CN116954498A - 固态硬盘数据处理方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种固态硬盘数据处理方法、装置及电子设备，包括：识别固态硬盘的好块；根据上述好块对应的品质对上述好块进行排序，得到排序后的好块；从上述排序后的好块的预留块中，筛选与上述固态硬盘中的系统区存储块相等容量的目标存储块；将预设的系统数据或分别写入上述目标存储块和上述系统区存储块中，以实现上述系统数据的备份。该方法通过在好块的预留块中存储系统数据，实现了系统数据的备份，从而在固态硬盘的运行过程中提升硬盘的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及存储技术领域，尤其是涉及一种固态硬盘数据处理方法、装置及电子设备。
背景技术
闪存的一个特性就是随着闪存的使用以及数据存储时间的变长，存储在闪存里面的数据容易发生比特翻转，出现随机性错误。如果系统数据出现错误可能会造成比较严重的问题，如SSD(Solid State Drives，固态硬盘)配置信息、坏块表等出错就可能导致SSD运行异常，固件、Loader等出错会造成SSD不能使用，数据完全丢失。
同一闪存，不同的存储块也存在着品质差异，在闪存寿命内，品质好的存储块数据出错的风险低于品质差的存储块。为了保证SSD的可靠性，首先就需要保证系统数据的可靠性。在硬盘量产阶段，会根据存储块品质的好坏对其进行排序，按照存储块的品质从好到坏依次划分给系统区、表项区、用户区、OP(Over-Provision，预留空间)来使用，将品质好的存储块的优先用于存放系统数据，以尽可能降低SSD在使用寿命内出现系统数据出错的风险。上述现有技术虽然降低了固态硬盘在使用过程中系统数据出错导致的硬盘的数据可靠性下降的概率，但是一旦出现系统数据出错的情况，上述现有技术仍无法避免固态硬盘运行异常、数据完全丢失的风险。
整体而言，现有的固态硬盘数据处理方法的可靠性较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种固态硬盘数据处理方法、装置及电子设备，以提升固态硬盘在使用过程中的可靠性。
第一方面，本发明实施例提供了一种固态硬盘数据处理方法，其中，包括：识别固态硬盘的好块；根据上述好块对应的品质对上述好块进行排序，得到排序后的好块；从上述排序后的好块的预留块中，筛选与上述固态硬盘中的系统区存储块相等容量的目标存储块；将预设的系统数据分别写入上述目标存储块和上述系统区存储块中，以实现上述系统数据的备份。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述方法还包括：如果接收到上述系统数据的加载指令，通过上述系统区存储块加载上述系统数据；判断上述系统区存储块中的系统数据是否出现数据错误；如果是，通过上述目标存储块加载上述系统数据。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，通过上述系统区存储块加载上述系统数据的步骤之后，上述方法还包括：将上述目标存储块中的上述系统数据写入上述系统区存储块。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，识别固态硬盘的好块的步骤之后，上述方法还包括：识别上述固态硬盘的坏块；将上述坏块加入预设的坏块表。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，识别固态硬盘的好块的步骤，包括：对上述固态硬盘进行可靠性验证实验，识别上述固态硬盘的好块。
结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，识别上述固态硬盘的坏块的步骤，包括：对上述固态硬盘的数据块进行擦除操作，将擦除失败的数据块识别为擦除失败坏块；将上述擦除失败坏块确定为坏块。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，识别上述固态硬盘的坏块的步骤，还包括：对上述固态硬盘的数据块进行预设的编程操作，将编程失败的数据块识别为编程失败坏块；将上述编程失败坏块确定为坏块。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，根据上述好块对应的品质对上述好块进行排序，得到排序后的好块的步骤之前，上述方法包括：统计每个上述好块内的页的平均比特翻转数；根据上述好块对应的品质对上述好块进行排序，得到排序后的好块的步骤，包括：根据上述好块对应的上述平均比特翻转数对上述好块进行排序，得到排序后的好块。
