[發(fā)明專利]一種固態(tài)硬盤垃圾回收的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611246461.2
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106649132A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建
• 申請（專利權(quán)）人: 記憶科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02;G06F12/06
• 代理公司: 廣東廣和律師事務(wù)所44298
• 代理人: 葉新民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息存儲(chǔ)領(lǐng)域，尤其涉及一種固態(tài)硬盤垃圾回收的方法。

背景技術(shù)

固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備在使用過程中一定會(huì)發(fā)生部分?jǐn)?shù)據(jù)失效的情況，存在有效數(shù)據(jù)和無效數(shù)據(jù)共存的情況，累積多了必然會(huì)造成空間浪費(fèi)。因此垃圾回收是存儲(chǔ)設(shè)備必須要有的機(jī)制，現(xiàn)有技術(shù)中垃圾回收過程通常是：讀取待回收塊的每個(gè)頁，獲取頁的帶外數(shù)據(jù)中存儲(chǔ)的邏輯地址，根據(jù)邏輯地址判斷該物理頁包含的數(shù)據(jù)是否有效，如果有效，則將該物理頁的數(shù)據(jù)搬移到新的塊中；當(dāng)這個(gè)塊中所有的有效數(shù)據(jù)頁都搬移完成后，就可將該塊進(jìn)行擦除操作，完成該塊的回收工作。

圖1是一般的垃圾回收過程示例，在一般的垃圾回收中，由于在回收一個(gè)block前，我們無法知道該block中每個(gè)page的邏輯地址信息，因此也并不知道待回收block中的哪些page是有效的，所以我們需要讀取該block的所有page，每讀取一個(gè)page后，根據(jù)其meta中記錄的邏輯地址，確認(rèn)該page包含的數(shù)據(jù)是否有效，假設(shè)該block中只有Meta為1、8、10等是有效數(shù)據(jù)，而Meta為99、134等數(shù)據(jù)為無效數(shù)據(jù)，要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)回收，回收流程需要將所有的page的數(shù)據(jù)都讀取出才能完整的判斷其中哪些數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù)，完整的將所有有效數(shù)據(jù)搬移到新的block中，才能將該block擦除實(shí)現(xiàn)回收。由于meta數(shù)據(jù)分布在各個(gè)Page中，要實(shí)現(xiàn)meta數(shù)據(jù)的讀取，就要對整個(gè)頁數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取并進(jìn)行校驗(yàn)，整個(gè)讀取過程耗時(shí)較大，因此存在許多無效數(shù)據(jù)讀取操作，造成整體的數(shù)據(jù)垃圾回收過程耗時(shí)較長的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上缺陷，本發(fā)明目的在于如何避免固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備垃圾回收過程無效物理頁的讀取，從而提高固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備垃圾回收的效率，提升固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備性能。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種固態(tài)硬盤垃圾回收的方法，其特征在于在每個(gè)block中預(yù)留一個(gè)固定頁用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)有效性標(biāo)識表，所述數(shù)據(jù)有效性標(biāo)識表記錄了該block中所有的有效數(shù)據(jù)頁的邏輯地址，當(dāng)該block需要垃圾回收時(shí)，回收程序直接讀取該block的數(shù)據(jù)有效性標(biāo)識表，根據(jù)數(shù)據(jù)有效性標(biāo)識表獲取到該block中各個(gè)頁的邏輯地址，并通過邏輯地址直接判斷出哪些頁的數(shù)據(jù)有效，回收程序直接只讀寫并搬移有效的數(shù)據(jù)頁到新的block中，所有有效數(shù)據(jù)頁數(shù)據(jù)完成后，擦除該block,完成該block的回收。

所述的固態(tài)硬盤垃圾回收的方法，其特征在于所述的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)有效性標(biāo)識表中直接按各個(gè)塊的頁序號順序存儲(chǔ)各個(gè)頁數(shù)據(jù)的有效性狀態(tài)，當(dāng)該block需要垃圾回收時(shí)，回收程序直接讀取該block的數(shù)據(jù)有效性標(biāo)識表，根據(jù)數(shù)據(jù)有效性標(biāo)識表可直接獲得數(shù)據(jù)有效的頁序號，回收程序直接只讀寫并搬移有效的數(shù)據(jù)頁到新的block中，所有有效數(shù)據(jù)頁數(shù)據(jù)完成后，擦除該block,完成該block的回收。

本發(fā)明通過增加數(shù)據(jù)有效性標(biāo)識表，去除了固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備垃圾回收過程無效物理頁的讀取的浪費(fèi)，從而提高固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備垃圾回收的效率，提升固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備性能。

附圖說明

圖1是一般的垃圾回收過程示例；

圖2是增加數(shù)據(jù)有效性標(biāo)識表后的塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖2是增加數(shù)據(jù)有效性標(biāo)識表后的塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有技術(shù)的塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)一般在每個(gè)頁中的數(shù)據(jù)都包括標(biāo)簽Meta和該頁的數(shù)據(jù)，一般標(biāo)簽一般由該頁的邏輯地址構(gòu)成，本發(fā)明在每個(gè)塊中，固定分配一個(gè)頁作為圖2是數(shù)據(jù)有效性標(biāo)識表用于存儲(chǔ)本塊的所有頁的Meta數(shù)據(jù)，當(dāng)該塊中的任何一個(gè)數(shù)據(jù)頁的M eta數(shù)據(jù)發(fā)生變化了，則同步更新到該數(shù)據(jù)有效性標(biāo)識表中；也可以直接在數(shù)據(jù)有效性標(biāo)識表中存儲(chǔ)本塊中各個(gè)頁的數(shù)據(jù)有效性標(biāo)識。

當(dāng)該block需要垃圾回收時(shí)，回收程序直接讀取該block的數(shù)據(jù)有效性標(biāo)識表，根據(jù)數(shù)據(jù)有效性標(biāo)識表獲取到該block中所有頁的邏輯地址，并通過邏輯地址直接判斷出哪些頁的數(shù)據(jù)還依然有效，回收程序直接只讀寫并搬移有效的數(shù)據(jù)頁到新的block中，所有有效數(shù)據(jù)頁數(shù)據(jù)完成后，擦除該block,完成該block的回收。而不會(huì)需要額外的去讀取所有的頁后才能判斷出哪些頁數(shù)據(jù)是有效，哪些頁數(shù)據(jù)是無效的。

以上所揭露的僅為本發(fā)明一種實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本之權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于本發(fā)明所涵蓋的范圍。