也可以继续沉淀在日志区中，进而降低数据区的GC压力，降低固态硬盘的写放大；由此，改善固态硬盘的读写性能和使用寿命。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种固态硬盘的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种固态硬盘内部垃圾回收示意图；
图3为本申请实施例提供的一种数据迁移示意图；
图4为本申请实施例提供的一种存储容量对比图；
图5为本申请实施例提供的一种固态硬盘的数据处理方法的流程图；
图6为本申请实施例提供的一种数据处理装置的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
实际应用中，由于SSD的写入量较大，SSD频繁触发垃圾回收(garbagecollection，GC)操作，以释放更多可用存储空间。然而，频繁触发垃圾回收操作容易对SSD的读写性能和使用寿命产生不利影响。为此，本申请实施例提供一种固态硬盘的数据处理方法、固态硬盘、电子设备及介质，在本申请实施例中，固态硬盘通过动态分区，既有承载从主机系统写入的数据的日志区，又有承载从日志区迁移过来的数据的数据区。进一步的，在日志区执行GC操作时完成数据从日志区到数据区的迁移，也即日志区的数据通过盘体内部GC操作被动地写入数据区，在一定程度上降低了固态硬盘的写放大，极大地减少了数据迁移量，节约了总线带宽；进一步的，日志区中存储区块的有效数据也可以继续沉淀在日志区中，进而降低数据区的GC压力，降低固态硬盘的写放大；由此，改善固态硬盘的读写性能和使用寿命。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
图1为本申请实施例提供的一种固态硬盘的结构示意图。参见图1，该固态硬盘包括相互通信连接的控制器和存储介质。其中，控制器例如包括但不限于：MCU(Microcontroller，单片机)、CPU(Central Process Unit，中央处理器)和MPU(Microprocessor Unit，微处理器)等。存储介质例如包括但不限于：Nand Flash闪存介质。进一步的，固态硬盘还可以包括：动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)。利用动态随机存取存储器可以存储FTL(Flash Translation Layer，闪存转换层)的闪存映射表，闪存映射表用于表示逻辑地址和物理地址之间的映射关系。
在本实施例中，控制器可以将存储介质的存储空间进行分区，以划分出日志区、数据区和空白区，日志区、数据区和空白区各自包括至少一个存储区块(Zone)。存储区块(Zone)可以理解为相对于物理块(Block)粒度更大的存储单元，其可以包括一个或多个物理块，也即一个存储区块对应一组物理块。
在本实施例中，固态硬盘通过动态分区，既有承载从主机系统写入的数据的日志区，又有承载从日志区迁移过来的数据的数据区。当然，也可以直接将主机系统提供的数据写入数据区，对此不做限制。从数据存储时长来看，相对而言，日志区可以理解为短时间存储区域，数据区可以理解为长时间存储区域，最新写入固态硬盘的数据可以优先写入日志区，日志区中的已有数据可以在满足一定条件后写入数据区，也即数据在日志区的存储时长相对较短，在数据区的存储时长相对较长，当然，主机系统可以灵活选择当前所需写入的数据是写入日志区还是数据区。日志区的存储容量可以与数据区的存储容量大小相当或不相当，对此不做限制；另外，空白区是不进行数据存储的存储区。值得注意的是，空白区中的存储区块可以调度到日志区或数据区中，日志区或数据区中经过数据擦除(Erase)的存储区块(也即当前数据清空的存储区块)也可以调度到空白区，也就是说，任一存储区块可以动态调度至空白区、日志区或数据区。另外，任一存储区块不可混合日志区中的数据和数据区中的数据，任一存储区块的用途单一，要么在日志区中存储数据，要么在数据区中存储数据。
在本实施例中，日志区的存储容量与数据区的存储容量的动态边界可灵活的调度，降低磨损均衡。于是，进一步可选的，控制器可以以全局均衡磨损(Wear Leveling)方式将空白区的存储区块调度至日志区或数据区。以全局磨损均衡方式使各存储区块在日志区与数据区的使用轮换，降低磨损热点、改善了固态应用的使用寿命。
在本实施例中，固态硬盘还可以包括主机接口(Host interface)，主机系统可以通过主机接口(Host interface)与固态硬盘进行数据读写交互，也即主机系统可以向固态硬盘写入数据，也可以从固态硬盘中读取数据。其中，主机系统例如包括但不限于：笔记本、桌上计算机、智能手机、平板计算机、工业计算机等任意设备形态的计算机系统。主机系统和固态硬盘可以处于同一个设备中，也可以处于不同设备中，对此不做限制。
在本实施例中，控制器可以将主机系统请求写入的至少一个数据写入日志区的至少一个存储区块中的全部或部分存储区块。随着时间推移，日志区可能出现写满状态的存储区块，为了改善固态硬盘的读写性能和使用寿命，控制器可以检测日志区的至少一个存储区块中每一个存储区块是否处于写满状态；若检测到处于写满状态的第一存储区块，则触发针对第一存储区块的垃圾回收操作，以及对经垃圾回收操作整理出第一存储区块中的有效数据迁移至日志区或数据区中处于未写满状态的存储区块，并对迁移后的第一存储区块进行数据擦除，以及将数据擦除后的第一存储区块从日志区调度至空白区。
在本实施例中，控制器可以实时或周期性检测日志区的任一存储区块是否出现写满状态。具体而言，可以将日志区的任一存储区块的当前剩余存储容量与按需灵活设置的剩余存储容量阈值进行比较，若当前剩余存储容量小于剩余存储容量阈值，则可以认为存储区块处于未写满状态；若当前剩余存储容量大于或等于剩余存储容量阈值，则可以认为存储区块处于写满状态。
