[发明专利]用于减少硬盘驱动器中相邻磁道擦除的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于减少硬盘驱动器中相邻磁道擦除的方法和系统。

背景技术

安全删除诸如硬盘之类的非易失性磁数据存储装置上的数据是一种安全地清除数据，以便硬盘上没有任何数据残留的操作。存在强制要求根据诸如美国国防部发布的各种标准执行安全删除的规定。硬盘驱动器包括一个或多个固定在旋转轴上的硬盘以及至少一个用于读写盘上的数据的磁头。硬盘上的存储被划分为“块”，这些块又被分组成“磁道”。磁头使用磁性读取磁道上的数据或将数据写入磁道。安全删除涉及通过磁头多次(具体取决于所应用的标准)覆写磁道上的块。因此，安全删除涉及对磁道上的同一块的多次输入/输出(I/O)操作。

当写入硬盘上的磁道时，磁头所产生的磁场可能覆写相邻的磁道，因此可能擦除或损坏相邻磁道中记录的数据。这种现象称为相邻磁道擦除(ATE)或相邻磁道干扰(ATI)并因安全删除所需的多次覆写而加剧。

在一种方法中，为了对ATE或ATI进行计数，当磁道被覆写一定次数时，将读取并重写相邻磁道，因而刷新相邻磁道上的数据。但是，刷新相邻磁道所需的I/O操作将对硬盘驱动器的性能带来不利影响。由于安全删除要求会加剧ATE和ATI现象，因此，需要更频繁地刷新相邻磁道，从而更加恶化硬盘驱动器的性能。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于减少硬盘中相邻磁道擦除的方法，计算机在操作上耦合到处理器，所述方法包括：由所述处理器确定硬盘上的多个块的输入/输出(I/O)特性；由所述处理器将所述多个块分配到多个I/O特性种类；以及由所述处理器将被分配到同一种类的块的内容聚集在所述硬盘上的一个或多个连续磁道中。

在本发明的一个方面中，由所述处理器确定硬盘上的多个块的I/O特性包括：由所述处理器确定所述硬盘上的所述多个块的安全删除要求，所述安全删除要求包括所述多个块的覆写率；由所述处理器将所述多个块分配到多个I/O特性种类包括：将所述多个块分配到与所述覆写率关联的多个种类；以及由所述处理器将被分配到同一种类的块的内容聚集在所述硬盘上的一个或多个连续磁道中包括：由所述处理器将被分配到同一覆写率种类的块的内容聚集在所述硬盘上的一个或多个连续磁道中。

在本发明的一个方面中，由所述处理器确定硬盘上的多个块的I/O特性包括：由所述处理器确定所述硬盘上的所述多个块在给定时段内的预期访问频率；由所述处理器将所述多个块分配到多个I/O特性种类包括：由所述处理器将所述多个块分配到所述给定时段内的多个预期访问频率种类；以及由所述处理器将被分配到同一种类的块的内容聚集在所述硬盘上的一个或多个连续磁道中包括：由所述处理器将被分配到同一预期访问频率种类的块的内容聚集在所述硬盘上的一个或多个连续磁道中。

在本发明的一个方面中，由所述处理器确定硬盘上的多个块的I/O特性包括：由所述处理器为所述硬盘上的所述多个块分配多个计数器，以及对于所述多个块中的每个块，在每次对该块执行读取操作或写入操作时，由所述处理器递增该块的计数器；由所述处理器将所述多个块分配到多个I/O特性种类包括：由所述处理器将所述多个种类之一分配到所述多个块中的每个块，其中根据多个计数器值的阈值来定义所述多个种类；由所述处理器将被分配到同一种类的块的内容聚集在所述硬盘上的一个或多个连续磁道中包括：由所述处理器将被分配到同一计数器值种类的块的内容聚集在所述硬盘上的一个或多个连续磁道中。

在本发明的一个方面中，由所述处理器确定硬盘上的多个块的I/O特性包括：由所述处理器维护包括所述硬盘上的所述多个块的访问次数和剩磁状态的表；由所述处理器将所述多个块分配到多个I/O特性种类包括：由所述处理器使用包括所述访问次数、时间和所述剩磁状态的属性维度定义表示所述多个块的空间，由所述处理器将表示所述多个块的对象放入所述空间内，以及由所述处理器使用多个属性维度种类作为分类而对所述对象应用k-means聚类算法；由所述处理器将被分配到同一种类的块的内容聚集在所述硬盘上的一个或多个连续磁道中包括：由所述处理器将所述空间中的每个簇(cluster)内的多个块的内容存储在所述硬盘上的一个或多个连续磁道中。

在本发明的一个方面中，所述方法还包括：由所述处理器对所述硬盘上的一个磁道的多个块中的至少一个块执行至少一次覆写操作；由所述处理器判定是否达到该块的预定覆写阈值；以及响应于判定达到该块的预定覆写阈值，由所述处理器刷新相邻磁道的内容。

本文还描述和要求保护与上述方法对应的系统和计算机程序产品。

附图说明