CN116504283A - 固态硬盘异常掉电的优化方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及固态硬盘异常掉电的优化方法、装置、设备及介质，该方法，包括：判断固态硬盘是否异常掉电；若固态硬盘是异常掉电，则获取固态硬盘掉电前最后的写入点；对该写入点填充虚拟数据；读取虚拟数据，以形成读取数据；判断读取数据与虚拟数据是否相同；若读取数据与虚拟数据相同，则在后续有新数据写入时，继续使用该写入点。本发明通过在异常掉电发生后，对掉电前最后的写入点,进行虚拟数据填充,然后检查填充的虚拟数据是否正确，若正确，则可继续使用当前写入点,不需更换新的写入点及搬移当前写入点上的数据,从而优化了异常处理过程,提高了固态硬盘的启动速度,间接提高闪存块的利用效率。
Description
技术领域
本发明涉及固态硬盘异常掉电技术领域，尤其是指固态硬盘异常掉电的优化方法、装置、设备及介质。
背景技术
目前现有技术方案是当异常掉电发生后，固态硬盘在重新上电时，会直接申请新的闪存块组，并将掉电前的映射表最后写入点的闪存块组的数据迁移到新的闪存块。这就带来了数据迁移的耗费的时间，以及因为申请新的闪存块组带来的空闲闪存块的消耗，在极端条件会存在因为闪存块的不足，触发异常处理而导致固态硬盘停止回应。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供固态硬盘异常掉电的优化方法、装置、设备及介质。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本实施例提供了一种固态硬盘异常掉电的优化方法，包括以下步骤：
判断固态硬盘是否异常掉电；
若固态硬盘是异常掉电，则获取固态硬盘掉电前最后的写入点；
对该写入点填充虚拟数据；
读取虚拟数据，以形成读取数据；
判断读取数据与虚拟数据是否相同；
若读取数据与虚拟数据相同，则在后续有新数据写入时，继续使用该写入点。
其进一步技术方案为：所述获取固态硬盘掉电前最后的写入点步骤中，当写入点有写入动作时，固件会同步保存当前的写入点信息，形成保存记录，固态硬盘上电后从保存记录中读取固态硬盘掉电前最后的写入点。
其进一步技术方案为：所述虚拟数据的数量为至少一个闪存页组。
其进一步技术方案为：所述判断读取数据与虚拟数据是否相同步骤之后，还包括：若读取数据与虚拟数据不相同，则从当前空闲的闪存块中选取擦除次数最小的一组闪存块，形成新的写入点，并将该写入点中的数据迁移到新的写入点。
第二方面，本实施例提供了一种固态硬盘异常掉电的优化装置，包括：第一判断单元、获取单元、填充单元、读取单元、第二判断单元及继续单元；
所述第一判断单元，用于判断固态硬盘是否异常掉电；
所述获取单元，用于若固态硬盘是异常掉电，则获取固态硬盘掉电前最后的写入点；
所述填充单元，用于对该写入点填充虚拟数据；
所述读取单元，用于读取虚拟数据，以形成读取数据；
所述第二判断单元，用于判断读取数据与虚拟数据是否相同；
所述继续单元，用于若读取数据与虚拟数据相同，则在后续有新数据写入时，继续使用该写入点。
其进一步技术方案为：所述获取单元中，当写入点有写入动作时，固件会同步保存当前的写入点信息，形成保存记录，固态硬盘上电后从保存记录中读取固态硬盘掉电前最后的写入点。
其进一步技术方案为：所述虚拟数据的数量为至少一个闪存页组。
其进一步技术方案为：所述装置还包括：选取迁移单元，用于若读取数据与虚拟数据不相同，则从当前空闲的闪存块中选取擦除次数最小的一组闪存块，形成新的写入点，并将该写入点中的数据迁移到新的写入点。
第三方面，本实施例提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述所述的固态硬盘异常掉电的优化方法。
第四方面，本实施例提供了一种存储介质，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，所述程序指令当被处理器执行时可实现如上述所述的固态硬盘异常掉电的优化方法。
本发明与现有技术相比的有益效果是：通过在异常掉电发生后，对掉电前最后的写入点,进行虚拟数据填充,然后检查填充的虚拟数据是否正确，若正确，则可继续使用当前写入点,不需更换新的写入点及搬移当前写入点上的数据,从而优化了异常处理过程,提高了固态硬盘的启动速度,间接提高闪存块的利用效率，避免了极端情况下的固态硬盘停止回应的情况。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的固态硬盘异常掉电的优化方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的固态硬盘异常掉电的优化装置的示意性框图；
