固態(tài)硬盤的垃圾回收方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于存儲(chǔ)【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種固態(tài)硬盤的垃圾回收方法，所述方法包括：根據(jù)固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)參數(shù)，建立虛擬地址；建立所述固態(tài)硬盤的邏輯地址與虛擬地址的映射關(guān)系，以及所述虛擬地址與物理地址的映射關(guān)系；垃圾回收時(shí)，將回收處理的第一數(shù)據(jù)塊的有效數(shù)據(jù)搬移到第二數(shù)據(jù)塊；更新被搬移的有效數(shù)據(jù)的虛擬地址與物理地址的映射關(guān)系；復(fù)寫所述被搬移的有效數(shù)據(jù)的邏輯地址。本發(fā)明基于兩級(jí)地址映射，可以在垃圾收集搬移有效數(shù)據(jù)時(shí)只需考慮第二級(jí)地址(虛擬地址到物理地址)的映射關(guān)系，提高了固態(tài)硬盤的垃圾收集效率，有效降低讀寫延時(shí)。
【專利說明】固態(tài)硬盤的垃圾回收方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及存儲(chǔ)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種固態(tài)硬盤的垃圾回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]固態(tài)硬盤(SSD)主要是由存儲(chǔ)單元(NAND FLASH芯片)陣列組成，因此具有讀寫速度快，防震抗摔性，無噪音，低功耗等優(yōu)點(diǎn)。但由于NAND FLASH芯片具有與傳統(tǒng)機(jī)械硬盤不同的固有特性:1、先擦除，后讀寫。2、擦除以塊(BLOCK)為最小單位，讀寫以頁(PAGE)為最小單位。所以固體硬盤對(duì)于數(shù)據(jù)的復(fù)寫不支持“原地更新”，必須做垃圾收集，把無效數(shù)據(jù)占據(jù)的物理空間回收回來，供下次寫入有效數(shù)據(jù)使用。
[0003]參見圖1A~圖1C所示的現(xiàn)有技術(shù)的垃圾回收過程，進(jìn)行垃圾收集前，邏輯地址LO映射到物理地址PO，即{L0->P0};進(jìn)行垃圾回收時(shí)，把有效數(shù)據(jù)從物理地址PO搬移到了物理地址P1，更新映射關(guān)系，此時(shí)把邏輯地址LO映射到物理地址P1{L0->P1};復(fù)寫邏輯地址L0,映射關(guān)系變成把邏輯地址LO映射到物理地址P2 {L0->P2}。從以上分析步驟可以看出，這種現(xiàn)有的基于一級(jí)地址映射的方法，在搬移物理地址PO的數(shù)據(jù)的時(shí)候，不能立即響應(yīng)復(fù)寫邏輯地址LO的操作，必須等待數(shù)據(jù)搬移完成，才能響應(yīng)復(fù)寫LO的操作，導(dǎo)致延時(shí)。
[0004]綜上可知，現(xiàn)有的固態(tài)硬盤的垃圾回收方法，在實(shí)際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述的缺陷，本 發(fā)明的目的在于提供一種固態(tài)硬盤的垃圾回收方法，可以提高固態(tài)硬盤的垃圾收集效率，有效降低讀寫延時(shí)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種固態(tài)硬盤的垃圾回收方法，所述方法包括:
[0007]根據(jù)固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)參數(shù)，建立虛擬地址；
[0008]建立所述固態(tài)硬盤的邏輯地址與虛擬地址的映射關(guān)系，以及所述虛擬地址與物理地址的映射關(guān)系；
[0009]垃圾回收時(shí)，將回收處理的第一數(shù)據(jù)塊的有效數(shù)據(jù)搬移到第二數(shù)據(jù)塊；
[0010]更新被搬移的有效數(shù)據(jù)的虛擬地址與物理地址的映射關(guān)系；
