[发明专利]一种固态硬盘数据安全写入的方法

说明书

技术领域

本发明涉及固态硬盘控制技术，特别涉及一种固态硬盘数据安全写入的方法。

背景技术

如图1是Nand Flash的组成示意图，Nand Flash的内部组成如下：通道DIE,可独立并发操作的单元；块Block，擦除的操作单元；页Page，读写的操作单元；任何区域的数据写入前必须要先完成擦除操作。DIE下的操作是串行化的，即对同一个DIE发起多个操作，必须等前面一个操作完成之后才能执行后面一个操作。同一个Block内的Page必须按顺序进行写操作:0＝>1＝>2＝>3；由于Nand Flash的内部构造，当前Page的写操作异常可能会对其他已经安全写入数据的Page造成影响。以MLC为例，当Page 0和Page 1组成share page时，Page 0已经安全写入数据，并且读取数据正确，但Page 1执行写操作过程中，系统异常掉电，此时，不但Page 1的写入操作不成功，而且会导致Page 0的数据产生错误。

固态硬盘在实际应用场景中，会发生异常掉电情况。当掉电点时Nand Flash端正在执行写操作，该写操作的数据不但丢失，还会因为Nand Flash的特性，导致Nand Flash写入点附近的已经写入的数据被破坏。

异常掉电的风险就在于破坏已经安全写入的数据，现有设计中，应对异常掉电的手段比较有限，常见的解决此类问题的方法是固态硬盘硬件设计时引入电容备电，掉电时通过电容的短暂供电能力支撑Nand Flash端操作的完成。但是由于掉电点不可控，掉电时刻请求比较多的情况下，依然存在未完成的写操作导致安全写入的数据被破坏的可能性。即电容电量处于系统能工作的临界电压时，系统状态存在不确定性，所以此方案存在不能有效杜绝已经安全写入的数据被破坏的缺陷。

发明内容

针对以上缺陷，本发明目的是如何降低异常掉电时正在写入的数据丢失风险和破坏其它数据的风险。

为了解决以上问题本发明提出了一种固态硬盘数据安全写入的方法,其特征在于在固态硬盘系统中增加电量检测模块，根据电量检测模块和系统的功率计算获得充电电容可维持系统正常工作的时间，当固态硬盘系统接收到系统掉电的通知时，自动将固态硬盘系统中缓存的待处理的指令按照预先设定的优先级进行排序，根据获得的充电电容可维持系统正常工作的时间评估可安全执行待处理的指令类型和数量,控制按顺序执行可安全执行的指令。

所述的固态硬盘数据安全写入的方法,其特征在于根据指令类型进行优先级别划分,擦除指令为低优先级、写指令为高优先级，当固态硬盘系统接收到统掉电的通知时，判断当前是否正在执行擦除操作，如果正在执行则判断当前擦除操作已经开始执行的执行时间，如果执行时间超过预先设置的值则继续执行，如果执行时间低于预先设置的值，则终止该擦除操作。

所述的固态硬盘数据安全写入的方法,其特征在于PC主机在下发的指令中增优先级标识，PC主机对于主机应用中判定关键性请求进行标识，当固态硬盘系统接收到系统掉电的通知时，优先执行标识为关键性请求的指令。

所述的固态硬盘数据安全写入的方法,其特征在于当固态硬盘系统接收系统掉电的通知时后仅保持维持Nand Flash的读操作、写操作和擦操作的最小维持电路，切断其它无关的电路的供电；目的在于降低在由充电电容维持供电期间系统的功耗，延长充电电容可维持供电的时间

本发明通过增加对电容电量的检测，获得系统可维持时间，根据优先级别安排确定可在可维持时间内也就是系统状态确定环节下安全执行的指令，可有效杜绝对已经安全写入的数据被破坏。

附图说明

图1是Nand Flash的组成示意图；

图2是发生异常掉电视程序处理流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。