本發(fā)明涉及信息存儲(chǔ)領(lǐng)域，尤其涉及一種固態(tài)硬盤多流寫入的方法。

背景技術(shù)：

SSD(固態(tài)硬盤)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)為多個(gè)塊Block構(gòu)成，每個(gè)Block由多個(gè)頁(yè)P(yáng)age構(gòu)成。Block是擦除操作的最小單元，Page為編程的最小單元。由于SSD的這些特性決定了SSD的壽命取決于擦除和寫的次數(shù)；因此作為SSD關(guān)鍵指標(biāo)之一：寫放大，是影響產(chǎn)品壽命、性能的主要因素。該指標(biāo)除了與靜態(tài)的因素有關(guān)外，如廠商提供的額外空間，也與運(yùn)行時(shí)刻動(dòng)態(tài)的因素密切相關(guān)。因此，在實(shí)際系統(tǒng)行為下，如何針對(duì)主機(jī)負(fù)荷降低寫放大，是SSD廠商重點(diǎn)考量的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

現(xiàn)有系統(tǒng)的應(yīng)用中,主機(jī)中一般都是包括多個(gè)分區(qū)的應(yīng)用,而不同的分區(qū)存在并行的操作FLASH的情況。圖1是數(shù)據(jù)混合寫入的示意圖，假設(shè)支持兩個(gè)分區(qū)并行操作，兩個(gè)分區(qū)1和分區(qū)2并行寫入數(shù)據(jù)，由于兩個(gè)分區(qū)的數(shù)據(jù)交替進(jìn)入，在實(shí)際寫入數(shù)據(jù)時(shí)，在同一個(gè)Block中交替存在分區(qū)1和分區(qū)2的數(shù)據(jù)。而分區(qū)1和分區(qū)2的數(shù)據(jù)的有效時(shí)間不同，當(dāng)其中一個(gè)分區(qū)數(shù)據(jù)發(fā)生失效或者需要改變時(shí)，兩個(gè)分區(qū)的數(shù)據(jù)都會(huì)受到影響。比如發(fā)生失效需要數(shù)據(jù)回收時(shí)，有兩種處理方法：將另一分區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行搬移，對(duì)該Block進(jìn)行回收，這個(gè)必然會(huì)造成寫放大；另一種處理是不處理，但這樣會(huì)造成該無(wú)效數(shù)據(jù)存放的存儲(chǔ)空間無(wú)法回收，造成空間浪費(fèi)的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上缺陷，本發(fā)明目的在于如何降低SSD的寫放大，提高SSD的使用壽命和空間利用率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種固態(tài)硬盤多流寫入的方法，其特征在于增加了數(shù)據(jù)流識(shí)別模塊，所述數(shù)據(jù)流識(shí)別模塊動(dòng)態(tài)根據(jù)主機(jī)訪問固態(tài)硬盤數(shù)據(jù)流的邏輯地址將數(shù)據(jù)流分為多個(gè)順序數(shù)據(jù)流和隨機(jī)數(shù)據(jù)流，對(duì)應(yīng)固態(tài)硬盤中在不同的通道中為每個(gè)順序數(shù)據(jù)流開辟一個(gè)順序數(shù)據(jù)寫入分區(qū)，并單獨(dú)設(shè)置一個(gè)通道為隨機(jī)數(shù)據(jù)流開辟一個(gè)隨機(jī)數(shù)據(jù)寫入分區(qū)；數(shù)據(jù)流識(shí)別模塊根據(jù)主機(jī)寫入的數(shù)據(jù)的邏輯地址判斷是否命中當(dāng)前已開辟的順序數(shù)據(jù)寫入分區(qū)，如果存在則轉(zhuǎn)入該順序數(shù)據(jù)寫入分區(qū)寫入；否則通過隨機(jī)數(shù)據(jù)寫入分區(qū)寫入；如果一段時(shí)間內(nèi)當(dāng)前已開辟的某個(gè)順序數(shù)據(jù)寫入分區(qū)都無(wú)數(shù)據(jù)命中，則銷毀該順序數(shù)據(jù)寫入分區(qū)，將該數(shù)據(jù)寫入分區(qū)釋放為空閑寫入分區(qū)。

