[发明专利]一种管理固态硬盘映射表的方法

权利要求书

1.一种管理固态硬盘映射表的方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步：设计固态硬盘的功能结构

将固态硬盘中存储数据的闪存分为两部分：一部分用以存储用户数据，另一部分用以存储映射表；将存储映射表的闪存页再分为两部分：一部分按序存储映射记录，后面称为In-order Translation Page，另一部分乱序动态地存放映射记录，后面称为DynamicTranslation Page，这部分的映射记录都是从缓冲区中替换出来的；固态硬盘的内存区域大致分为两部分，一部分用以缓存映射记录，另一部分保存映射表的映射记录，称为GTD；

第二步：为Dynamic Translation Page建立索引

Dynamic Translation Page的索引是存放在内存中的，每个Dynamic TranslationPage的索引包括两部分，一部分是Bloom Filter,一部分是该闪存页中映射记录逻辑地址的最大值和最小值，Dynamic Translation Page的索引用来查找某个映射记录是否存在于某个物理的闪存页中；

第三步：缓冲区的写回策略

存储映射记录的缓冲区分为两部分：一部分为主缓冲区，后面称为CMT，另一部分为辅助缓冲区，后面称为Ghost-CMT，辅助缓冲区的大小为主缓冲区大小的1％-10％，上限不超过10％，且最小为一个闪存页的大小；当主缓冲区中替换出一个映射记录时，如果记录为干净的，则直接剔出缓冲区，如果为脏的映射记录，则将映射记录放入到辅助缓冲区；无论记录是在辅助缓冲区中命中还是在主缓冲区命中，都将该记录移到主缓冲区的头部；当辅助缓冲区变满的时候，批量写回一部分映射记录到闪存页中，这样的闪存页为DynamicTranslation Page，批量写回的映射记录的数量为一个闪存页中存放的映射记录的数量；在写入一个Dynamic Translation Page到闪存上时，同时在内存中为它建立一个索引；

第四步：映射记录查找流程

当需要查找一个映射记录时，首先查找缓存，先查找主缓冲区，再查找辅助缓冲区；如果命中了缓冲区则直接返回，如果没有在缓冲区中命中，则查找Dynamic TranslationPage的索引；如果通过索引确定在该记录所在的闪存页在Dynamic Translation Page区域，则从闪存中读出这个闪存页，并将该页中的全部映射记录都加载到缓冲区中；如果不在Dynamic Translation Page区域，则通过计算算出该映射记录所在的闪存页，然后读出该映射记录，并将该条记录加载到映射记录中；

第五步：映射记录的加载

当缓冲区没有命中时，从闪存中读取映射表，存储映射表的闪存页逻辑上分为两部分，一部分为In-order Translation Page，另一部分为Dynamic Translation Page；当要从Dynamic Translation Page中加载一个映射记录时，将该闪存页中的其他记录也同时加载到缓存中；

第六步：Dynamic Translation Page的合并操作

当Dynamic Translation Page的数量超过一定的阈值后，固态硬盘的主控将其合并到顺序存储区，同时在内存中删除Dynamic Translation Page的索引。