[发明专利]一种混合硬盘的数据管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，特别涉及一种混合硬盘的数据管理系统。

背景技术

磁盘是目前使用最广泛的外存设备，其中存储数据的介质是磁介质。在磁盘中，通过磁头的寻道以及盘片的旋转对数据进行访问。使用磁介质的主要缺点是对数据访问需要磁头以及盘片的机械运动，因此随机访问性能较差。闪存具有随机访问速度快、抗震动、能耗低等优点。近年来，随着闪存存储容量的增加以及价格的降低，闪存得到了越来越广泛的应用。在大量桌面计算机中，已经装备了以闪存为介质的固态硬盘。然而，闪存的存储单元只有在擦除后才能写数据，因此不能执行本地更新操作。此外，闪存的存储单元擦除次数也是有限的。另外，对于顺序性的访问，闪存的性能不如磁盘。在当前的混合硬盘中，很少考虑数据如何在两种介质上的合理分布。因此，如何综合利用磁介质和闪存介质各自的优势，避免二者的劣势，成为重要的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种混合硬盘的数据管理系统，以充分发挥磁介质和闪存介质各自的优势，避免二者的劣势，从而提高混合硬盘的性能。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种混合硬盘的数据管理系统，其包括：读处理模块、写处理模块和数据迁移模块；所述读处理模块，用于读取磁介质或者闪存介质上的数据；所述写处理模块，用于将数据写到磁介质或者闪存介质；所述数据迁移模块，连接所述读处理模块，用于根据所述读处理模块的调用，将磁介质上的数据迁移到闪存介质。

优选地，所述系统还包括：地址转换模块；所述地址转换模块，连接所述读处理模块和写处理模块，用于实现数据的逻辑地址到物理地址的转换。

优选地，所述地址转换模块采用B+树对逻辑地址到物理地址的转换信息进行管理。

优选地，所述B+树中叶子节点记录的信息包括：起始逻辑页号、逻辑页数目、地址，以及最近预设值次操作是否都是读操作。

优选地，所述地址信息包括：数据存储于闪存介质或者磁介质的标志位；并且，如果数据存储于闪存介质，所述地址信息还包括闪存介质上相应的物理页号；如果数据存储于磁介质，所述地址信息还包括磁介质上相应的物理地址。

优选地，所述读处理模块读取磁介质上的数据时，如果是对单个逻辑页的读请求，并且针对所述逻辑页的最近预设值次请求都是读请求，则所述读处理模块调用所述数据迁移模块将所述逻辑页的数据迁移到闪存介质。

优选地，所述预设值为5。

优选地，所述写处理模块，如果执行对单个逻辑页的写操作，则将所述单个逻辑页的数据写到闪存介质上；如果执行对多个逻辑页的写操作，则将所述多个逻辑页的数据写到磁介质上。

优选地，所述系统还包括：空闲块分配模块；所述空闲块分配模块连接所述写处理模块，用于在所述写处理模块对闪存介质执行写操作时，分配相应的空闲块。

优选地，所述系统还包括：垃圾回收模块；所述垃圾回收模块连接所述空闲块分配模块，用于在闪存介质上空闲块不足时，回收非空闲块，以释放空闲块。

(三)有益效果

本发明所述混合硬盘的数据管理系统，将单个逻辑页的数据存储在闪存介质上，将多个逻辑页的数据存储在磁介质上，并且适时将磁介质上访问频繁的数据转移至闪存介质上，充分发挥了闪存介质对单页数据访问速度快，磁介质顺序访问性能强的优势，避免了二者的劣势，从而提高了混合硬盘的性能。

附图说明

图1是本发明实施例所述的混合硬盘的数据管理系统模块结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1是本发明实施例所述的混合硬盘的数据管理系统模块结构示意图。如图1所示，所述系统包括：读处理模块200、地址转换模块300、写处理模块400、空闲块分配模块500、垃圾回收模块600和数据迁移模块700。