在本实施例中，控制器在检测到日志区任一存储区块出现写满状态时，可以触发针对该存储区块的垃圾回收操作，以整理出该存储区块中的有效数据，该存储区块中的有效数据可以迁移至日志区的其他未写满的存储区块中，也可以迁移至数据区中未写满的存储区块，对此不做限制。进一步可选的，存储区块中的有效数据可以随着主机系统提供的用户数据一起写入数据区中一个或多个未写满的存储区块，以减少同时进行数据存储的存储区块的数量。参见图2，在T＝t1时刻，日志区的已写满的存储区块5中的有效数据写入至数据区中的存储区块N中，当然，日志区的已写满的存储区块5中的有效数据也可以写入日志区的处于未写满状态(也即写入中)的存储区块M中。另外，在图2中，M、N、X、Y均为不同的正整数。
在本实施例中，在对日志区执行GC操作时完成数据从日志区到数据区的迁移，也即日志区的数据通过盘体内部GC操作被动地写入数据区，该写入方式可以称作为被动模式数据写，在一定程度上降低了固态硬盘的写放大，极大地减少了数据迁移量，节约了总线带宽。另外，相比主动数据复制方式，被动模式数据写的方式由于并不是主动将日志区中的数据复制到数据区中，极大地减少了数据迁移量，节约了总线带宽。
在本实施例中，日志区中存储区块的有效数据也可以继续沉淀在日志区中，进而降低数据区的GC压力或减少数据区的刷新操作，降低固态硬盘的写放大。
进一步可选的，还可以结合固态硬盘中数据的读写特性进行数据迁移，进而有区分地控制数据在固态硬盘的各个分区位置及留存时段，减少交通拥塞，降低数据写放大。
基于上述，控制器还可以分析日志区已写入的至少一个数据各自的热度类型，热度类型包括写热点类型、读热点类型、写冷点类型和读冷点类型。当然，控制器也可以分析数据区已写入的至少一个数据各自的热度类型，对此不做限制。
具体而言，控制器可以根据数据的一段时间内的读次数或写次数确定数据所属的热度类型。例如，若数据在一段时间内读次数大于灵活设置的预设读次数阈值，则数据的热度类型为读热点类型。若数据在一段时间内读次数小于或等于灵活设置的预设读次数阈值，则数据的热度类型为读冷点类型。若数据在一段时间内写次数大于灵活设置的预设写次数阈值，则数据的热度类型为写热点类型。若数据在一段时间内写次数小于或等于灵活设置的预设写次数阈值，则数据的热度类型为写冷点类型。当然，热度类型的划分逻辑根据实际需求设置。
基于上述，控制器在迁移第一存储区块中的有效数据时，具体用于：针对第一存储区块中写热点类型的有效数据，将写热点类型的有效数据写入日志区中处于未写满状态的第二存储区块；针对第一存储区块中读热点类型的有效数据，若日志区中部分的存储区块处于未写满状态，则将读热点类型的有效数据写入日志区中处于未写满状态的第三存储区块；若日志区中全部的存储区块处于已写满状态，则将读热点类型的有效数据写入数据区中处于未写满状态的第四存储区块；针对第一存储区块中写冷点类型的有效数据，则将写冷点类型的有效数据写入数据区中处于未写满状态的第五存储区块，第五存储区块的热度等级与写冷点类型的有效数据的热度信息匹配；针对第一存储区块中读冷点类型的有效数据，则对读冷点类型的有效数据进行压缩处理，以及将压缩处理后的读冷点类型的有效数据写入数据区中处于未写满状态的第六存储区块。
参见图3，主机系统向固态硬盘发送读指令，以从固态硬盘中读取数据，主机向固态硬盘发送写指令，以从固态硬盘中读取数据。随着时间推移，固态硬盘中存储的数据越来越多，固态硬盘的控制器可以基于这些存储的数据的诸如读次数或写次数等访问特征对内部存储的数据进行读写热度分析，以确认数据的热度类型。
在一种情形中，日志区的任一存储区块回收时，整理出的写热点类型的有效数据同主机系统请求写入的数据一并写入日志区中未写满的存储区块以继续沉淀，减少后台数据区的存储区块的GC触发。
值得注意的是，写热点类型的有效数据的写热度较高，更新频繁，将写热点类型的有效数据仍然写入日志区中继续迭代，进一步的，还可以将写热点类型的有效数据同主机系统当前请求写入的数据一并写入日志区中未写满的存储区块，无需额外申请空白存储区块写入，能够简化元数据管理和掉电保护等操作，能够有效地减少后台数据区的存储区块的GC触发。当然，若日志区当前没有剩余存储容量，也是可以将写热点类型的有效数据写入数据区的。或者，若日志区当前没有剩余存储容量，申请将空白区的存储区块调度至日志区，以对日志区的存储容量进行扩容，并经写热点类型的有效数据写入日志区中。
在另一种情形中，若日志区的存储容量未达到容量水位(也即日志区还有剩余存储容量)，则日志区的任一存储区块回收时，整理出的读热点类型的有效数据写入日志区中未写满的存储区块以继续沉淀；若达到容量水位(也即日志区没有剩余存储容量)，则整理出的有效数据写入数据区的若干个存储区块。
值得注意的是，读热点类型的数据在固态硬盘的存储期间被频繁读取根据NANDflash介质工作机理可知，读热点类型的数据的周边数据因读干扰(read disturb)而错误率上升，最终导致不得不在后台刷新数据，增大写放大。因此，甄别读热点类型的数据并将其放入日志区，可降低错误率降低整体写放大。当然，读热点类型的数据在日志去为临时放置，日志区中有效数据最终会被迁移至数据区，无效数据会被删除。另外，在日志区中的数据本身因在NAND flash介质中存在时长相对较短，读干扰所形成的影响有限。因此，在日志区容量充足情况下，可将读热点类型的数据的保留在日志区中，例如，日志区回收写满的存储区块时，将读热点类型的数据一同写入当前正在写入的日志区中的存储区块。
