[發(fā)明專利]一種固態(tài)硬盤(pán)全盤(pán)掃描方法及固態(tài)硬盤(pán)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810259643.6
• 申請(qǐng)日: 2018-03-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108804026B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧何平;周冬華;楊洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳憶聯(lián)信息系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/06
• 分類號(hào): G06F3/06
• 代理公司: 廣東廣和律師事務(wù)所 44298
• 代理人: 董紅海

本發(fā)明公開(kāi)了一種固態(tài)硬盤(pán)全盤(pán)掃描方法及固態(tài)硬盤(pán)，其特征在于將固態(tài)硬盤(pán)各個(gè)分區(qū)的前N個(gè)LBA數(shù)據(jù)塊設(shè)為系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)，其它數(shù)據(jù)塊設(shè)為用戶數(shù)據(jù)區(qū)，創(chuàng)建系統(tǒng)區(qū)映射表和數(shù)據(jù)區(qū)映射表，系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)通過(guò)系統(tǒng)區(qū)映射表進(jìn)行映射管理，用戶數(shù)據(jù)區(qū)通過(guò)數(shù)據(jù)區(qū)映射表進(jìn)行管理，啟動(dòng)全盤(pán)掃描時(shí)，先掃描系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)對(duì)系統(tǒng)區(qū)映射表進(jìn)行恢復(fù)；再啟動(dòng)用戶數(shù)據(jù)區(qū)掃描，對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)映射表進(jìn)行恢復(fù)。本發(fā)明提出了一種新的全盤(pán)掃描啟動(dòng)算法，能通過(guò)對(duì)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的分流，有效降低host端主動(dòng)斷電重啟的概率，使得FDS能夠完成，從而使得固態(tài)硬盤(pán)恢復(fù)工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種固態(tài)硬盤(pán)全盤(pán)掃描方法及固態(tài)硬盤(pán)。

背景技術(shù)

閃存轉(zhuǎn)換層(Flash Translation Layer,FTL)是NAND FLASH固件的重要組成部分，它管理著NAND數(shù)據(jù)的映射信息。而映射信息是存儲(chǔ)在NAND上的。然而因?yàn)楦鞣N各樣的原因，NAND上的MAP表會(huì)遭到破壞丟失，這樣，就需要進(jìn)行全盤(pán)掃描(Full Disk Scan,FDS)來(lái)重建映射表。

現(xiàn)有固態(tài)硬盤(pán)采用的全盤(pán)掃描啟動(dòng)技術(shù)，在開(kāi)機(jī)上電的時(shí)候，會(huì)檢查NAND上存儲(chǔ)的映射表有無(wú)錯(cuò)誤，如果無(wú)錯(cuò)誤，就從NAND上讀取正確的映射表，并依據(jù)映射表，進(jìn)行其他數(shù)據(jù)的恢復(fù)和準(zhǔn)備工作。圖1是現(xiàn)有映射表錯(cuò)誤進(jìn)行FDS的示例，當(dāng)NAND上的映射表存在丟失或者錯(cuò)誤的情況下，會(huì)進(jìn)行全盤(pán)掃描MapBlock，從各個(gè)有效block上讀取信息，把每個(gè)page上存儲(chǔ)的邏輯地址(LPA)獲取到，并和物理地址(PPA)一一對(duì)應(yīng)，根據(jù)全盤(pán)掃描出有效數(shù)據(jù)Block重建映射表。這就是FDS的過(guò)程。圖2是現(xiàn)有響應(yīng)主機(jī)host的過(guò)程示意圖,在FDS過(guò)程中，必須全盤(pán)掃描完才能建立新的映射表,因此在映射表尚未重建完成時(shí)，無(wú)法響應(yīng)host發(fā)起的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)請(qǐng)求，響應(yīng)host讀寫(xiě)請(qǐng)求時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。因此，host在長(zhǎng)時(shí)間發(fā)送請(qǐng)求無(wú)響應(yīng)的情況下，會(huì)無(wú)法識(shí)別到固態(tài)硬盤(pán)的狀態(tài)，包括固態(tài)硬盤(pán)的盤(pán)符，容量，可用空間等信息，從而主動(dòng)斷電，固態(tài)硬盤(pán)被動(dòng)重啟。現(xiàn)有技術(shù)下，固態(tài)硬盤(pán)一旦重啟了，進(jìn)行中的FDS過(guò)程中斷，由于映射表只恢復(fù)了一部分，并未完整保存。重啟后，映射表仍然因?yàn)椴煌暾豢捎茫荒苤仡^開(kāi)始進(jìn)行FDS過(guò)程，周而復(fù)始。因此，現(xiàn)有技術(shù)下，大容量的固態(tài)硬盤(pán)，一旦因?yàn)槟承┰騺G失了映射表，在host端看來(lái)，就會(huì)始終無(wú)法識(shí)盤(pán)，徹底不工作了。

