[發(fā)明專利]閃存設備中數(shù)據(jù)寫入的方法及設備

在審

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• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN109213433A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設計）人: 郭云格;陳明宇;朱曉靜
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司;中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本方案提供一種閃存設備數(shù)據(jù)寫入的方法和設備：閃存設備接收攜帶邏輯地址和第一數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)寫請求，通過邏輯地址對應的物理地址讀取第二數(shù)據(jù)，得到第二數(shù)據(jù)與第一數(shù)據(jù)的差值第三數(shù)據(jù)，壓縮第三數(shù)據(jù)得到第四數(shù)據(jù)，將第四數(shù)據(jù)編碼為第五數(shù)據(jù)存儲于無效數(shù)據(jù)物理頁。本方案可以充分利用無效數(shù)據(jù)物理頁的存儲空間中的無效數(shù)據(jù)，提高了編碼效果，進而減少了數(shù)據(jù)擦除次數(shù)，延長了閃存設備的使用壽命。

技術領域

本發(fā)明涉及信息技術領域，尤其涉及閃存設備中數(shù)據(jù)寫入的方法及設備。

背景技術

閃存設備是一種在斷電情況下仍能保持所存儲的數(shù)據(jù)信息的存儲器，其應用包括但不限于固態(tài)硬盤、安全數(shù)字(Secure Digital,SD)卡等。由于閃存設備的物理特性的限制，閃存設備中數(shù)據(jù)寫入的比特位只能由0變至1，而不能從1變至0。因此，閃存寫過之后，在第二次寫之前必須對其進行擦除操作。但是，閃存設備的擦除次數(shù)有上限，達到上限時，閃存設備無法繼續(xù)使用。

現(xiàn)有技術中閃存設備收到寫請求，將待寫入數(shù)據(jù)直接編碼到物理頁中，從而避免進行數(shù)據(jù)擦除。由于該種編碼需要用使用大量的比特位來表示待寫入數(shù)據(jù)，編碼效果差。

發(fā)明內容

一方面，本發(fā)明實施例提供一種閃存設備中數(shù)據(jù)寫入方案，其中該閃存設備包括控制器和存儲介質，該存儲介質包含多個物理頁；該案具體包括：

該控制器接收數(shù)據(jù)寫請求；該數(shù)據(jù)寫請求攜帶邏輯地址及第一數(shù)據(jù)；其中，該閃存設備存儲有該邏輯地址與第一物理頁地址的映射關系；該控制器根據(jù)該邏輯地址與該第一物理頁地址的映射關系從該第一物理頁地址指向的存儲空間讀取第二數(shù)據(jù)，將該第一數(shù)據(jù)與該第二數(shù)據(jù)進行邏輯運算得到第三數(shù)據(jù)，壓縮該第三數(shù)據(jù)得到第四數(shù)據(jù)，將該第四數(shù)據(jù)編碼到無效數(shù)據(jù)物理頁的存儲空間得到第五數(shù)據(jù)；該無效數(shù)據(jù)物理頁的存儲空間的地址為第二物理頁地址，該控制器記錄存儲被編碼數(shù)據(jù)的第二物理頁地址。其中，該邏輯運算可以為異或運算或同或運算。本方案通過將寫入邏輯地址的第一數(shù)據(jù)與已經(jīng)寫入同一個邏輯地址的第二數(shù)據(jù)進行邏輯運算，因為寫入相同邏輯地址中的第一數(shù)據(jù)相對已經(jīng)寫入相同邏輯地址的第二數(shù)據(jù)只有部分發(fā)生變化，因此通過邏輯運算，如異或邏輯運算得到的第三數(shù)據(jù)會包含大量的0，少量的1，將減少了需要編碼到無效數(shù)據(jù)物理頁中的數(shù)據(jù)量，因此可以充分利用無效數(shù)據(jù)物理頁的存儲空間中的無效數(shù)據(jù)，提高了編碼效果，進而減少了數(shù)據(jù)擦除次數(shù)，延長了閃存設備的使用壽命。

結合第一方面，在第一方面的第一種可能實現(xiàn)方式中，該控制器記錄該第二物理頁地址，具體包括：該控制器將該第二物理頁地址存儲到該第一物理頁地址指向的存儲空間所在的物理頁的額外空間。

結合第一方面的第一種可能實現(xiàn)方式，在第一方面的第二種可能實現(xiàn)方式中，該方案還包括：該控制器計算該第五數(shù)據(jù)的校驗數(shù)據(jù)，該控制器將該校驗數(shù)據(jù)存儲在該第二物理頁地址指向的存儲空間所在的物理頁的額外空間。校驗數(shù)據(jù)可以用于在在讀取第五數(shù)據(jù)時通過該校驗數(shù)據(jù)驗證該第五數(shù)據(jù)的準確性，如第五數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤，可以通過該校驗數(shù)據(jù)進行恢復，提高了數(shù)據(jù)的可靠性。

結合第一方面的第一種或第二種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第三種可能實現(xiàn)方式中，所述方案還包括：該控制器接收數(shù)據(jù)讀請求；該數(shù)據(jù)讀請求攜帶所述邏輯地址；該控制器根據(jù)該邏輯地址與該第一物理頁地址的映射關系從該第一物理頁地址指向的存儲空間讀取該第二數(shù)據(jù)，從該第一物理頁地址指向的存儲空間所在的物理頁的額外空間讀取存儲該被編碼數(shù)據(jù)的該第二物理頁地址，根據(jù)該第二物理頁地址從該第二物理頁地址指向的存儲空間讀取該第五數(shù)據(jù)，解碼該第五數(shù)據(jù)得到該第四數(shù)據(jù)，解壓縮該第四數(shù)據(jù)得到該第三數(shù)據(jù)，將該第三數(shù)據(jù)與該第二數(shù)據(jù)進行該邏輯運算得到該第一數(shù)據(jù)。