图3为本发明实施例提供的计算机设备的示意性框图。
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。
请参阅图1所示的具体实施例，本发明公开了一种固态硬盘异常掉电的优化方法，包括以下步骤：
S1，判断固态硬盘是否异常掉电；
具体地，当固态硬盘上电时，会检查上一次下电是否是安全下电(安全下电时，会记录安全下电状态,如果是异常掉电，固件无法设置这个状态，这个状态在固态硬盘上电读取后，就会被重置)，如果不是安全下电，则会侦测到之前是非正常掉电(也就是固态硬盘没有收到掉电通知而发生了掉电)，此时会触发本流程。
在一实施例中，若固态硬盘不是异常掉电，则等待新数据写入，即固态硬盘等待新数据写入。
S2，若固态硬盘是异常掉电，则获取固态硬盘掉电前最后的写入点；
具体地，当写入点有写入动作时，固件会同步保存当前的写入点信息，形成保存记录，固态硬盘上电后从保存记录中读取固态硬盘掉电前最后的写入点。
在一实施例中，如果在保存写入点信息过程中掉电，再次上电后采用前一次的写入点信息。
具体地，写入点为AccessPoint，也就是写入数据时，由一组block构成的闪存块组，通常由不同bank上相同位置一个或多个block组成。
block为闪存块，这是闪存介质的最小擦除单元，闪存介质在写入前，必须进行擦除。
bank是由一组闪存块组成的单元，可以理解为一栋楼中的一个单元，从最底层到最顶层相同单元，构成一个bank。
page是闪存页，这是闪存介质的最小写入单元，闪存写入时，必须按照page来进行写入操作。
S3，对该写入点填充虚拟数据；
具体地，所述虚拟数据的数量为至少一个闪存页组，以确保一个闪存页组被完整写入。
优选地，虚拟数据是一种用来保证写入闪存介质中的数据，符合闪存介质最小写入数据量的要求，虚拟数据的大小最少为一个完整闪存页组，没有上限。其中，虚拟数据没有格式限制,只要是填充无效数据则视为虚拟数据。
其中，闪存页组是闪存介质的一个写入单元，一个闪存页组是由多个页组成，通常与固态硬盘中的闪存颗粒中对应bank的个数相同。
S4，读取虚拟数据，以形成读取数据；
在一实施例中，若虚拟数据无法读取，则认为该写入点无法使用，需要申请新的写入点。
S5，判断读取数据与虚拟数据是否相同；
在一实施例中，在S5步骤之后，还包括：S7，若读取数据与虚拟数据不相同，则从当前空闲的闪存块中选取擦除次数最小的一组闪存块，形成新的写入点，并将该写入点中的数据迁移到新的写入点。
具体地，最小的一组闪存块中的各个闪存块可以是不连续的。其中，该写入点中的数据指的是写入点中的有效数据，即现有技术的正常写入数据。
S6，若读取数据与虚拟数据相同，则在后续有新数据写入时，继续使用该写入点。
具体地，在后续有新数据写入时，继续使用该写入点，将新数据写入该写入点，进行正常的写操作。
为了更好地说明本方法的技术，举例如下：
当前SSD的组成是：共有8个bank，每个bank上有100个block，每个block包含300个page。其中，用来保存用户数据的block是第15至100个block，第1至14个block用来保存系统数据。
当前保存系统信息的写入点是由所有bank上的编号为1，2的block组成，也就是共计2*8＝16个blocks，当前的写入点位于第4个bank的第1个block的第2个page。
此时SSD发生了异常掉电，当SSD重新上电后，依据掉电前保存在闪存块中的写入点信息，从第5个bank的第1个block的第2个page开始填充虚拟数据，一直填充到第4个bank的第1个block的第3个page，也就是依次填充了第5-8个bank上编号为2的block中编号位2的page，以及第1-4个bank上编号位1的block中编号为3的page，从而填充一个完整的闪存页组；填写完成后，读取这些page上的数据，如果读取成功，而且读取的数据和填充的虚拟数据一致，那么当前的写入点可以继续使用，写入位置位于第4个bank的第1个block的第3个page，后续的数据将依次从第5个bank的第1个block的第3个page写入。
本发明通过在异常掉电发生后，对掉电前映射表最后写入的一组闪存块,进行虚拟数据的填充,然后检查填充的虚拟数据是否正确，如果填充的虚拟数据正确，则可继续使用当前的闪存块组,不需要更换闪存块组以及搬移当前闪存块组上的数据,从而优化了映射表异常的处理过程,大大提高了固态硬盘的启动速度,间接提高闪存块的利用效率，避免了极端情况下的固态硬盘停止回应的情况。
请参阅图2所示，本发明还公开了一种固态硬盘异常掉电的优化装置，包括：第一判断单元10、获取单元20、填充单元30、读取单元40、第二判断单元50及继续单元60；
所述第一判断单元10，用于判断固态硬盘是否异常掉电；