在另一种情形中，日志区的任一存储区块回收时，整理出的写冷点类型的有效数据写入至数据区中的用于存储冷数据的存储区块中，并在数据区中按照写热度等级放置，降低后台数据区的存储区块的GC触发。
实际应用中，基于固态硬盘可支持的开放存储区块的数目来细分写热度等级，分别写入对应存储区块，即维持多个数据存储区块开放来放置不同写热度的数据。该操作细化区分，能够减少GC触发。
具体而言，数据区中的包括多个写热度等级不同的用于存储冷数据的存储区块，写热度等级越高，数据的热度越高。日志区所整理出的写冷点类型的有效数据写入数据区中与其热度信息匹配的写热度等级的存储区块。
在另一种情形中，日志区的任一存储区块回收时，控制器对整理出的读冷点类型的有效数据进行压缩处理，压缩结果写入数据区。
实际应用中，读冷点类型的有效数据从日志区迁移至数据区时，可以先由固态硬盘的控制器纠错后再写入数据区。进一步的，控制器针对读冷点类型的有效数据的压缩环节，可以节省存储空间，提供更多的空白区来灵活调度，相当于增大了固态硬盘的OP(over-provisioning，预留空间)区，改善了写入性能和使用寿命。
在本实施例中，由于仅仅是迁移了存储区块中的有效数据，存储区块中可能还剩余有无效数据，为此，对迁移后的存储区块进行数据擦除，以清空迁移后的存储区块中数据，使得固态硬盘可以提供可用存储空间。数据擦除后的存储区块可以继续保留在日志区，进一步的，为了减少磨损热点，改善固态硬盘的使用寿命，还可以将数据擦除后的存储区块从日志区调度至空白区。这样，在后续使用过程中，历史作为日志区的存储区块可以在未来作为数据区的存储区块，为动态更新存储区块的用途提供前提条件。参见图2，日志区的存储区块5在GC完成之后，数据清空后的存储区块5可以调度至空白区中。
进一步可选的，控制器还可以根据设定垃圾回收策略对数据区中至少一个存储区块执行垃圾回收操作，以及将经垃圾回收操作整理出的数据区中至少一个存储区块的有效数据迁移至空白区中的存储区块，对迁移后的数据区中至少一个存储区块进行数据擦除，以及将数据擦除后的数据区中至少一个存储区块从数据区调度至空白区，并将迁入数据后的空白区中的存储区块从空白区调度至数据区。
具体而言，设定垃圾回收策略可以根据实际应用需求灵活设置，例如，周期性针对数据区进行垃圾回收，不定期对数据区进行垃圾回收，或者，在数据区的当前剩余存储容量不足时对数据区进行垃圾回收，但并不以此为限。
参见图2，在T＝t2时刻，对数据区的存储区块N执行GC操作或数据刷新操作，整理出的存储区块N中的有效数据可以写入空白区的存储区块Y中，写入数据的存储区块Y从空白区调度至数据区，另外，数据擦除后的存储区块N从数据区调度至空白区。
在一些可选的实现方式中，控制器在将主机系统请求写入的至少一个数据写入日志区时，具体用于：针对至少一个数据中每个数据，将数据及其版本、逻辑块地址(LogicalBlock Addressing，LBA)以追加写方式写入日志区的至少一个存储区块中的任一存储区块。
具体而言，随着时间推移，日志区中会存储同一逻辑块地址的多个版本数据，也即新、旧版本的同一数据存储在日志区中。可以理解的是，动态协调日志区的存储容量，可以提升数据的版本整合效率。本实施例提供的固态硬盘因综合考虑写入寿命、并行度和延迟等因素，能够提供较大的日志区存储容量，因此，本实施例提供的固态硬盘的日志区能够承载同一逻辑块地址的更多版本数据，进而延长了数据在日志区的沉淀时间，能够极大地减少后续日志区的数据向数据区进行迁移时的数据迁移量，降低写放大和存储介质的磨损。基于此，进一步可选的，控制器在迁移第一存储区块中的有效数据时，具体用于：从第一存储区块中相同逻辑块地址的多个版本的有效数据中选择逻辑块地址对应的版本最新的有效数据；将各个逻辑块地址对应的最新的有效数据迁移至日志区或数据区中处于未写满状态的存储区块。
实际应用中，通常应用SCM(Storage Class Memory，存储级内存)SSD作为本地存储设备，SCM SSD是指由SCM和固态硬盘组成的混合存储设备。参见图4，SCM SSD最多存储3个版本的数据，而本实施例提供的固态硬盘的日志区能够存储18个版本及以上的数据，本实施例提供的固态硬盘的日志区存储容量显著大于SCM SSD的存储容量。以LBA＝l1为例，在数据迁移时，SCM SSD可省略两个过时版本，v3为最新版本。本实施例提供的固态硬盘，可以省略17个过时版本，v18为最新版本。这意味着数据从日志区迁移时，仅仅需要将最新版本的数据迁移出去，而过时版本也即旧版本的数据可擦除，极大地减少了数据迁移量。另外，支持更多版本的数据保存至本实施例提供的固态硬盘的日志区中，能够有效地延长数据的沉淀时间，减少中间态过渡过程。
本申请实施例提供的技术方案，固态硬盘通过动态分区，既有承载从主机系统写入的数据的日志区，又有承载从日志区迁移过来的数据的数据区。进一步的，在日志区执行GC操作时完成数据从日志区到数据区的迁移，也即日志区的数据通过盘体内部GC操作被动地写入数据区，在一定程度上降低了固态硬盘的写放大，极大地减少了数据迁移量，节约了总线带宽；进一步的，日志区中存储区块的有效数据也可以继续沉淀在日志区中，进而降低数据区的GC压力，降低固态硬盘的写放大；由此，改善固态硬盘的读写性能和使用寿命。
图5为本申请实施例提供的一种固态硬盘的数据处理方法的流程图。其中，固态硬盘的存储介质的存储空间划分为日志区、数据区和空白区，日志区、数据区和空白区各自包括至少一个存储区块。参见图5，该方法可以包括以下步骤：
501、将主机系统请求写入的至少一个数据，写入日志区的至少一个存储区块中的全部或部分存储区块。
502、检测日志区的至少一个存储区块中每一个存储区块是否处于写满状态。