[0011]復(fù)寫所述被搬移的有效數(shù)據(jù)的邏輯地址。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)硬盤的垃圾回收方法，所述復(fù)寫所述被搬移的有效數(shù)據(jù)的邏輯地址的步驟包括:
[0013]對(duì)所述邏輯地址分配新的虛擬地址及新的物理地址；
[0014]建立所述邏輯地址與新的虛擬地址及新的物理地址的映射關(guān)系。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)硬盤的垃圾回收方法，所述將回收處理的第一數(shù)據(jù)塊的有效數(shù)據(jù)搬移到第二數(shù)據(jù)塊步驟與所述復(fù)寫所述被搬移的有效數(shù)據(jù)的邏輯地址步驟同時(shí)執(zhí)行。
[0016]本發(fā)明通過在固態(tài)硬盤中建立虛擬地址，并維護(hù)固態(tài)硬盤的邏輯地址與虛擬地址的映射關(guān)系，以及所述虛擬地址與物理地址的映射關(guān)系。固態(tài)硬盤進(jìn)行垃圾回收時(shí)，將回收處理的第一數(shù)據(jù)塊的有效數(shù)據(jù)搬移到第二數(shù)據(jù)塊，并更新被搬移的有效數(shù)據(jù)的虛擬地址與物理地址的映射關(guān)系。優(yōu)選的，在搬移數(shù)據(jù)時(shí)，本發(fā)明即可以復(fù)寫所述被搬移的有效數(shù)據(jù)的邏輯地址，借此提高固態(tài)硬盤的垃圾收集效率，有效降低讀寫延時(shí)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1A是現(xiàn)有技術(shù)一實(shí)施例的垃圾回收前數(shù)據(jù)映射示意圖；
[0018]圖1B是現(xiàn)有技術(shù)一實(shí)施例的垃圾回收后數(shù)據(jù)映射示意圖；
[0019]圖1C是現(xiàn)有技術(shù)一實(shí)施例的邏輯地址復(fù)寫后數(shù)據(jù)映射示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明的固態(tài)硬盤的垃圾回收方法流程圖；
[0021]圖3A是本發(fā)明一實(shí)施例的垃圾回收前數(shù)據(jù)映射示意圖；
[0022]圖3B是本發(fā)明一實(shí)施例的垃圾回收后數(shù)據(jù)映射示意圖；
[0023]圖3C是本發(fā)明一實(shí)施例的邏輯地址復(fù)寫后數(shù)據(jù)映射示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0025]參見圖2，本發(fā)明提供了一種固態(tài)硬盤的垃圾回收方法，該方法應(yīng)用于固態(tài)硬盤，可有效降低讀寫延時(shí)。具體的該方法包括:
[0026]步驟S201，根據(jù)固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)參數(shù)，建立虛擬地址。所述固態(tài)硬盤的參數(shù)包括存儲(chǔ)容量、原始映射關(guān)系等。
[0027]步驟S202，建立所述固態(tài)硬盤的邏輯地址與虛擬地址的映射關(guān)系，以及所述虛擬地址與物理地址的映射關(guān)系。
[0028]現(xiàn)有的固態(tài)硬盤的數(shù)據(jù)映射關(guān)系如圖1A所示，本發(fā)明通過引入虛擬地址，改變數(shù)據(jù)映射關(guān)系。如圖3A所示，固態(tài)硬盤在進(jìn)行垃圾收集前，數(shù)據(jù)的兩級(jí)映射關(guān)系為邏輯地址LO映射到虛擬地址VO，VO映射到物理地址PO，即{L0->V0->P0}。
[0029]步驟S203，垃圾回收時(shí)，將回收處理的第一數(shù)據(jù)塊的有效數(shù)據(jù)搬移到第二數(shù)據(jù)塊。
[0030]步驟S204，更新被搬移的有效數(shù)據(jù)的虛擬地址與物理地址的映射關(guān)系。