所述获取单元20，用于若固态硬盘是异常掉电，则获取固态硬盘掉电前最后的写入点；
所述填充单元30，用于对该写入点填充虚拟数据；
所述读取单元40，用于读取虚拟数据，以形成读取数据；
所述第二判断单元50，用于判断读取数据与虚拟数据是否相同；
所述继续单元60，用于若读取数据与虚拟数据相同，则在后续有新数据写入时，继续使用该写入点。
在一实施例中，所述获取单元20中，当写入点有写入动作时，固件会同步保存当前的写入点信息，形成保存记录，固态硬盘上电后从保存记录中读取固态硬盘掉电前最后的写入点。
在一实施例中，所述虚拟数据的数量为至少一个闪存页组。
在一实施例中，所述装置还包括：选取迁移单元70，用于若读取数据与虚拟数据不相同，则从当前空闲的闪存块中选取擦除次数最小的一组闪存块，形成新的写入点，并将该写入点中的数据迁移到新的写入点。
需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述固态硬盘异常掉电的优化装置和各单元的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。
上述固态硬盘异常掉电的优化装置可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图3所示的计算机设备上运行。
请参阅图3，图3是本申请实施例提供的一种计算机设备的示意性框图；该计算机设备500可以是终端，也可以是服务器，其中，终端可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、个人数字助理和穿戴式设备等具有通信功能的电子设备。服务器可以是独立的服务器，也可以是多个服务器组成的服务器集群。
参阅图3，该计算机设备500包括通过系统总线501连接的处理器502、存储器和网络接口505，其中，存储器可以包括非易失性存储介质503和内存储器504。
该非易失性存储介质503可存储操作系统5031和计算机程序5032。该计算机程序5032包括程序指令，该程序指令被执行时，可使得处理器502执行一种固态硬盘异常掉电的优化方法。
该处理器502用于提供计算和控制能力，以支撑整个计算机设备500的运行。
该内存储器504为非易失性存储介质503中的计算机程序5032的运行提供环境，该计算机程序5032被处理器502执行时，可使得处理器502执行一种固态硬盘异常掉电的优化方法。
该网络接口505用于与其它设备进行网络通信。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500的限定，具体的计算机设备500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502用于运行存储在存储器中的计算机程序5032，以实现如下步骤：
判断固态硬盘是否异常掉电；若固态硬盘是异常掉电，则获取固态硬盘掉电前最后的写入点；对该写入点填充虚拟数据；读取虚拟数据，以形成读取数据；判断读取数据与虚拟数据是否相同；若读取数据与虚拟数据相同，则在后续有新数据写入时，继续使用该写入点。
应当理解，在本申请实施例中，处理器502可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)，该处理器502还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，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。
本领域普通技术人员可以理解的是实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。该计算机程序包括程序指令，计算机程序可存储于一存储介质中，该存储介质为计算机可读存储介质。该程序指令被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现上述方法的实施例的流程步骤。
因此，本发明还提供一种存储介质。该存储介质可以为计算机可读存储介质。该存储介质存储有计算机程序，其中计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时可实现上述的固态硬盘异常掉电的优化方法。该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，所述程序指令当被处理器执行时可实现上述的方法。该程序指令包括以下步骤：
判断固态硬盘是否异常掉电；若固态硬盘是异常掉电，则获取固态硬盘掉电前最后的写入点；对该写入点填充虚拟数据；读取虚拟数据，以形成读取数据；判断读取数据与虚拟数据是否相同；若读取数据与虚拟数据相同，则在后续有新数据写入时，继续使用该写入点。
