[发明专利]数据存储方法及装置

说明书

本公开是关于一种数据存储方法及装置，属于数据存储领域。方法包括：在接收到写数据请求之后，在数据缓存中不存在空闲缓存空间，且首个逻辑页的逻辑容量小于一个闪存页的物理容量的情况下，从数据缓存包括的除首个逻辑页之外的其他逻辑页中确定出多个第一逻辑页，并从多个第一逻辑页中确定出至少一个第一目标逻辑页，将首个逻辑页包括的逻辑迷你页和至少一个第一目标逻辑页包括的逻辑迷你页进行拼接；将被逻辑存储在得到的N个虚拟逻辑页内的数据移出并写入到N个空闲闪存页；将待写入数据从数据输入端写入得到的空闲缓存空间。本公开将迷你页作为数据存储的最小单位，可支持更细粒度的写入操作，且可有效减少对存储空间的浪费。

技术领域

本公开涉及数据存储领域，特别涉及一种数据存储方法及装置。

背景技术

固态硬盘是用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘，其中固态硬盘中包括的闪存作为文件系统中存储数据的介质对数据进行存储。其中，固态硬盘在接收到写数据请求后，一般情况下在对数据进行写入并存储时将闪存中的闪存页作为最小的存储单位(即进行数据写入时的写入粒度)。如图1所示，通过地址映射的方法可将待存储数据的LPN(LogicalPage Number，逻辑页地址)映射至闪存中任意空闲闪存页的PPN(Physical Page Number，物理页地址)，并将该LPN与该PPN之间的对应关系存储至映射表中，实现将待存储数据存储至该任意空闲闪存页。

目前，由于闪存页的物理容量日益增长，因此在执行地址映射操作对数据进行存储时，闪存地址映射粒度越来越大，并且大于文件系统下发的I/O(Input/Output，输入/输出)请求的粒度。比如，闪存页的物理容量从之前的4KB(千字节)增长为如今的8KB、16KB等。而对于文件系统来说，其默认下发的I/O请求的粒度却没有改变。比如当闪存页的物理容量为4KB时，I/O请求的粒度为4KB；当闪存页的物理容量增加至16KB时，I/O请求的粒度仍为4KB。

在执行地址映射操作对数据进行存储的过程中，依旧以上述数值为例，若一个I/O请求的粒度为4KB，固态硬盘仍然分配一个物理容量为16KB的闪存页对这个4KB粒度的I/O请求中携带的数据进行数据存储，这样便造成了存储空间的浪费。而且在后续固态硬盘的使用过程中，当这种I/O请求的数量大幅增加时，由于I/O请求的粒度与闪存页的物理容量不一致，为了便于进行数据存储，可能需要频繁对固态硬盘执行空间回收操作，这便造成固态硬盘的性能下降，减短固态硬盘的使用寿命。

发明内容

本公开提供了一种数据存储方法及装置。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种数据存储方法，应用于固态硬盘，所述固态硬盘包括数据缓存及闪存；所述数据缓存包括数据输出端、数据输入端和多个逻辑页；每一个逻辑页包括至少两个逻辑迷你页，所述至少两个逻辑迷你页的逻辑容量是相同的，所述闪存包括多个闪存页，多个所述闪存页的物理容量是相等的，所述方法包括：

在接收到写数据请求之后，在所述数据缓存中不存在空闲缓存空间，且首个逻辑页的逻辑容量小于一个所述闪存页的物理容量的情况下，从所述数据缓存包括的除所述首个逻辑页之外的其他逻辑页中确定出多个第一逻辑页，并从所述多个第一逻辑页中确定出至少一个第一目标逻辑页，将所述首个逻辑页包括的逻辑迷你页和所述至少一个第一目标逻辑页包括的逻辑迷你页进行拼接，得到N个虚拟逻辑页，所述N个虚拟逻辑页中每一虚拟逻辑页的逻辑容量与一个所述闪存页的物理容量是相同的，N为大于或等于1的整数；其中，所述空闲缓存空间用于存储与所述写数据请求相对应的待写入数据，所述N个虚拟逻辑页的逻辑容量之和等于所述待写入数据的数据量；

所述多个第一逻辑页中每一第一逻辑页的逻辑容量均小于一个所述闪存页的物理容量，所述至少一个第一目标逻辑页中每一第一目标逻辑页内逻辑存储的数据均将早于所述多个第一逻辑页中除所述至少一个第一目标逻辑页之外其他每一第一逻辑页内逻辑存储的数据从所述数据输出端输出，所述首个逻辑页内逻辑存储的数据将早于所述数据缓存中其他逻辑页内逻辑存储的数据从所述数据输出端输出；