[0031]本發(fā)明將第一數(shù)據(jù)塊的有效數(shù)據(jù)頁搬移后，有效數(shù)據(jù)的物理地址會(huì)發(fā)生改變，對(duì)應(yīng)的映射關(guān)系也會(huì)發(fā)生改變。具體的，如圖3B，把有效數(shù)據(jù)從物理地址PO搬移到了物理地址Pl，更新第二級(jí)的地址映射關(guān)系為{V0->P1}，第一級(jí)映射關(guān)系不變，新的映射關(guān)系為{L0->V0->P1}。
[0032]步驟S205，復(fù)寫所述被搬移的有效數(shù)據(jù)的邏輯地址。
[0033]結(jié)合圖3C，復(fù)寫邏輯地址L0，分配新的虛擬地址Vl及新的物理地址P2，更新映射關(guān)系為{L0->V1->P2}。
[0034]本發(fā)明在垃圾回收時(shí)不僅回收物理地址，同時(shí)也回收虛擬地址，因此，在對(duì)數(shù)據(jù)的邏輯地址進(jìn)行復(fù)寫時(shí)，對(duì)所述邏輯地址分配新的虛擬地址及新的物理地址，并建立所述邏輯地址與新的虛擬地址及新的物理地址的映射關(guān)系。
[0035]優(yōu)選的是，本發(fā)明的一級(jí)地址和二級(jí)地址的分配各自獨(dú)立，互不干擾。基于兩級(jí)地址的垃圾收集方法，僅僅只需考慮第二級(jí)地址的映射關(guān)系，而與第一級(jí)地址無關(guān)。因此，進(jìn)行垃圾回收時(shí)，可以在進(jìn)行數(shù)據(jù)搬移的過程同時(shí)進(jìn)行復(fù)寫操作，即可以立即響應(yīng)復(fù)寫邏輯地址LO的操作，不需等待垃圾回收數(shù)據(jù)搬移完成，借此避免等待延時(shí)。
[0036]綜上所述，本發(fā)明通過在固態(tài)硬盤中建立虛擬地址，并維護(hù)固態(tài)硬盤的邏輯地址與虛擬地址的映射關(guān)系，以及所述虛擬地址與物理地址的映射關(guān)系。固態(tài)硬盤進(jìn)行垃圾回收時(shí)，將回收處理的第一數(shù)據(jù)塊的有效數(shù)據(jù)搬移到第二數(shù)據(jù)塊，并更新被搬移的有效數(shù)據(jù)的虛擬地址與物理地址的映射關(guān)系。優(yōu)選的，在搬移數(shù)據(jù)時(shí)，本發(fā)明即可以復(fù)寫所述被搬移的有效數(shù)據(jù)的邏輯地址，借此提高固態(tài)硬盤的垃圾收集效率，有效降低讀寫延時(shí)。
[0037]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種固態(tài)硬盤的垃圾回收方法，其特征在于，所述方法包括: 根據(jù)固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)參數(shù)，建立虛擬地址； 建立所述固態(tài)硬盤的邏輯地址與虛擬地址的映射關(guān)系，以及所述虛擬地址與物理地址的映射關(guān)系； 垃圾回收時(shí)，將回收處理的第一數(shù)據(jù)塊的有效數(shù)據(jù)搬移到第二數(shù)據(jù)塊； 更新被搬移的有效數(shù)據(jù)的虛擬地址與物理地址的映射關(guān)系； 復(fù)寫所述被搬移的有效數(shù)據(jù)的邏輯地址。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)硬盤的垃圾回收方法，其特征在于，所述復(fù)寫所述被搬移的有效數(shù)據(jù)的邏輯地址的步驟包括: 對(duì)所述邏輯地址分配新的虛擬地址及新的物理地址； 建立所述邏輯地址與新的虛擬地址及新的物理地址的映射關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固態(tài)硬盤的垃圾回收方法，其特征在于，所述將回收處理的第一數(shù)據(jù)塊的有效數(shù)據(jù)搬移到第二數(shù)據(jù)塊步驟與所述復(fù)寫所述被搬移的有效數(shù)據(jù)的邏輯地址步驟同時(shí)執(zhí)行。
【文檔編號(hào)】G06F12/08GK103744798SQ201310695546
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】陳均杰 申請(qǐng)人:記憶科技(深圳)有限公司