第二方面，本发明实施例提供了一种固态硬盘数据处理装置，其中，包括：好块识别模块，用于识别固态硬盘的好块；排序模块，用于根据上述好块对应的品质对上述好块进行排序，得到排序后的好块；目标存储块确定模块，用于从上述排序后的好块的预留块中，筛选与上述固态硬盘中的系统区存储块相等容量的目标存储块；备份模块，用于将预设的系统数据分别写入上述目标存储块和上述系统区存储块中，以实现上述系统数据的备份。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，其中，上述电子设备包括处理器和存储器，上述存储器存储有能够被上述处理器执行的机器可执行指令，上述处理器执行上述机器可执行指令以实现第一方面至第一方面的第四种可能的实施方式任一项的固态硬盘数据处理方法。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例提供了一种固态硬盘数据处理方法、装置及电子设备，包括：识别固态硬盘的好块；根据上述好块对应的品质对上述好块进行排序，得到排序后的好块；从上述排序后的好块的预留块中，筛选与上述固态硬盘中的系统区存储块相等容量的目标存储块；将预设的系统数据分别写入上述目标存储块和上述系统区存储块中，以实现上述系统数据的备份。该方法通过在好块的预留块中存储系统数据，实现了系统数据的备份，从而在固态硬盘的运行过程中提升硬盘的可靠性。
本实施例公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种固态硬盘数据处理方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种固态硬盘数据处理方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种固态硬盘数据处理装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供了一种电子设备结构示意图。
图标：31-好块识别模块；32-排序模块；33-目标存储块确定模块；34-备份模块；41-存储器；42-处理器；43-总线；44-通信接口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
在硬盘量产阶段，会根据存储块品质的好坏对其进行排序，按照存储块的品质从好到坏依次划分给系统区、表项区、用户区、OP(Over-Provision，预留空间)来使用，将品质好的存储块的优先用于存放系统数据，以尽可能降低SSD在使用寿命内出现系统数据出错的风险。上述现有技术虽然降低了固态硬盘在使用过程中系统数据出错导致的硬盘的数据可靠性下降的概率，但是一旦出现系统数据出错的情况，上述现有技术仍无法避免固态硬盘运行异常、数据完全丢失的风险。整体而言，现有的固态硬盘数据处理方法的可靠性较低。
基于此，本发明实施例提供了一种固态硬盘数据处理方法、装置及电子设备，该方法通过在好块的预留块中存储系统数据，实现了系统数据的备份，从而在固态硬盘的运行过程中提升硬盘的可靠性。为便于对本发明实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种固态硬盘数据处理方法进行详细介绍。
实施例1
在本实施例中，图1为本发明实施例提供的一种固态硬盘数据处理方法的流程示意图。
由图1所见，该方法包括：
步骤S101：识别固态硬盘的好块。
在本实施例中，通过对上述固态硬盘进行RDT(Reliability DemonstrationTest，可靠性证明测试)测试，识别坏块与好块。坏块加入坏块表，不做使用，好块根据品质进行排序，分配给固态硬盘不同的区域使用。
步骤S102：根据上述好块对应的品质对上述好块进行排序，得到排序后的好块。
这里，按照好块的品质从优到良依次划分给系统区、表项区、用户区、OP(Over-Provision，预留空间)来使用，将优质的好块的优先用于存放系统数据，以尽可能降低固态硬盘在使用寿命内出现系统数据出错的风险。
步骤S103：从上述排序后的好块的预留块中，筛选与上述固态硬盘中的系统区存储块相等容量的目标存储块。
步骤S104：将预设的系统数据分别写入上述目标存储块和上述系统区存储块中，以实现上述系统数据的备份。
在本实施例中，拿出与系统区相等容量的OP空间(POP区)与系统区组RAID 1，向系统区写入数据的同时往POP区进行数据备份，当系统区存储块的数据出错时，可以从POP区加载对应数据，保证SSD正常运行。
本发明实施例提供了一种固态硬盘数据处理方法，包括：识别固态硬盘的好块；根据上述好块对应的品质对上述好块进行排序，得到排序后的好块；从上述排序后的好块的预留块中，筛选与上述固态硬盘中的系统区存储块相等容量的目标存储块；将预设的系统数据分别写入上述目标存储块和上述系统区存储块中，以实现上述系统数据的备份。该方法通过在好块的预留块中存储系统数据，实现了系统数据的备份，从而在固态硬盘的运行过程中提升硬盘的可靠性。
实施例2
在上述实施例的基础上，图2为本发明实施例提供的另一种固态硬盘数据处理方法的流程示意图。
步骤S201：识别固态硬盘的好块。
在本实施例中，识别固态硬盘的好块的步骤，包括：对上述固态硬盘进行可靠性验证实验，识别上述固态硬盘的好块。进一步的，识别固态硬盘的好块的步骤之后，上述方法还包括：识别上述固态硬盘的坏块；将上述坏块加入预设的坏块表。
这里，识别上述固态硬盘的坏块的步骤，包括：对上述固态硬盘的数据块进行擦除操作，将擦除失败的数据块识别为擦除失败坏块；将上述擦除失败坏块确定为坏块。进一步的，识别上述固态硬盘的坏块的步骤，还包括：对上述固态硬盘的数据块进行预设的编程操作，将编程失败的数据块识别为编程失败坏块；将上述编程失败坏块确定为坏块。