503、若检测到处于写满状态的第一存储区块，则触发针对第一存储区块的垃圾回收操作，以及对经垃圾回收操作整理出第一存储区块中的有效数据迁移至日志区或数据区中处于未写满状态的存储区块。
504、对迁移后的第一存储区块进行数据擦除，以及将数据擦除后的第一存储区块从日志区调度至空白区。
进一步可选的，在对经垃圾回收操作整理出第一存储区块中的有效数据迁移至日志区或数据区中处于未写满状态的存储区块之前，上述方法还包括：分析日志区已写入的至少一个数据各自的热度类型，热度类型包括写热点类型、读热点类型、写冷点类型和读冷点类型。
进一步可选的，对经垃圾回收操作整理出第一存储区块中的有效数据迁移至日志区或数据区中处于未写满状态的存储区块包括：针对第一存储区块中写热点类型的有效数据，将写热点类型的有效数据写入日志区中处于未写满状态的第二存储区块；针对第一存储区块中读热点类型的有效数据，若日志区中部分的存储区块处于未写满状态，则将读热点类型的有效数据写入日志区中处于未写满状态的第三存储区块；若日志区中全部的存储区块处于已写满状态，则将读热点类型的有效数据写入数据区中处于未写满状态的第四存储区块；针对第一存储区块中写冷点类型的有效数据，则将写冷点类型的有效数据写入数据区中处于未写满状态的第五存储区块，第五存储区块的热度等级与写冷点类型的有效数据的热度信息匹配；针对第一存储区块中读冷点类型的有效数据，则对读冷点类型的有效数据进行压缩处理，以及将压缩处理后的读冷点类型的有效数据写入数据区中处于未写满状态的第六存储区块。
进一步可选的，将主机系统请求写入的至少一个数据，写入日志区的至少一个存储区块中的全部或部分存储区块，包括：针对至少一个数据中每个数据，将数据及其版本、逻辑块地址LBA以追加写方式写入日志区的至少一个存储区块中的任一存储区块。
进一步可选的，对经垃圾回收操作整理出第一存储区块中的有效数据迁移至日志区或数据区中处于未写满状态的存储区块包括：从第一存储区块中相同逻辑块地址的多个版本的有效数据中选择逻辑块地址对应的版本最新的有效数据；将各个逻辑块地址对应的最新的有效数据迁移至日志区或数据区中处于未写满状态的存储区块。
进一步可选的，上述方法还包括：以全局均衡磨损方式将空白区的存储区块调度至日志区或数据区。
进一步可选的，上述方法还包括：根据设定垃圾回收策略对数据区中至少一个存储区块执行垃圾回收操作；将经垃圾回收操作整理出的数据区中至少一个存储区块的有效数据迁移至空白区的存储区块中；对迁移后的数据区中至少一个存储区块进行数据擦除，以及将数据擦除后的数据区中至少一个存储区块从数据区调度至空白区，并将迁入数据后的空白区中的存储区块从空白区调度至数据区。
关于该方法实施例中各步骤的详细实施过程可参见前述设备实施例中的相关描述，在此不再赘述。
本申请实施例提供的技术方案，固态硬盘通过动态分区，既有承载从主机系统写入的数据的日志区，又有承载从日志区迁移过来的数据的数据区。进一步的，在日志区执行GC操作时完成数据从日志区到数据区的迁移，也即日志区的数据通过盘体内部GC操作被动地写入数据区，在一定程度上降低了固态硬盘的写放大，极大地减少了数据迁移量，节约了总线带宽；进一步的，日志区中存储区块的有效数据也可以继续沉淀在日志区中，进而降低数据区的GC压力，降低固态硬盘的写放大；由此，改善固态硬盘的读写性能和使用寿命。
图6为本申请实施例提供的一种数据处理装置的结构示意图。该数据处理装置该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，并一般可以集成在固态硬盘或者电子设备中。其中，固态硬盘的存储介质的存储空间划分为日志区、数据区和空白区，日志区、数据区和空白区各自包括至少一个存储区块。参见图6，该装置可以包括：
写入模块61，用于将主机系统请求写入的至少一个数据，写入日志区的至少一个存储区块中的全部或部分存储区块；
检测模块62，用于检测日志区的至少一个存储区块中每一个存储区块是否处于写满状态；
多功能处理模块63，用于若检测到处于写满状态的第一存储区块，则触发针对第一存储区块的垃圾回收操作，以及对经垃圾回收操作整理出第一存储区块中的有效数据迁移至日志区或数据区中处于未写满状态的存储区块；对迁移后的第一存储区块进行数据擦除，以及将数据擦除后的第一存储区块从日志区调度至空白区。
进一步可选的，多功能处理模块63还用于：分析日志区已写入的至少一个数据各自的热度类型，热度类型包括写热点类型、读热点类型、写冷点类型和读冷点类型。
进一步可选的，多功能处理模块63对经垃圾回收操作整理出第一存储区块中的有效数据迁移至日志区或数据区中处于未写满状态的存储区块时，具体用于：针对第一存储区块中写热点类型的有效数据，将写热点类型的有效数据写入日志区中处于未写满状态的第二存储区块；针对第一存储区块中读热点类型的有效数据，若日志区中部分的存储区块处于未写满状态，则将读热点类型的有效数据写入日志区中处于未写满状态的第三存储区块；若日志区中全部的存储区块处于已写满状态，则将读热点类型的有效数据写入数据区中处于未写满状态的第四存储区块；针对第一存储区块中写冷点类型的有效数据，则将写冷点类型的有效数据写入数据区中处于未写满状态的第五存储区块，第五存储区块的热度等级与写冷点类型的有效数据的热度信息匹配；针对第一存储区块中读冷点类型的有效数据，则对读冷点类型的有效数据进行压缩处理，以及将压缩处理后的读冷点类型的有效数据写入数据区中处于未写满状态的第六存储区块。
进一步可选的，写入模块61将主机系统请求写入的至少一个数据，写入日志区的至少一个存储区块中的全部或部分存储区块时，具体用于：针对至少一个数据中每个数据，将数据及其版本、逻辑块地址LBA以追加写方式写入日志区的至少一个存储区块中的任一存储区块。
