[發明專利]一種上電重建方法及裝置和固態硬盤

在審

• 申請號: 202011268545.2
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN113296694A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 占云
• 申請（專利權）人: 阿里巴巴集團控股有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F11/14;G06F12/02
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李丹;栗若木

本申請公開了一種上電重建方法及裝置和固態硬盤，通過本申請實施例中的將異常掉電過程中出現不可糾錯誤的頁標記為壞頁(bad page)，這樣，在上電重建過程中，對于發生異常掉電的大塊(Super block)，只需要搬移和bad page相關聯的page中的有效數據即可，保證了數據安全的前提下，減少了上電恢復時間，降低了寫入放大。

技術領域

本申請涉及但不限于存儲技術，尤指一種上電重建方法及裝置和固態硬盤。

背景技術

消費級固態硬盤(SSD，Solid-state disk)是不帶電容保護的。要是在SSD寫數據時發生異常掉電即不安全的掉電(Power Loss)，如果在同一個字線頁(word-line page)中出現Power Loss產生的不可糾錯誤(unecc error)，這個word-line page中的數據會出現不穩定的狀態，是需要盡快將word-line page中的有效數據搬走以防止數據丟失的。以NAND閃存(NAND Flash)為例，Word-Line page是NAND閃存陣列(NAND Flash array)中一個字線(Word-line)中所包含的page。

在相關技術中，在SSD重建(rebuild)表完成后，需要將發生Power Loss的整個大塊(Super block)的有效數據都搬走，再標記rebuild完成，否則背靠背異常掉電之后會不斷的新開Super block，這樣，會導致沒有空閑的塊(free block)可用，也就是說，將整個Super block的有效數據都搬走會增加SSD上電rebuild恢復時間。其中，Super block是閃存轉換層(FTL，Flash Translation Layer)大塊映射中具有相同的塊標識(block id)的塊組成的條帶(也稱為邏輯塊)。如何保證SSD中的需要被搬走的所有有效數據不被PowerLoss影響即保證已寫入數據的安全性，又能減少SSD上電重建恢復時間，是亟需解決的問題。

發明內容

本申請提供一種實現上電重建方法及裝置和固態硬盤，能夠保證已寫入數據的安全性，同時縮短上電恢復時間。

本發明實施例提供了一種上電重建方法，包括：

在固態硬盤SSD發生異常掉電的上電恢復過程中，為發生異常掉電的大塊Superblock申請壞頁緩存，并將所述Super block中出現不可糾錯誤的頁標記為壞頁；

讀取標記的壞頁和與所述壞頁相關的頁中的有效數據并寫入所述SSD的閃存中。

在一種示例性實例中，所述SSD異常掉電上電恢復之前，還包括：

所述SSD初始化時，以所述Super block為單位分配用于存放壞頁位圖的壞頁緩存；

將分配的壞頁緩存劃分為分別對應若干個Super block的壞頁位圖區域，每一塊壞頁位圖區域用于采用位圖的方式記錄對應頁的好壞。

在一種示例性實例中，所述為發生異常掉電的Super block申請壞頁緩存，并將所述Super block中出現不可糾錯誤的頁標記為壞頁，包括：

為所述發生異常掉電的Super block申請所述壞頁緩存；

將出現不可糾錯誤的頁更新到其所在Super block對應的壞頁位圖中，并將該頁所對應的塊信息中的異常掉電標記置位；

將對應的壞頁位圖更新到申請的壞頁緩存中。

在一種示例性實例中，所述對發生異常掉電的Super block對應的塊信息中的異常掉電標記位進行標記之前，還包括：

讀取最近安全寫入的檢查點信息，讀取最后寫入頁；