[發明專利]一種應用于固態硬盤的原子寫入方法及裝置

有效

• 申請號: 201910582406.8
• 申請日: 2019-06-29
• 公開（公告）號: CN110377230B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 尹作剛
• 申請（專利權）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 李修杰

本發明提供了一種應用于固態硬盤的原子寫入方法及裝置，屬于存儲技術領域。其技術方案為：包括以下步驟：步驟一：SSD前端從主機的塊設備層接收原子寫命令；步驟二：獲取原子寫命令要訪問的邏輯地址；步驟三：對于該邏輯地址對應的前端表項加鎖；步驟四：通知該邏輯地址對應的后端FTL表項進行原子寫請求；步驟五：后端FTL表項進行原子寫判定。本發明的有益效果為：本發明提供一種應用于固態硬盤的原子寫的實現方法，進而保證存儲應用場合中數據的一致性，并且在異常掉電下能有效的保證數據的完整性，從而在不妥協數據的完整性和可靠性的前提下，降低從主機到SSD的延遲，并延長SSD的使用壽命。

技術領域

本發明涉及存儲技術領域，尤其涉及一種應用于固態硬盤的原子寫入方法及裝置。

背景技術

隨著存儲系統的不斷發展，SSD（固態硬盤）已經被廣泛應用于各種場合。SSD在進行數據寫入時需要通過一系列的固件技術保證數據的原子性。但是，當將一個大的IO數據拆分成若干小數據時，有可能會出現數據讀寫錯誤，導致存儲數據不一致；也可能存在異常掉電導致數據的損壞。某些應用程序，如文件系統或者數據庫，對于數據的完整性需求比較高，如果數據生效的順序得不到保障，會導致數據一致性、可靠性發生問題。

發明內容

本發明針對上述存在的問題，為了克服存儲應用場合中數據不一致或者數據不完整的缺陷，本發明提供一種應用于固態硬盤的原子寫入方法及裝置。

本發明是通過如下措施實現的：一種應用于固態硬盤的原子寫的實現方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：SSD前端從主機的塊設備層接收原子寫命令；

步驟二：獲取原子寫命令要訪問的邏輯地址；

步驟三：依據原子寫命令要訪問的邏輯地址，對于該邏輯地址對應的前端表項加鎖；

步驟四：通知該邏輯地址對應的后端FTL表項進行原子寫請求；

步驟五：后端FTL表項進行原子寫判定，若出現寫失敗則進行相應的數據回滾操作，不進行落盤操作，并返回前端呈現錯誤狀態，完成此原子寫過程；若后端FTL表項出現成功則返回前端表項進行相應的解鎖，同時返回主機完成整個原子寫過程。

進一步的，所述原子寫命令為IO請求數據。

進一步的，所述邏輯地址為IO邏輯地址。

進一步的，所述加鎖為平衡二叉樹加鎖。

進一步的，所述原子寫判定定義在控制器級別或者Namespace級別，同時滿足NAWUN/NABSN。

一種應用于固態硬盤的原子寫入裝置，包括用戶空間以及內核空間，所述用戶空間包括應用程序，所述內核空間包括文件系統、塊設備層以及SSD固態硬盤，所述內核空間包括前端和后端，所述前端設置有加鎖模塊以及原子寫判定模塊，所述后端設置有寫操作模塊，所述前端從所述塊設備層接收原子寫命令并對原子寫命令進行加鎖，所述后端對原子寫命令進行寫操作后，對原子寫命令進行處理。

本發明的有益效果為：本發明提供一種應用于固態硬盤的原子寫的實現方法，進而保證存儲應用場合中數據的一致性，并且在異常掉電下能有效的保證數據的完整性，從而在不妥協數據的完整性和可靠性的前提下，降低從主機到SSD的延遲，并延長SSD的使用壽命。

附圖說明

圖1為SSD的數據原子寫的實現方法示意圖。

具體實施方式

為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過具體實施方式，對本方案進行闡述。