进一步可选的，多功能处理模块63对经垃圾回收操作整理出第一存储区块中的有效数据迁移至日志区或数据区中处于未写满状态的存储区块时，具体用于：从第一存储区块中相同逻辑块地址的多个版本的有效数据中选择逻辑块地址对应的版本最新的有效数据；将各个逻辑块地址对应的最新的有效数据迁移至日志区或数据区中处于未写满状态的存储区块。
进一步可选的，多功能处理模块63，还用于以全局均衡磨损方式将空白区的存储区块调度至日志区或数据区。
进一步可选的，多功能处理模块63，还用于根据设定垃圾回收策略对数据区中至少一个存储区块执行垃圾回收操作；将经垃圾回收操作整理出的数据区中至少一个存储区块的有效数据迁移至空白区的存储区块中；对迁移后的数据区中至少一个存储区块进行数据擦除，以及将数据擦除后的数据区中至少一个存储区块从数据区调度至空白区，并将迁入数据后的空白区中的存储区块从空白区调度至数据区。
图6所示的数据处理装置可以执行图5所示实施例的固态硬盘的数据处理方法，其实现原理和技术效果不再赘述。
本申请实施例提供的技术方案，固态硬盘通过动态分区，既有承载从主机系统写入的数据的日志区，又有承载从日志区迁移过来的数据的数据区。进一步的，在日志区执行GC操作时完成数据从日志区到数据区的迁移，也即日志区的数据通过盘体内部GC操作被动地写入数据区，在一定程度上降低了固态硬盘的写放大，极大地减少了数据迁移量，节约了总线带宽；进一步的，日志区中存储区块的有效数据也可以继续沉淀在日志区中，进而降低数据区的GC压力，降低固态硬盘的写放大；由此，改善固态硬盘的读写性能和使用寿命。
需要说明的是，上述实施例所提供方法的各步骤的执行主体均可以是同一设备，或者，该方法也由不同设备作为执行主体。比如，步骤501至步骤504的执行主体可以为设备A；又比如，步骤501和502的执行主体可以为设备A，步骤503和504的执行主体可以为设备B；等等。
另外，在上述实施例及附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如501、502等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
图7为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图7所示，该电子设备包括：存储器71和处理器72；
存储器71，用于存储计算机程序，并可被配置为存储其它各种数据以支持在计算平台上的操作。这些数据的示例包括用于在计算平台上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。
存储器71可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
处理器72，与存储器71耦合，用于执行存储器71中的计算机程序，以用于：将主机系统请求写入的至少一个数据，写入日志区的至少一个存储区块中的全部或部分存储区块；检测日志区的至少一个存储区块中每一个存储区块是否处于写满状态；若检测到处于写满状态的第一存储区块，则触发针对第一存储区块的垃圾回收操作，以及对经垃圾回收操作整理出第一存储区块中的有效数据迁移至日志区或数据区中处于未写满状态的存储区块；对迁移后的第一存储区块进行数据擦除，以及将数据擦除后的第一存储区块从日志区调度至空白区。
进一步可选的，处理器72还用于：分析日志区已写入的至少一个数据各自的热度类型，热度类型包括写热点类型、读热点类型、写冷点类型和读冷点类型。
进一步可选的，处理器72对经垃圾回收操作整理出第一存储区块中的有效数据迁移至日志区或数据区中处于未写满状态的存储区块时，具体用于：针对第一存储区块中写热点类型的有效数据，将写热点类型的有效数据写入日志区中处于未写满状态的第二存储区块；针对第一存储区块中读热点类型的有效数据，若日志区中部分的存储区块处于未写满状态，则将读热点类型的有效数据写入日志区中处于未写满状态的第三存储区块；若日志区中全部的存储区块处于已写满状态，则将读热点类型的有效数据写入数据区中处于未写满状态的第四存储区块；针对第一存储区块中写冷点类型的有效数据，则将写冷点类型的有效数据写入数据区中处于未写满状态的第五存储区块，第五存储区块的热度等级与写冷点类型的有效数据的热度信息匹配；针对第一存储区块中读冷点类型的有效数据，则对读冷点类型的有效数据进行压缩处理，以及将压缩处理后的读冷点类型的有效数据写入数据区中处于未写满状态的第六存储区块。
进一步可选的，处理器72将主机系统请求写入的至少一个数据，写入日志区的至少一个存储区块中的全部或部分存储区块时，具体用于：针对至少一个数据中每个数据，将数据及其版本、逻辑块地址以追加写方式写入日志区的至少一个存储区块中的任一存储区块。
进一步可选的，处理器72对经垃圾回收操作整理出第一存储区块中的有效数据迁移至日志区或数据区中处于未写满状态的存储区块时，具体用于：从第一存储区块中相同逻辑块地址的多个版本的有效数据中选择逻辑块地址对应的版本最新的有效数据；将各个逻辑块地址对应的最新的有效数据迁移至日志区或数据区中处于未写满状态的存储区块。
进一步可选的，处理器72，还用于以全局均衡磨损方式将空白区的存储区块调度至日志区或数据区。
进一步可选的，处理器72，还用于根据设定垃圾回收策略对数据区中至少一个存储区块执行垃圾回收操作；将经垃圾回收操作整理出的数据区中至少一个存储区块的有效数据迁移至空白区的存储区块中；对迁移后的数据区中至少一个存储区块进行数据擦除，以及将数据擦除后的数据区中至少一个存储区块从数据区调度至空白区，并将迁入数据后的空白区中的存储区块从空白区调度至数据区。