所述的固態(tài)硬盤多流寫入的方法，其特征在于當(dāng)所述的隨機(jī)數(shù)據(jù)寫入分區(qū)上連續(xù)多個(gè)寫入數(shù)據(jù)的邏輯地址為順序連續(xù)地址，則將該隨機(jī)數(shù)據(jù)寫入分區(qū)轉(zhuǎn)換為順序數(shù)據(jù)寫入分區(qū)，從空閑寫入分區(qū)中分配一個(gè)為隨機(jī)數(shù)據(jù)寫入分區(qū)。

本發(fā)明通過識(shí)別主機(jī)寫入的數(shù)據(jù)的邏輯地址，將順序連續(xù)的邏輯地址的數(shù)據(jù)順序?qū)懭氲较嗤奈锢韷K，盡可能避免出現(xiàn)跨度很大的邏輯地址的數(shù)據(jù)混合寫入到相同的物理塊上，有效降低了數(shù)據(jù)混合寫入帶來(lái)的寫放大。

附圖說(shuō)明

圖1是數(shù)據(jù)混合寫入的示意圖；

圖2是增加數(shù)據(jù)流識(shí)別模塊后的數(shù)據(jù)寫入的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖2是增加數(shù)據(jù)流識(shí)別模塊后的數(shù)據(jù)寫入的示意圖，在系統(tǒng)中增加數(shù)據(jù)流識(shí)別模塊后，數(shù)據(jù)流識(shí)別模塊動(dòng)態(tài)根據(jù)主機(jī)訪問固態(tài)硬盤數(shù)據(jù)流的邏輯地址分離出多個(gè)順序數(shù)據(jù)流Active Stream和隨機(jī)數(shù)據(jù)流Random/Candidate Stream，對(duì)應(yīng)固態(tài)硬盤中在不同的通道中為每個(gè)順序數(shù)據(jù)流開辟一個(gè)順序數(shù)據(jù)寫入分區(qū)，并單獨(dú)設(shè)置一個(gè)通道為隨機(jī)數(shù)據(jù)流開辟一個(gè)隨機(jī)數(shù)據(jù)寫入分區(qū)；順序數(shù)據(jù)流Active Stream攜帶期望的下一個(gè)數(shù)據(jù)寫入的邏輯塊地址lba信息以及該順序數(shù)據(jù)流Active Stream覆蓋的最大范圍，當(dāng)新命令進(jìn)入了Stream識(shí)別模塊時(shí)，會(huì)依次判斷是否在該已存在的Active Stream的覆蓋范圍內(nèi)，如果符合則則判定為命中當(dāng)前已開辟的順序數(shù)據(jù)寫入分區(qū)，轉(zhuǎn)入該順序數(shù)據(jù)寫入分區(qū)寫入；如果都不在已有的順序數(shù)據(jù)流的覆蓋范圍，則通過隨機(jī)數(shù)據(jù)寫入分區(qū)寫入；如果一段時(shí)間內(nèi)當(dāng)前已開辟的某個(gè)順序數(shù)據(jù)寫入分區(qū)都無(wú)數(shù)據(jù)命中，則銷毀該順序數(shù)據(jù)寫入分區(qū)，將該數(shù)據(jù)寫入分區(qū)釋放為空閑寫入分區(qū)。

當(dāng)所述的隨機(jī)數(shù)據(jù)寫入分區(qū)上連續(xù)多個(gè)寫入數(shù)據(jù)的邏輯地址為順序連續(xù)地址，則將該隨機(jī)數(shù)據(jù)寫入分區(qū)轉(zhuǎn)換為順序數(shù)據(jù)寫入分區(qū)，從空閑寫入分區(qū)中分配一個(gè)為隨機(jī)數(shù)據(jù)寫入分區(qū)。動(dòng)態(tài)根據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)訪問的數(shù)據(jù)流特性動(dòng)態(tài)調(diào)整各個(gè)數(shù)據(jù)寫入分區(qū)的類別，來(lái)適應(yīng)數(shù)據(jù)流的特性，盡可能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的順序?qū)懭?。保證不同應(yīng)用的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，需要對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)寫，不涉及到其它應(yīng)用的數(shù)據(jù)，也就是不帶來(lái)寫放大。

以上所揭露的僅為本發(fā)明一種實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本之權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于本發(fā)明所涵蓋的范圍。