該現(xiàn)有技術(shù)在小容量固態(tài)硬盤(pán)上，只要全盤(pán)掃描時(shí)間小于host端的無(wú)響應(yīng)斷電重啟時(shí)間，能完全正確地工作。然而，隨著固態(tài)硬盤(pán)容量越來(lái)越大，一旦用戶存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)足夠多，即有效block數(shù)增大，F(xiàn)DS需要對(duì)用戶數(shù)據(jù)block進(jìn)行掃描，有效block越多，F(xiàn)DS耗時(shí)越長(zhǎng)。在FDS進(jìn)行中，SSD無(wú)法響應(yīng)host讀寫(xiě)請(qǐng)求，導(dǎo)致host端無(wú)法識(shí)別到設(shè)備，host過(guò)一定時(shí)間就會(huì)主動(dòng)斷電進(jìn)行重啟，F(xiàn)TL未保存的數(shù)據(jù)都會(huì)丟失，包括未保存的映射表，下次上電時(shí)，F(xiàn)DS就需要重頭進(jìn)行，導(dǎo)致SSD始終無(wú)法被識(shí)別到。隨著SSD的容量不斷增大，F(xiàn)DS耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)引起的不能識(shí)盤(pán)問(wèn)題越來(lái)越凸顯，亟待解決。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上缺陷，本發(fā)明目的在于如何解決大容量固態(tài)硬盤(pán)全盤(pán)掃描導(dǎo)致的不能識(shí)盤(pán)的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種固態(tài)硬盤(pán)全盤(pán)掃描方法，其特征在于將固態(tài)硬盤(pán)各個(gè)分區(qū)的前N個(gè)LBA數(shù)據(jù)塊設(shè)為系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)sys data，其它數(shù)據(jù)塊設(shè)為用戶數(shù)據(jù)區(qū)user data，創(chuàng)建系統(tǒng)區(qū)映射表System map和數(shù)據(jù)區(qū)映射表User Map，系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)通過(guò)系統(tǒng)區(qū)映射表進(jìn)行映射管理，用戶數(shù)據(jù)區(qū)通過(guò)數(shù)據(jù)區(qū)映射表進(jìn)行管理，啟動(dòng)全盤(pán)掃描時(shí)，先掃描系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)對(duì)系統(tǒng)區(qū)映射表進(jìn)行恢復(fù)；再啟動(dòng)用戶數(shù)據(jù)區(qū)掃描，對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)映射表進(jìn)行恢復(fù)。

所述的固態(tài)硬盤(pán)全盤(pán)掃描方法，其特征在于還增加命令識(shí)別模塊，用于識(shí)別主機(jī)下發(fā)的訪問(wèn)命令是用于訪問(wèn)用戶數(shù)據(jù)區(qū)還是訪問(wèn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)，當(dāng)固態(tài)硬盤(pán)正在掃描系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)時(shí)，固態(tài)硬盤(pán)不響應(yīng)任何主機(jī)數(shù)據(jù)訪問(wèn)命令，當(dāng)系統(tǒng)區(qū)映射表恢復(fù)后，固態(tài)硬盤(pán)僅響應(yīng)訪問(wèn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)的命令；當(dāng)數(shù)據(jù)區(qū)映射表恢復(fù)后，固態(tài)硬盤(pán)可以響應(yīng)訪問(wèn)用戶數(shù)據(jù)區(qū)和訪問(wèn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)的指令。

所述的固態(tài)硬盤(pán)全盤(pán)掃描方法，其特征在于N為4096。