[發明專利]存儲日志幀以及日志條目的固態硬盤

在審

• 申請號: 202110926537.0
• 申請日: 2016-06-29
• 公開（公告）號: CN113590504A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 孫清濤;蔡述楠;居穎軼
• 申請（專利權）人: 北京憶恒創源科技股份有限公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02;G06F3/06
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務所(普通合伙) 11572
• 代理人: 段旺

提供了存儲日志幀以及日志條目的固態硬盤。所提供的固態硬盤包括：包括多個物理頁的非易失存儲介質；其中物理頁包括一個或多個FTL幀和/或一個或多個日志幀；其中每個FTL幀包括多個FTL表條目與記錄了與該FTL幀屬于同一FTL塊的前一個FTL幀的存儲位置的元數據，每個日志幀包括多個操作日志條目與記錄了與該日志幀屬于同一FTL塊的前一個日志幀的存儲位置，每個操作日志條目包括一個邏輯地址以及與之相對應的物理地址，以及FTL塊是FTL表的部分。

技術領域

本申請涉及固態硬盤，特別是涉及固態硬盤日志的生成與使用。

背景技術

隨著科技的進步，對于電子設備的存儲能力和反應速度提出了越來越高的要求，圖1示出了現有技術中的固態存儲設備(Solid Storage Device,SSD)的框圖。存儲設備102通過接口103同主機相耦合，主機可以是能夠通過上述方式同存儲設備102相通信的信息處理設備，例如，個人計算機、平板電腦、服務器、便攜式計算機、網絡交換機、路由器、蜂窩電話、個人數字助理等。存儲設備102包括接口103、控制部件104、一個或多個NVM(非易失存儲器，Non-Volatile Memory)存儲芯片105以及固件存儲器110。接口103可適配于通過例如SATA、IDE、USB、PCIE、NVMe、SCSI、以太網、光纖通道等方式與主機交換數據。控制部件104用于控制在接口103、NVM存儲芯片105以及固件存儲器110之間的數據傳輸，還用于存儲管理、主機邏輯地址到閃存物理地址映射、擦除均衡、壞塊管理等。控制部件104在運行時從固件存儲器110加載固件。

在現有技術的固態存儲設備中，例如圖1所示出的存儲設備102中，利用FTL(FlashTranslation Layer，閃存轉換層)來維護從邏輯地址到物理地址的映射信息。邏輯地址構成了操作系統等上層軟件所感知到的固態存儲設備的存儲空間。物理地址是用于訪問固態存儲設備的物理存儲單元的地址。在現有技術中還可利用中間地址形態實施地址映射。例如將邏輯地址映射為中間地址，進而將中間地址進一步映射為物理地址。

存儲了從邏輯地址到物理地址的映射信息的表結構被稱為FTL表。FTL表是固態存儲設備中的重要元數據。通常FTL表的數據項記錄了固態存儲設備中以數據頁為單位的地址映射關系。固態存儲設備的FTL表具有較大的尺寸，例如若干GB級。而在固態存儲設備關閉時，需要完整地保存FTL表，在固態存儲設備啟動時，需要完成FTL完全加載。

現有技術中，在固態存儲設備的每個物理頁中附加地存儲該物理頁所對應的邏輯地址。在固態存儲設備啟動時，需要訪問所有物理頁，以獲得每個物理頁所對應的邏輯地址，并重建FTL表。然而這樣的操作將需要大量時間，并導致固態存儲設備啟動過程耗時很長。

在中國專利申請(201510430174.6)中，提供了基于日志的FTL表存儲與加載方法。這種基于日志的FTL表存儲與加載方法FTL幀采用輪轉的寫入方式，并且FTL幀與日志幀按固定比例寫入日志，在異常事件發生時，依然寫入FTL幀。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種日志記錄方法、加載方法及其裝置。

根據本發明的第一方面，提供了根據本發明第一方面的第一基于FTL表的日志生成方法，包括：記錄操作請求對應的邏輯地址與物理地址作為日志條目；用日志條目生成日志幀；使用FTL塊的部分生成FTL幀，其中FTL表包括多個FTL塊；在NVM上存儲生成的FTL幀和第一日志幀。

根據本發明第一方面的第一基于FTL表的日志生成方法，提供了根據本發明第一方面的第二基于FTL表的日志生成方法，其中，所述FTL幀與日志幀的組合的大小對應于NVM物理頁的大小。

根據本發明第一方面的第一或第二基于FTL表的日志生成方法，提供了根據本發明第一方面的第三基于FTL表的日志生成方法，其中，所述FTL塊的部分來自所述FTL塊尚未被寫入非易失存儲介質中的部分。