[發明專利]在迭瓦式盤驅動器中實施增強的碎片流處理

有效

• 申請號: 201210499267.0
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN103135940B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: D.R.霍爾;J.D.科克
• 申請（專利權）人: HGST荷蘭公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 周少杰

技術領域

本發明一般地涉及數據存儲領域，更具體地涉及一種為永久介質或者硬盤驅動器（HDD），諸如使用迭瓦式（shingled）垂直磁記錄（SMR）或者垂直磁記錄（PMR）的迭瓦式盤驅動器（SDD），實施碎片流（fragmented stream）處理的方法和裝置。

背景技術

用于許多數據處理應用的硬盤驅動器要求長期的數據存儲以及典型地要求高度數據完整性。硬盤驅動器（HDD）有利地包括使用迭瓦式垂直磁記錄（SMR）來實現高的軌道密度的迭瓦式盤驅動器（SDD）。

用于諸如包括數字視頻記錄器（DVR）的消費電子裝置（CE）的硬盤驅動器需要在各種條件下維持多個接連的寫入流。存取模式（access pattern）典型地主要作為長塊順序寫入而開始，但是隨著存儲系統老化，可能降級到長塊主機隨機寫入。碎片是當前系統在連續創建和刪除視頻的情況下的問題。

存在對一種有效并且高效的機制的需求，該機制能夠在各種條件下維持多個接連的寫入流并且為永久介質或者硬盤驅動器（HDD）實施增強的碎片流處理。期望最小化對整個SMR架構的改變，例如，優選地，包括運行時間切換或者逐區域的處理。

發明內容

本發明的一方面提供了一種用于對永久介質或者盤驅動器實施碎片流處理的方法和存儲系統。本發明的其它重要方面提供這種方法和存儲系統，而實質上沒有不利影響并且克服了現有技術布置的一些缺點。

簡而言之，提供了一種用于對包括迭瓦式盤驅動器的永久介質實施碎片流處理的方法和存儲系統。為盤區域定義用于記錄流命令的多個異常（Exception）區域。每個異常區域被保持在空閑異常區域、活動異常區域、恢復異常區域和已使用異常區域之一的狀態下。主機向驅動器發出TRIM命令以指示被刪除內容。

附圖說明

從對在附圖中圖示的本發明的實施例的以下詳細描述中，可以最好地理解本發明以及以上和其它目的和優點，其中：

圖1是代表根據本發明實施例的用于對永久介質或者盤驅動器實施增強的碎片流處理的系統的框圖；

圖2A示意性地圖示了現有技術SMR操作概覽，包括示例現有技術迭瓦式盤驅動幾何結構（geometry）中的I-track區域、寫兩次高速緩存（write twicecache）、和異常區域（E區域）；

圖2B示意性地圖示了根據本發明實施例的用于實施增強的碎片流處理的、包括異常區域（E區域）的迭瓦式盤驅動幾何結構；

圖3是圖示根據本發明實施例的用于對永久介質或者盤驅動器實施碎片流處理的、圖1的系統的示例操作的流程圖；

圖4A和4B是分別圖示根據本發明的實施例的圖，其中圖示在異常區域（E區域）中和在刪除內容的圖1的系統使用的TRIM命令之后圖4B中存儲的示例多個N流，以及用于實施碎片流處理而釋放的至少1/N的E區域；

圖5是圖示根據本發明實施例的、用于多個N流的一個緩沖區的最少有效區域的恢復對消耗時間的示例的圖；

圖6、7和8是分別圖示根據本發明實施例的、用于實施碎片流處理的圖1的系統的操作的示例仿真的圖；以及

圖9是圖示根據本發明的實施例的計算機程序產品的框圖。

具體實施方式

在本發明實施例的以下詳細描述中，參照圖示可以實施本發明的示例實施例的附圖。要理解，可以利用其它實施例并且可以作出結構上的改變，而不脫離本發明的范圍。

在此使用的術語是出于僅僅描述特定實施例的目的并且不是旨在限制本發明。如在此使用的，單數形式“一”、“一個”、“該”旨在也包括復數形式，除非上下文明確地作出相反的指示。還將進一步理解，術語“包括”和/或“包含”當在本說明書中使用時，指定了所陳述的特征、整數、步驟、操作、要素和/或組件的存在，但是不排除一個或者多個其它特征、整數、步驟、操作、要素、組件和/或其組的存在或加入。

根據本發明實施例的特征，提供了一種用于對諸如迭瓦式（shingled）盤驅動器（SDD）之類的永久介質或硬盤驅動器（HDD）實施碎片流處理的方法和裝置。

根據本發明實施例的特征，使用用于被刪除內容的TRIM命令以及將要被一起刪除的彼此相關聯的隨機命令的組，來實施增強的碎片流處理。如在說明書和權利要求書中使用的，應將術語TRIM命令理解為寬泛地包括TRIM命令和其它類似的用于指示被刪除內容的主機命令。