[發明專利]固態硬盤的數據處理方法及固態硬盤

無效

• 申請號: 201210222549.6
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102799535A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 李明星
• 申請（專利權）人: 記憶科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G06F12/06
• 分類號: G06F12/06
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 劉健;黃韌敏

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，尤其涉及一種固態硬盤的數據處理方法及固態硬盤。

背景技術

隨著計算機技術的發展，固態硬盤已在該領域得到了較為廣泛的應用。一般的固態硬盤是以Flash作為存儲介質，其Flash介質具有以下特性：寫入最小單位為頁，擦除的最小單位為塊；Flash塊的擦寫次數是有限的，決定了其壽命相對機械硬盤要短。顯而易見的，相同數據的情況下，固態硬盤中實際寫入數據量越少，則寫入放大率越小，其壽命越長。

在傳統固態硬盤寫入方法中，FTL(Flash?translation?layer，閃存轉換層)地址映射表以頁(或小于Flash塊)大小進行映射時，Flash塊中的數據活躍度不同，垃圾回收時難以保證Flash塊中數據全部為無效數據，將存在部分有效頁需要搬移寫入到另一塊新的Flash塊中。如圖1所示，對數據未分級情況下，對活躍數據的修改過程中，可能有小部分次活躍，或少量不活躍數據，一段時間后，當較活躍數據被再次修改時，該Flash塊將殘留部分較不活躍數據，垃圾回收時則需要搬移該Flash塊中的有效頁中的數據，增加了固態硬盤的寫入放大率，且這種有效頁的搬移寫入操作，也大大降低了垃圾回收效率。

綜上可知，現有的固態硬盤的數據寫入的處理技術，在實際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。

發明內容

針對上述的缺陷，本發明的目的在于提供一種固態硬盤的數據處理方法及固態硬盤，其可以降低數據的寫放大率，提高垃圾回收效率。

為了實現上述目的，本發明提供一種固態硬盤的數據處理方法，所述方法包括：

設置邏輯頁地址的活躍度分級策略；

將每個所述邏輯頁地址對應的活躍度等級各關聯至少一個Flash塊，用于儲存相同活躍度地址等級的數據；

當所述固態硬盤有數據寫入時，判斷所述數據的邏輯頁地址的對應的活躍度等級；

選擇垃圾回收策略。

根據本發明的固態硬盤的數據處理方法，所述活躍度分級策略包括：對所述固態硬盤進行分區，將各個分區按照應用確定為不同活躍度等級，并將所述各個分區的地址換算為邏輯頁地址，當有數據寫入時，記錄該邏輯頁地址數據的活躍度等級。

根據本發明的固態硬盤的數據處理方法，所述活躍度分級策略包括：

設置所述邏輯頁地址的活躍度等級個數，以及每一個活躍度等級對應的邏輯頁地址的數據修改計數范圍。

根據本發明的固態硬盤的數據處理方法，所述判斷所述數據的邏輯頁地址的對應的活躍度等級步驟包括：

記錄所述邏輯頁地址的數據修改計數，當所述修改計數在設定的某活躍度等級對應的修改計數范圍內時，將所述邏輯頁地址數據確定為該活躍度等級。

根據本發明的固態硬盤的數據處理方法，所述邏輯頁地址數據每修改一次，則所述邏輯頁地址的數據修改計數作加1處理。

根據本發明的固態硬盤的數據處理方法，所述方法還包括：記錄所述邏輯頁地址數據的每一次修改時間，若所述邏輯頁地址數據的下一次的修改時間與上次的修改時間間隔超過預設值，則對所述邏輯頁地址的活躍度等級進行降級處理。

根據本發明的固態硬盤的數據處理方法，所述方法還包括：

所述每個活躍度等級對應的Flash塊排成一個隊列，當某活躍度等級的數據被修改時，將所述數據寫入所述隊列中的最后一個Flash塊中，若所述最后一個Flash塊已被寫滿，則獲取一空閑的Flash塊，并將所述空閑的Flash塊加入到所述隊列。

根據本發明的固態硬盤的數據處理方法，當所述Flash塊被垃圾回收清空時，將所述Flash塊從當前隊列中刪除。

根據本發明的固態硬盤的數據處理方法，所述垃圾回收策略包括全塊垃圾回收策略和部分垃圾回收策略。

根據本發明的固態硬盤的數據處理方法，所述選擇垃圾回收策略步驟包括：

設置全塊垃圾回收策略和部分垃圾回收策略對應的無效數據占有率閾值；

分時檢測每個活躍度等級對應Flash塊的無效數據占有率；

根據所述無效數據占有率選擇所述垃圾回收策略。

本發明還提供一種固態硬盤，包括：

分級設置模塊，用于設置邏輯頁地址的活躍度分級策略；

判斷模塊，用于當所述固態硬盤有數據寫入時，判斷所述邏輯頁地址的數據對應的活躍度等級；

Flash關聯模塊，用于將每個所述邏輯頁地址對應的活躍度等級各關聯至少一個Flash塊，用于儲存相同活躍度等級的數據；