[發(fā)明專利]固態(tài)硬盤的靜態(tài)磨損均衡方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110264402.9
• 申請日: 2011-09-07
• 公開（公告）號: CN102289412A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高立森;付宇卓;蔣江;劉婷
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué);上海欣納電子技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F12/06
• 分類號: G06F12/06
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

1.一種固態(tài)硬盤的靜態(tài)磨損均衡方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟S1：以對應(yīng)于被擦除塊的物理地址作為鍵，以一個16位的計(jì)數(shù)器作為值構(gòu)造哈希表并存放在內(nèi)存中；

步驟S2：當(dāng)有塊被擦除事件發(fā)生時，對存放在內(nèi)存中的哈希表進(jìn)行衰老和更新；

步驟S3：對存放在內(nèi)存中的哈希表中的塊對應(yīng)的計(jì)數(shù)器進(jìn)行比較以區(qū)分冷熱塊，并對所述哈希表中冷熱塊進(jìn)行冷熱數(shù)據(jù)交換。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)硬盤的靜態(tài)磨損均衡方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括以下步驟：

以對應(yīng)于被擦除塊的物理地址對所述哈希表的鍵進(jìn)行搜索，若搜索成功，則對所述哈希表的值進(jìn)行更新；若搜索不成功，則判斷所述哈希表是否已滿，

若所述哈希表已滿，對所述哈希表進(jìn)行清洗操作；

若所述哈希表未滿，則對所述哈希表加入以當(dāng)前地址為鍵的對。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)硬盤的靜態(tài)磨損均衡方法，其特征在于，所述步驟S2中對所述哈希表的值進(jìn)行更新的步驟具體包括：

當(dāng)有塊被擦除事件發(fā)生時，所有哈希表的值即計(jì)數(shù)器右移一位；

將對應(yīng)于該擦除事件的塊的物理地址的值即計(jì)數(shù)器最高位(MSB)置為1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)硬盤的靜態(tài)磨損均衡方法，其特征在于，所述步驟S3中對存放在內(nèi)存中的哈希表中的塊對應(yīng)的計(jì)數(shù)器進(jìn)行比較以區(qū)分冷熱塊具體包括以下步驟：

根據(jù)閃存容量及內(nèi)存大小，取數(shù)值N；

對所述哈希表的值進(jìn)行比較，取N個對應(yīng)于值最大的鍵的塊作為熱塊，取N個對應(yīng)于值最小的鍵的塊作為冷塊，得到N對冷熱塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)硬盤的靜態(tài)磨損均衡方法，其特征在于，所述步驟S3中所述對所述哈希表中冷熱塊進(jìn)行冷熱數(shù)據(jù)交換的步驟具體包括：

步驟S311：判斷冷塊和熱塊是否均為有效塊，若是，則通過一個空塊交換冷塊和熱塊中數(shù)據(jù)；

步驟S312：若冷塊為有效塊，熱塊為空塊，則將有效數(shù)據(jù)從冷塊遷移到熱塊中，擦除冷塊；

步驟S313：若冷塊為有效塊，熱塊為無效塊，則擦除熱塊，將有效數(shù)據(jù)從冷塊遷移到熱塊中，擦除冷塊；

步驟S314：若冷塊為空塊，熱塊為有效塊，則將有效數(shù)據(jù)從熱塊遷移到冷塊中；

步驟S315：若冷塊和熱塊均為無效塊，則擦除冷塊；

步驟S316：若冷塊為無效塊，熱塊為有效塊，則擦除冷塊，將有效數(shù)據(jù)從熱塊中遷移到冷塊，將熱塊置為無效塊；

步驟S317：若冷塊為無效塊，熱塊為空塊，則擦除冷塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)硬盤的靜態(tài)磨損均衡方法，其特征在于，所述步驟S3還包括：當(dāng)存放于內(nèi)存中的哈希表滿需要更新時，對其中的值進(jìn)行判斷以清洗最冷塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固態(tài)硬盤的靜態(tài)磨損均衡方法，其特征在于，所述判斷以清洗最冷塊步驟具體包括：

若有值為0，其對應(yīng)的鍵對應(yīng)的塊直接被選為目的塊；

若沒有值為0，則選擇值最小的塊為目的塊進(jìn)行清洗。

8.一種固態(tài)硬盤的靜態(tài)磨損均衡系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

哈希表生成模塊，用于以對應(yīng)于被擦除塊的物理地址作為鍵，以一個16位的計(jì)數(shù)器作為值構(gòu)造哈希表并存放在內(nèi)存中；

哈希表更新模塊，連接于所述哈希表生成模塊，用于當(dāng)有塊被擦除事件發(fā)生時，對存放在內(nèi)存中的哈希表進(jìn)行衰老和更新；

冷熱數(shù)據(jù)交換模塊，連接于所述哈希表更新模塊，用于對存放在內(nèi)存中的哈希表中的塊對應(yīng)的計(jì)數(shù)器進(jìn)行比較以區(qū)分冷熱塊，并對所述哈希表中冷熱塊進(jìn)行冷熱數(shù)據(jù)交換。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的固態(tài)硬盤的靜態(tài)磨損均衡系統(tǒng)，其特征在于，所述哈希表更新模塊進(jìn)一步包括：

哈希表鍵搜索子模塊，用于以對應(yīng)于被擦除塊的物理地址對所述哈希表的鍵進(jìn)行搜索；

哈希表值更新子模塊，用于在哈希表鍵搜索成功的情況下對所述哈希表的值進(jìn)行更新；

哈希表溢出判斷子模塊，用于在哈希表鍵搜索不成功的情況下判斷所述哈希表是否已滿；

哈希表清洗子模塊，用于在所述哈希表已滿的情況下對所述哈希表進(jìn)行清洗操作；

哈希表鍵更新子模塊，用于在所述哈希表未滿的情況下對所述哈希表加入以當(dāng)前地址為鍵的對。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固態(tài)硬盤的靜態(tài)磨損均衡系統(tǒng)，其特征在于，所述哈希表值更新子模塊進(jìn)一步包括：

計(jì)數(shù)器移位模塊，用于當(dāng)有塊被擦除事件發(fā)生時，所有哈希表的值即計(jì)數(shù)器右移一位；

計(jì)數(shù)器置位模塊，連接于所述計(jì)數(shù)器移位模塊，用于將對應(yīng)于該擦除事件的塊的物理地址的值即計(jì)數(shù)器最高位(MSB)置為1。