[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有磨損均衡意識(shí)的固態(tài)硬盤(pán)垃圾回收的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910367751.X
• 申請(qǐng)日: 2019-05-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110221774A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊凌雁;王勇;李開(kāi)成
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F3/06
• 分類(lèi)號(hào): G06F3/06
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務(wù)所 33233
• 代理人: 陸永強(qiáng)

1.一種具有磨損均衡意識(shí)的固態(tài)硬盤(pán)垃圾回收的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：在同批次NAND Flash中隨機(jī)挑選一片進(jìn)行破壞性實(shí)驗(yàn)，記錄每個(gè)物理塊的P/E次數(shù)，生成RECT表；

步驟S2：從RECT中挑選P/E次數(shù)最多的物理塊作為下次寫(xiě)入的物理塊；

步驟S3：內(nèi)存中維護(hù)一張IVPT表，記錄每個(gè)物理塊的無(wú)效頁(yè)個(gè)數(shù)；

步驟S4：SSD是否為空閑狀態(tài)，是則跳轉(zhuǎn)步驟S5，否則跳轉(zhuǎn)步驟S6；

步驟S5：在RECT中尋找Cold Block和Hot Block，交換各自有效頁(yè)，跳轉(zhuǎn)步驟S4；

步驟S6：若滿(mǎn)足垃圾回收條件，從IVPT中選取無(wú)效頁(yè)最多的物理塊作為犧牲對(duì)象，將有效頁(yè)搬移到新的物理塊中，跳轉(zhuǎn)步驟S4；

其中，所述的RECT表由數(shù)組實(shí)現(xiàn)，數(shù)組下標(biāo)表示物理塊編號(hào)，下標(biāo)中的值為該物理塊的剩余P/E次數(shù)等其他信息；

所述的IVPT表由數(shù)組實(shí)現(xiàn)，數(shù)組下標(biāo)表示物理塊編號(hào)，下標(biāo)中的值為該物理塊中無(wú)效頁(yè)的個(gè)數(shù)；

Cold Block為寫(xiě)滿(mǎn)數(shù)據(jù)后長(zhǎng)期未被更新的物理塊，具體表現(xiàn)為RECT中P/E次數(shù)最多；Hot Block為更新頻繁的物理塊，具體表現(xiàn)為RECT中P/E次數(shù)最少。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有磨損均衡意識(shí)的固態(tài)硬盤(pán)垃圾回收的方法，其特征在于，在步驟S1中，其挑選的NAND Flash具有完全的隨機(jī)性，且保證是在同一批次中挑選。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有磨損均衡意識(shí)的固態(tài)硬盤(pán)垃圾回收的方法，其特征在于，在步驟S1中，挑選出來(lái)的NAND Flash用作于嚴(yán)格的寫(xiě)、讀、擦循環(huán)流程，直到測(cè)試物理塊報(bào)廢為止，記錄此刻的P/E次數(shù)，統(tǒng)計(jì)所有物理塊的P/E次數(shù)，并生成一張RECT表。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有磨損均衡意識(shí)的固態(tài)硬盤(pán)垃圾回收的方法，其特征在于，所述的RECT表常駐在SRAM中。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有磨損均衡意識(shí)的固態(tài)硬盤(pán)垃圾回收的方法，其特征在于，搜索RECT中的最大值，將該值的下標(biāo)取出來(lái)，如果RECT中有多個(gè)最大值，優(yōu)先選取第一次遇到最大值的下標(biāo)，作為下一次要寫(xiě)入的物理塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有磨損均衡意識(shí)的固態(tài)硬盤(pán)垃圾回收的方法，其特征在于，所述的IVPT表常駐在SRAM中。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有磨損均衡意識(shí)的固態(tài)硬盤(pán)垃圾回收的方法，其特征在于，搜索IVPT中的最大值，將該值的下標(biāo)取出來(lái)，如果IVPT中有多個(gè)最大值，優(yōu)先選取第一次遇到最大值的下標(biāo)，作為垃圾回收的犧牲對(duì)象。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有磨損均衡意識(shí)的固態(tài)硬盤(pán)垃圾回收的方法，其特征在于，當(dāng)SSD處于空閑狀態(tài)下，判斷Cold Bolck和Hot Block中的所有有效頁(yè)，并將其進(jìn)行交換。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有磨損均衡意識(shí)的固態(tài)硬盤(pán)垃圾回收的方法，其特征在于，滿(mǎn)足垃圾回收條件時(shí)，從IVPT中挑選出相應(yīng)的物理塊，并將該物理塊中的所有有效物理頁(yè)進(jìn)行搬移，搬移完畢后，擦除該物理塊。