进一步的，该方法还包括：如果用户在使用上述固态硬盘的过程中，上述固态硬盘的数据块指示编程失败或对固态硬盘的数据块进行擦除操作时指示擦除失败，从而确定将上述编程失败或擦除失败的坏块确定为新增坏块。进一步的，将上述新增坏块添加至坏块表。
步骤S202：根据上述好块对应的品质对上述好块进行排序，得到排序后的好块。
在其中的一种实施方式中，根据上述好块对应的品质对上述好块进行排序，得到排序后的好块的步骤之前，上述方法包括：统计每个上述好块内的页的平均比特翻转数；根据上述好块对应的品质对上述好块进行排序，得到排序后的好块的步骤，包括：根据上述好块对应的上述平均比特翻转数对上述好块进行排序，得到排序后的好块。
步骤S203：从上述排序后的好块的预留块中，筛选与上述固态硬盘中的系统区存储块相等容量的目标存储块。
步骤S204：将预设的系统数据分别写入上述目标存储块和上述系统区存储块中，以实现上述系统数据的备份。
在本实施例中，上述系统数据具体也可为是后期新增的系统数据。
步骤S205：如果接收到上述系统数据的加载指令，通过上述系统区存储块加载上述系统数据。
步骤S206：判断上述系统区存储块中的系统数据是否出现数据错误。
步骤S207：如果是，通过上述目标存储块加载上述系统数据。
进一步的，固态硬盘在预设时间段内进行后台数据巡检时，如果发现目标存储块中保存的系统数据出错，也可通过系统区数据存储块中存储的系统数据进行恢复。
本发明实施例提供了一种固态硬盘数据处理方法，包括：识别固态硬盘的好块；根据上述好块对应的品质对上述好块进行排序，得到排序后的好块；从上述排序后的好块的预留块中，筛选与上述固态硬盘中的系统区存储块相等容量的目标存储块；将预设的系统数据分别写入上述目标存储块和上述系统区存储块中，以实现上述系统数据的备份；如果接收到上述系统数据的加载指令，通过上述系统区存储块加载上述系统数据；判断上述系统区存储块中的系统数据是否出现数据错误；如果是，通过上述目标存储块加载上述系统数据。该方法通过在好块的预留块中存储系统数据，实现了系统数据的备份，从而当上述系统区存储块中的系统数据出现数据错误时通过目标存储块加载系统数据，进一步提升硬盘的可靠性。
实施例3
在上述实施例的基础上，图3为本发明实施例提供的一种固态硬盘数据处理装置的结构示意图。
由图3所见，该装置包括：
好块识别模块31，用于识别固态硬盘的好块。
排序模块32，用于根据上述好块对应的品质对上述好块进行排序，得到排序后的好块。
目标存储块确定模块33，用于从上述排序后的好块的预留块中，筛选与上述固态硬盘中的系统区存储块相等容量的目标存储块。
备份模块34，用于将预设的系统数据分别写入上述目标存储块和上述系统区存储块中，以实现上述系统数据的备份。
其中，上述好块识别模块31、排序模块32、目标存储块确定模块33以及备份模块34依次相连。
在其中的一种实施方式中，上述装置还包括系统数据加载模块。上述系统数据加载模块用于如果接收到上述系统数据的加载指令，通过上述系统区存储块加载上述系统数据；判断上述系统区存储块中的系统数据是否出现数据错误；如果是，通过上述目标存储块加载上述系统数据。
在其中的一种实施方式中，上述备份模块34还用于将上述目标存储块中的上述系统数据写入上述系统区存储块。
在其中的一种实施方式中，上述好块识别模块31还用于识别上述固态硬盘的坏块；将上述坏块加入预设的坏块表。
在其中的一种实施方式中，上述好块识别模块31还用于对上述固态硬盘进行可靠性验证实验，识别上述固态硬盘的好块。
在其中的一种实施方式中，上述好块识别模块31还用于对上述固态硬盘的数据块进行擦除操作，将擦除失败的数据块识别为擦除失败坏块；将上述擦除失败坏块确定为坏块。
在其中的一种实施方式中，上述好块识别模块31还用于对上述固态硬盘的数据块进行预设的编程操作，将编程失败的数据块识别为编程失败坏块；将上述编程失败坏块确定为坏块。
在其中的一种实施方式中，上述排序模块32还用于统计每个上述好块内的页的平均比特翻转数；根据上述好块对应的上述平均比特翻转数对上述好块进行排序，得到排序后的好块。
本发明实施例提供的固态硬盘数据处理装置，与上述实施例提供的固态硬盘数据处理方法的具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
实施例4
本实施例提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，该存储器存储有能够被该处理器执行的计算机可执行指令，该处理器执行该计算机可执行指令以实现固态硬盘数据处理方法的步骤。
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现固态硬盘数据处理方法的步骤。
参见图4所示的一种电子设备的结构示意图，该电子设备包括：存储器41、处理器42，存储器41中存储有可在处理器42上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述固态硬盘数据处理方法提供的步骤。
如图4所示，该设备还包括：总线43和通信接口44，处理器42、通信接口44和存储器41通过总线43连接；处理器42用于执行存储器41中存储的可执行模块，例如计算机程序。
