[發明專利]一種FTL數據回收時掉電保護的方法

有效

• 申請號: 201410751433.0
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN105740171B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 林琳;李利;王招凱;楊飛虎
• 申請（專利權）人: 航天信息股份有限公司
• 主分類號: G06F12/16
• 分類號: G06F12/16
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 李勇

本發明公開了一種FTL數據回收時掉電保護的方法，屬于Nand?Flash閃存領域，包括以下步驟：初始化相關參數，計算出存儲FTL數據所需占用的頁數，把FTL頁分配給FTL塊，分為有效FLT頁和無效FTL頁，FTL塊中有效FTL頁的數量設定為一常數；如果系統在搬移有效FTL數據至新FTL塊時意外掉電，再次上電初始化時，掃描所有的FTL塊并對FTL數據是否有效進行分析；當所述FTL塊中有效FTL頁數量小于所述設定的常數時，則表明該FTL塊中的有效FTL數據未被完全搬移，擦除該FTL塊，恢復至更新前的FTL數據。本發明解決了FTL數據在回收時FTL數據意外掉電保護問題，提高了系統的可靠性。

技術領域

本發明涉及Nand-Flash閃存技術領域，具體涉及一種用于Nand-Flash數據存儲的FTL數據回收時掉電保護的方法。

背景技術

FTL全稱為Flash Translation Layer，中文名稱為閃存轉換層。FTL數據記錄了寫入或更新數據時的目標虛擬地址與Nand-Flash中實際頁物理地址之間映射對應關系。由于FTL數據量較大，FTL將FTL數據存儲在Nand-Flash中，用時再讀取，以達到節省系統RAM資源的目的。FTL通過FTL數據可以對寫入或更新的數據進行意外掉電保護。

現有的在數據掉電保護方面，當系統在更新FTL數據時意外掉電，再次上電時，通過讀取Nand-Flash中存儲的全部FTL數據，并以記錄的FTL數據更新的先后時間來判斷是否為最新FTL數據為依據進行數據的恢復。其不足之處有兩點：

(1)通過記錄FTL數據更新的時間，以更新時間的先后判斷FTL數據的有效性。當系統時間出錯或者被設置為比當前時間更早的時間時，勢必導致讀取到的以記錄時間為依據的FTL數據非最新FTL數據。

(2)未考慮在回收FTL數據時，系統意外掉電的FTL數據保護問題。在更新FTL數據后，之前存儲的FTL數據就會無效，但是這些FTL數據還依然存儲在Nand-Flash當中。當大量更新FTL數據后，勢必會造成大量的無效FTL數據，這些數據長期不回收，就會影響系統性能和Nand-Flash的使用壽命。所以需要及時回收無效的FTL數據。

發明內容

鑒于上述問題，提出了本發明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的FTL數據回收時掉電保護的方法，增加了FTL數據回收時的掉電保護環節，同時避免了FTL數據的恢復不再因系統時間出錯或更改而導致不能正確恢復的問題。本發明所述方法是針對Nand-Flash的存儲特性操作的。

依據本發明的一個方面，提供了一種FTL數據回收時掉電保護的方法，包括以下步驟：

步驟(1)、FTL數據保存至Nand-Flash非易失存儲介質中，存儲FTL數據的塊為FTL塊，FTL塊中每個頁為FLT頁；

步驟(2)、初始化相關參數，計算出存儲FTL數據所需占用的頁數，把FTL頁分配給FTL塊，其中所述FTL頁分為有效FLT頁和無效FTL頁，FTL塊中有效FTL頁的數量設定為一常數；

步驟(3)、當更新FTL數據時，找到該FTL數據所在的FTL塊，在所述FTL塊中存儲最新的FTL數據，當頁邏輯地址達到塊內頁數量的最大值時，分配一個新塊作為FTL塊，并將原FTL塊中有效FTL頁中的有效FTL數據搬移至新FTL塊；

步驟(4)、如果系統在搬移有效FTL數據至新FTL塊時意外掉電，再次上電初始化時，掃描所有的FTL塊并對FTL數據是否有效進行分析；

步驟(5)、當所述FTL塊中有效FTL頁數量小于所述設定的常數時，則表明該FTL塊中的有效FTL數據未被完全搬移，擦除該FTL塊，恢復至更新前的FTL數據。

進一步地，所述步驟(2)中具體包括：