[发明专利]一种避免数据重复回收的方法、装置及固态硬盘

说明书

本发明提供一种避免数据重复回收的方法、装置及固态硬盘，方法包括：实时更新存储于缓存芯片中的映射关系缓存表，记录数据块更新的数据位置；根据映射关系缓存表更新存储于闪存芯片中的映射关系表，将数据块更新的数据位置下刷至闪存芯片；在主机再次上电时，根据映射关系表、主机写数据块中最后一次更新的数据位置，回收写数据块中最后一次更新的数据位置，重建缓存芯片中存储的映射关系表。本申请在写操作后，实时更新映射关系缓存表，以免目标块写满后再更新映射关系缓存表而延长数据更新周期，另外，本申请通过记录所述数据块更新的数据位置，能够在重建映射关系缓存表时，确定写入数据的先后顺序，从而确保映射关系缓存表重建的准确性。

技术领域

本公开涉及固态硬盘技术领域，尤其涉及一种避免数据重复回收的方法、装置及固态硬盘。

背景技术

SSD(Solid State Drives，固态硬盘)因其较低的读写延迟和较高的带宽，已广泛应用于高性能存储系统中。请参考图1，所示为一种常见的固态硬盘的结构示意图。由图1可见，固态硬盘500的控制部分为控制芯片200，控制芯片200内部的CPU 201负责SSD内各个硬件模块的总体调度控制以及与主机100的通讯；固态硬盘500的存储空间包括缓存芯片300(如DRAM)和闪存芯片400(如Nand flash)两大部分，其中，缓存芯片300属于动态存储，其读写访问速度较快，可用于数据的缓存和中转，当固态硬盘500下电以后，缓存芯片300存储的数据便会丢失；闪存芯片400可用于长久保存主机写下来的数据，相对于缓存芯片300，闪存芯片400的存储速率较慢，但下电后闪存芯片400存储的数据不会丢失。

闪存芯片400不支持原位置重写，在数据改写时只能写到其他位置，使得之前块上的数据变为无效数据，比如，需要改写块5上数据时，则必须将该数据迁移到其他块(如块3)上，迁移后，主机会直接读取块3上对应的数据，块5上的数据则变为无效数据，无效数据会占用闪存芯片400的存储空间，降低闪存芯片400的空间利用率。为此，固态硬盘500会定期进行数据回收，将已经写满的一个或多个数据块(称为源块)上的有效数据搬移到另外一个数据块(称为目标块)中，并更新缓存芯片300中存储的该数据的逻辑地址与物理地址的映射关系，以便主机能够根据最新的映射关系进行数据的读取。通过数据回收可以将几个源块中的有效数据组合写入一个目标块上，然后释放之前的源块，从而获得更多的可写空间，节约存储容量，提高存储空间利用率。

主机写数据与数据的回收是交替进行的。对于回收的数据，通常需要写满一个目标块以后，再释放数据源块并更新映射关系，当主机写满预设个数的数据块以后，再将最新的映射关系表下刷至闪存芯片400中长久保存。在目标块未写满时，由于更新映射关系未更新，因此主机读取的已被回收的数据，实际上读到的是源块上的数据。由以上数据回收过程可见，如果主机在目标块未写满时发生掉电，那么在下次上电起来时，由于回收数据的映射关系没有更新，即回收数据未指向目标块，因此，目标块中的回收数据会被视为无效数据，而被擦除掉，掉电之前已经写入目标块的数据需要进行重新回收。

发明内容

本发明实施例中提供了一种避免数据重复回收的方法、装置及固态硬盘，以解决现有技术中，主机在目标块未写满的情况下发生掉电时，需要对已经写入目标块的数据进行重新回收的问题。

本发明提供一种避免数据重复回收的方法，包括：

在闪存芯片中的数据块写入数据；

实时更新存储于缓存芯片中的映射关系缓存表，并记录所述数据块更新的数据位置，所述映射关系缓存表包括存储于闪存芯片中的数据的逻辑地址与物理地址的映射关系，并记录所述数据块的编号和类型，所述数据块的类型包括主机写数据块和回收写数据块，所述数据块的编号用于标示主机写数据或者回收写数据所占用的数据块的顺序；

判断所述映射关系缓存表是否满足预设的下刷条件；

如果满足，则根据所述映射关系缓存表更新存储于闪存芯片中的映射关系表，并将所述数据块更新的数据位置下刷至闪存芯片；