进一步，如图7所示，该电子设备还包括：通信组件73、显示器74、电源组件75、音频组件76等其它组件。图7中仅示意性给出部分组件，并不意味着电子设备只包括图7所示组件。另外，图7中虚线框内的组件为可选组件，而非必选组件，具体可视电子设备的产品形态而定。本实施例的电子设备可以实现为台式电脑、笔记本电脑、智能手机或IOT设备等终端设备，也可以是常规服务器、云服务器或服务器阵列等服务端设备。若本实施例的电子设备实现为台式电脑、笔记本电脑、智能手机等终端设备，可以包含图7中虚线框内的组件；若本实施例的电子设备实现为常规服务器、云服务器或服务器阵列等服务端设备，则可以不包含图7中虚线框内的组件。
关于处理器执行各动作的详细实施过程可参见前述方法实施例或设备实施例中的相关描述，在此不再赘述。
相应地，本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，计算机程序被执行时能够实现上述方法实施例中可由电子设备执行的各步骤。
相应地，本申请实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，当计算机程序/指令被处理器执行时，致使处理器能够实现上述方法实施例中可由电子设备执行的各步骤。
上述通信组件被配置为便于通信组件所在设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。通信组件所在设备可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G、3G、4G/LTE、5G等移动通信网络，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
上述显示器包括屏幕，其屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。
上述电源组件，为电源组件所在设备的各种组件提供电力。电源组件可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电源组件所在设备生成、管理和分配电力相关联的组件。
上述音频组件，可被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件包括一个麦克风(MIC)，当音频组件所在设备处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器或经由通信组件发送。在一些实施例中，音频组件还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (14)

1.一种固态硬盘的数据处理方法，其特征在于，所述固态硬盘的存储介质的存储空间划分为日志区、数据区和空白区，所述日志区、所述数据区和所述空白区各自包括至少一个存储区块；所述方法包括：
将主机系统请求写入的至少一个数据，写入所述日志区的至少一个存储区块中的全部或部分存储区块；
检测所述日志区的至少一个存储区块中每一个存储区块是否处于写满状态；
若检测到处于写满状态的第一存储区块，则触发针对所述第一存储区块的垃圾回收操作，以及对经垃圾回收操作整理出所述第一存储区块中的有效数据迁移至所述日志区或所述数据区中处于未写满状态的存储区块；
对迁移后的所述第一存储区块进行数据擦除，以及将数据擦除后的所述第一存储区块从所述日志区调度至所述空白区。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对经垃圾回收操作整理出所述第一存储区块中的有效数据迁移至所述日志区或所述数据区中处于未写满状态的存储区块之前，还包括：
分析所述日志区已写入的至少一个数据各自的热度类型，所述热度类型包括写热点类型、读热点类型、写冷点类型和读冷点类型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对经垃圾回收操作整理出所述第一存储区块中的有效数据迁移至所述日志区或所述数据区中处于未写满状态的存储区块包括：
针对所述第一存储区块中写热点类型的有效数据，将所述写热点类型的有效数据写入所述日志区中处于未写满状态的第二存储区块；
针对所述第一存储区块中读热点类型的有效数据，若所述日志区中部分的存储区块处于未写满状态，则将所述读热点类型的有效数据写入所述日志区中处于未写满状态的第三存储区块；若所述日志区中全部的存储区块处于已写满状态，则将所述读热点类型的有效数据写入所述数据区中处于未写满状态的第四存储区块；
针对所述第一存储区块中写冷点类型的有效数据，则将所述写冷点类型的有效数据写入所述数据区中处于未写满状态的第五存储区块，所述第五存储区块的热度等级与所述写冷点类型的有效数据的热度信息匹配；
针对所述第一存储区块中读冷点类型的有效数据，则对所述读冷点类型的有效数据进行压缩处理，以及将压缩处理后的所述读冷点类型的有效数据写入所述数据区中处于未写满状态的第六存储区块。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将主机系统请求写入的至少一个数据，写入所述日志区的至少一个存储区块中的全部或部分存储区块，包括：
针对所述至少一个数据中每个数据，将所述数据及其版本、逻辑块地址LBA以追加写方式写入所述日志区的所述至少一个存储区块中的任一存储区块。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对经垃圾回收操作整理出所述第一存储区块中的有效数据迁移至所述日志区或所述数据区中处于未写满状态的存储区块包括：
从所述第一存储区块中相同LBA的多个版本的有效数据中选择所述LBA对应的版本最新的有效数据；