所述存储介质可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的计算机可读存储介质。
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、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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。
在本发明所提供的几个实施例中，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，各个单元的划分，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系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外，在本发明各个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，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。
该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，终端，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。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.固态硬盘异常掉电的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
判断固态硬盘是否异常掉电；
若固态硬盘是异常掉电，则获取固态硬盘掉电前最后的写入点；
对该写入点填充虚拟数据；
读取虚拟数据，以形成读取数据；
判断读取数据与虚拟数据是否相同；
若读取数据与虚拟数据相同，则在后续有新数据写入时，继续使用该写入点。
2.根据权利要求1所述的固态硬盘异常掉电的优化方法，其特征在于，所述获取固态硬盘掉电前最后的写入点步骤中，当写入点有写入动作时，固件会同步保存当前的写入点信息，形成保存记录，固态硬盘上电后从保存记录中读取固态硬盘掉电前最后的写入点。
3.根据权利要求1所述的固态硬盘异常掉电的优化方法，其特征在于，所述虚拟数据的数量为至少一个闪存页组。
4.根据权利要求1所述的固态硬盘异常掉电的优化方法，其特征在于，所述判断读取数据与虚拟数据是否相同步骤之后，还包括：若读取数据与虚拟数据不相同，则从当前空闲的闪存块中选取擦除次数最小的一组闪存块，形成新的写入点，并将该写入点中的数据迁移到新的写入点。
5.固态硬盘异常掉电的优化装置，其特征在于，包括：第一判断单元、获取单元、填充单元、读取单元、第二判断单元及继续单元；
所述第一判断单元，用于判断固态硬盘是否异常掉电；
所述获取单元，用于若固态硬盘是异常掉电，则获取固态硬盘掉电前最后的写入点；
所述填充单元，用于对该写入点填充虚拟数据；
所述读取单元，用于读取虚拟数据，以形成读取数据；
所述第二判断单元，用于判断读取数据与虚拟数据是否相同；
所述继续单元，用于若读取数据与虚拟数据相同，则在后续有新数据写入时，继续使用该写入点。
6.根据权利要求5所述的固态硬盘异常掉电的优化装置，其特征在于，所述获取单元中，当写入点有写入动作时，固件会同步保存当前的写入点信息，形成保存记录，固态硬盘上电后从保存记录中读取固态硬盘掉电前最后的写入点。
7.根据权利要求5所述的固态硬盘异常掉电的优化装置，其特征在于，所述虚拟数据的数量为至少一个闪存页组。
8.根据权利要求5所述的固态硬盘异常掉电的优化装置，其特征在于，所述装置还包括：选取迁移单元，用于若读取数据与虚拟数据不相同，则从当前空闲的闪存块中选取擦除次数最小的一组闪存块，形成新的写入点，并将该写入点中的数据迁移到新的写入点。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-4中任一项所述的固态硬盘异常掉电的优化方法。
10.一种存储介质，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，所述程序指令当被处理器执行时可实现如权利要求1-4中任一项所述的固态硬盘异常掉电的优化方法。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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