其中，存储器41可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口44(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
总线43可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器41用于存储程序，处理器42在接收到执行指令后，执行程序，前述本发明任一实施例揭示固态硬盘数据处理装置所执行的方法可以应用于处理器42中，或者由处理器42实现。处理器42可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器42中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器42可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称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。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。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。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器41，处理器42读取存储器41中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
进一步地，本发明实施例还提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质存储有机器可执行指令，该机器可执行指令在被处理器42调用和执行时，机器可执行指令促使处理器42实现上述固态硬盘数据处理方法。
本发明实施例提供的电子设备和计算机可读存储介质具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
Claims (10)
1.一种固态硬盘数据处理方法，其特征在于，包括：
识别固态硬盘的好块；
根据所述好块对应的品质对所述好块进行排序，得到排序后的好块；
从所述排序后的好块的预留块中，筛选与所述固态硬盘中的系统区存储块相等容量的目标存储块；
将预设的系统数据分别写入所述目标存储块和所述系统区存储块中，以实现所述系统数据的备份。
2.根据权利要求1所述的固态硬盘数据处理方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果接收到所述系统数据的加载指令，通过所述系统区存储块加载所述系统数据；
判断所述系统区存储块中的系统数据是否出现数据错误；
如果是，通过所述目标存储块加载所述系统数据。
3.根据权利要求2所述的固态硬盘数据处理方法，其特征在于，通过所述系统区存储块加载所述系统数据的步骤之后，所述方法还包括：
将所述目标存储块中的所述系统数据写入所述系统区存储块。
4.根据权利要求1所述的固态硬盘数据处理方法，其特征在于，识别固态硬盘的好块的步骤之后，所述方法还包括：
识别所述固态硬盘的坏块；
将所述坏块加入预设的坏块表。
5.根据权利要求1所述的固态硬盘数据处理方法，其特征在于，识别固态硬盘的好块的步骤，包括：
对所述固态硬盘进行可靠性验证实验，识别所述固态硬盘的好块。
6.根据权利要求4所述的固态硬盘数据处理方法，其特征在于，识别所述固态硬盘的坏块的步骤，包括：
对所述固态硬盘的数据块进行擦除操作，将擦除失败的数据块识别为擦除失败坏块；
将所述擦除失败坏块确定为坏块。
7.根据权利要求4所述的固态硬盘数据处理方法，其特征在于，识别所述固态硬盘的坏块的步骤，还包括：
对所述固态硬盘的数据块进行预设的编程操作，将编程失败的数据块识别为编程失败坏块；
将所述编程失败坏块确定为坏块。
8.根据权利要求1所述的固态硬盘数据处理方法，其特征在于，根据所述好块对应的品质对所述好块进行排序，得到排序后的好块的步骤之前，所述方法包括：
统计每个所述好块内的页的平均比特翻转数；
根据所述好块对应的品质对所述好块进行排序，得到排序后的好块的步骤，包括：
根据所述好块对应的所述平均比特翻转数对所述好块进行排序，得到排序后的好块。
9.一种固态硬盘数据处理装置，其特征在于，包括：
好块识别模块，用于识别固态硬盘的好块；
排序模块，用于根据所述好块对应的品质对所述好块进行排序，得到排序后的好块；
目标存储块确定模块，用于从所述排序后的好块的预留块中，筛选与所述固态硬盘中的系统区存储块相等容量的目标存储块；
备份模块，用于将预设的系统数据分别写入所述目标存储块和所述系统区存储块中，以实现所述系统数据的备份。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令，所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现权利要求1至8任一项所述的固态硬盘数据处理方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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