将各个LBA对应的最新的有效数据迁移至所述日志区或所述数据区中处于未写满状态的存储区块。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
以全局均衡磨损方式将所述空白区的存储区块调度至所述日志区或所述数据区。
7.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
根据设定垃圾回收策略对所述数据区中至少一个存储区块执行垃圾回收操作；
将经垃圾回收操作整理出的所述数据区中至少一个存储区块的有效数据迁移至所述空白区的存储区块中；
对迁移后的所述数据区中至少一个存储区块进行数据擦除，以及将数据擦除后的所述数据区中至少一个存储区块从所述数据区调度至所述空白区，并将迁入数据后的空白区中的存储区块从所述空白区调度至所述数据区。
8.一种固态硬盘，其特征在于，包括：相互通信连接的控制器和存储介质；
所述控制器，用于将存储介质的存储空间进行分区，以划分出日志区、数据区和空白区，所述日志区、所述数据区和所述空白区各自包括至少一个存储区块；
所述控制器，还用于将主机系统请求写入的至少一个数据写入所述日志区的至少一个存储区块中的全部或部分存储区块；检测所述日志区的至少一个存储区块中每一个存储区块是否处于写满状态；若检测到处于写满状态的第一存储区块，则触发针对所述第一存储区块的垃圾回收操作，以及对经垃圾回收操作整理出所述第一存储区块中的有效数据迁移至所述日志区或所述数据区中处于未写满状态的存储区块，并对迁移后的所述第一存储区块进行数据擦除，以及将数据擦除后的所述第一存储区块从所述日志区调度至所述空白区。
9.根据权利要求8所述的固态硬盘，其特征在于，所述控制器还用于：
分析所述日志区已写入的至少一个数据各自的热度类型，所述热度类型包括写热点类型、读热点类型、写冷点类型和读冷点类型。
10.根据权利要求9所述的固态硬盘，其特征在于，所述控制器在迁移所述第一存储区块中的有效数据时，具体用于：
针对所述第一存储区块中写热点类型的有效数据，将所述写热点类型的有效数据写入所述日志区中处于未写满状态的第二存储区块；
针对所述第一存储区块中读热点类型的有效数据，若所述日志区中部分的存储区块处于未写满状态，则将所述读热点类型的有效数据写入所述日志区中处于未写满状态的第三存储区块；若所述日志区中全部的存储区块处于已写满状态，则将所述读热点类型的有效数据写入所述数据区中处于未写满状态的第四存储区块；
针对所述第一存储区块中写冷点类型的有效数据，则将所述写冷点类型的有效数据写入所述数据区中处于未写满状态的第五存储区块，所述第五存储区块的热度等级与所述写冷点类型的有效数据的热度信息匹配；
针对所述第一存储区块中读冷点类型的有效数据，则对所述读冷点类型的有效数据进行压缩处理，以及将压缩处理后的所述读冷点类型的有效数据写入所述数据区中处于未写满状态的第六存储区块。
11.根据权利要求8所述的固态硬盘，其特征在于，所述控制器在将主机系统请求写入的至少一个数据写入所述日志区时，具体用于：
针对所述至少一个数据中每个数据，将所述数据及其版本、逻辑块地址LBA以追加写方式写入所述日志区的所述至少一个存储区块中的任一存储区块。
12.根据权利要求11所述的固态硬盘，其特征在于，所述控制器在迁移所述第一存储区块中的有效数据时，具体用于：
从所述第一存储区块中相同LBA的多个版本的有效数据中选择所述LBA对应的版本最新的有效数据；
将各个LBA对应的最新的有效数据迁移至所述日志区或所述数据区中处于未写满状态的存储区块。
13.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器耦合至所述存储器，用于执行所述计算机程序以用于执行权利要求1-7任一项所述方法中的步骤。
14.一种存储有计算机程序的计算机存储介质，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时，致使所述处理器能够实现权利要求1-7任一项所述方法中的步骤。
CN202211001257.XA 2022-08-19 2022-08-19 固态硬盘的数据处理方法、固态硬盘、电子设备及介质 Pending CN115421651A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211001257.XA CN115421651A (zh) 2022-08-19 2022-08-19 固态硬盘的数据处理方法、固态硬盘、电子设备及介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211001257.XA CN115421651A (zh) 2022-08-19 2022-08-19 固态硬盘的数据处理方法、固态硬盘、电子设备及介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115421651A true CN115421651A (zh) 2022-12-02

Family

ID=84198605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211001257.XA Pending CN115421651A (zh) 2022-08-19 2022-08-19 固态硬盘的数据处理方法、固态硬盘、电子设备及介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115421651A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115904257A (zh) * 2023-02-24 2023-04-04 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种ssd的管理方法、系统、服务器、装置及存储介质
CN115934002A (zh) * 2023-03-08 2023-04-07 阿里巴巴（中国）有限公司 固态硬盘的访问方法、固态硬盘、存储系统及云服务器
CN116820861A (zh) * 2023-08-31 2023-09-29 江苏华存电子科技有限公司 一种企业级固态硬盘垃圾回收机制的测试方法及测试装置
CN117056245A (zh) * 2023-08-18 2023-11-14 武汉麓谷科技有限公司 一种基于zns固态硬盘的面向日志记录应用的数据组织方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115904257A (zh) * 2023-02-24 2023-04-04 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种ssd的管理方法、系统、服务器、装置及存储介质
CN115934002A (zh) * 2023-03-08 2023-04-07 阿里巴巴（中国）有限公司 固态硬盘的访问方法、固态硬盘、存储系统及云服务器
CN115934002B (zh) * 2023-03-08 2023-08-04 阿里巴巴（中国）有限公司 固态硬盘的访问方法、固态硬盘、存储系统及云服务器
CN117056245A (zh) * 2023-08-18 2023-11-14 武汉麓谷科技有限公司 一种基于zns固态硬盘的面向日志记录应用的数据组织方法
CN117056245B (zh) * 2023-08-18 2024-02-23 武汉麓谷科技有限公司 一种基于zns固态硬盘的面向日志记录应用的数据组织方法
CN116820861A (zh) * 2023-08-31 2023-09-29 江苏华存电子科技有限公司 一种企业级固态硬盘垃圾回收机制的测试方法及测试装置
CN116820861B (zh) * 2023-08-31 2023-11-21 江苏华存电子科技有限公司 一种企业级固态硬盘垃圾回收机制的测试方法及测试装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115421651A (zh) 固态硬盘的数据处理方法、固态硬盘、电子设备及介质
US10552315B2 (en) Data processing method and apparatus, and flash device
CN107368429B (zh) 数据储存装置、内存控制器及其数据管理方法与数据区块管理方法
US10552317B2 (en) Cache allocation in a computerized system
US10101914B2 (en) Memory management method, memory control circuit unit and memory storage device
US7774390B2 (en) Apparatus for collecting garbage block of nonvolatile memory according to power state and method of collecting the same
US9927985B2 (en) Method of dynamic table journaling
CN105718530B (zh) 文件存储系统及其文件存储控制方法
CN102650931B (zh) 一种写入数据的方法及系统
US8909895B2 (en) Memory apparatus
US9195581B2 (en) Techniques for moving data between memory types
US20130166828A1 (en) Data update apparatus and method for flash memory file system
KR20130096881A (ko) 플래시 메모리 장치
CN113093993B (zh) 一种闪存空间动态分配方法及固态硬盘
CN107092563B (zh) 一种垃圾回收方法及装置
US11138104B2 (en) Selection of mass storage device streams for garbage collection based on logical saturation
CN116400869B (zh) 闪存设备的坏块替换方法、闪存设备控制器及闪存设备
KR20210046377A (ko) 마이그레이션 동작을 위한 메모리 시스템 및 메모리 시스템의 동작방법
CN115934002B (zh) 固态硬盘的访问方法、固态硬盘、存储系统及云服务器
KR101026634B1 (ko) 하이브리드 플래시 메모리의 데이터 저장 방법
CN101477534B (zh) 用于实现快闪存储器均衡磨损的文件管理方法、管理装置
CN101739350B (zh) 存储器储存装置及其控制方法
CN110058938B (zh) 一种内存处理方法、装置、电子设备和可读介质
CN106021124B (zh) 一种数据的存储方法及存储系统
CN109119106B (zh) 数据存储方法、设备及计算机可读存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination