[发明专利]一种应用于固态硬盘的原子写入方法及装置

说明书

本发明提供了一种应用于固态硬盘的原子写入方法及装置，属于存储技术领域。其技术方案为：包括以下步骤：步骤一：SSD前端从主机的块设备层接收原子写命令；步骤二：获取原子写命令要访问的逻辑地址；步骤三：对于该逻辑地址对应的前端表项加锁；步骤四：通知该逻辑地址对应的后端FTL表项进行原子写请求；步骤五：后端FTL表项进行原子写判定。本发明的有益效果为：本发明提供一种应用于固态硬盘的原子写的实现方法，进而保证存储应用场合中数据的一致性，并且在异常掉电下能有效的保证数据的完整性，从而在不妥协数据的完整性和可靠性的前提下，降低从主机到SSD的延迟，并延长SSD的使用寿命。

技术领域

本发明涉及存储技术领域，尤其涉及一种应用于固态硬盘的原子写入方法及装置。

背景技术

随着存储系统的不断发展，SSD（固态硬盘）已经被广泛应用于各种场合。SSD在进行数据写入时需要通过一系列的固件技术保证数据的原子性。但是，当将一个大的IO数据拆分成若干小数据时，有可能会出现数据读写错误，导致存储数据不一致；也可能存在异常掉电导致数据的损坏。某些应用程序，如文件系统或者数据库，对于数据的完整性需求比较高，如果数据生效的顺序得不到保障，会导致数据一致性、可靠性发生问题。

发明内容

本发明针对上述存在的问题，为了克服存储应用场合中数据不一致或者数据不完整的缺陷，本发明提供一种应用于固态硬盘的原子写入方法及装置。

本发明是通过如下措施实现的：一种应用于固态硬盘的原子写的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：SSD前端从主机的块设备层接收原子写命令；

步骤二：获取原子写命令要访问的逻辑地址；

步骤三：依据原子写命令要访问的逻辑地址，对于该逻辑地址对应的前端表项加锁；

步骤四：通知该逻辑地址对应的后端FTL表项进行原子写请求；

步骤五：后端FTL表项进行原子写判定，若出现写失败则进行相应的数据回滚操作，不进行落盘操作，并返回前端呈现错误状态，完成此原子写过程；若后端FTL表项出现成功则返回前端表项进行相应的解锁，同时返回主机完成整个原子写过程。

进一步的，所述原子写命令为IO请求数据。

进一步的，所述逻辑地址为IO逻辑地址。

进一步的，所述加锁为平衡二叉树加锁。

进一步的，所述原子写判定定义在控制器级别或者Namespace级别，同时满足NAWUN/NABSN。

一种应用于固态硬盘的原子写入装置，包括用户空间以及内核空间，所述用户空间包括应用程序，所述内核空间包括文件系统、块设备层以及SSD固态硬盘，所述内核空间包括前端和后端，所述前端设置有加锁模块以及原子写判定模块，所述后端设置有写操作模块，所述前端从所述块设备层接收原子写命令并对原子写命令进行加锁，所述后端对原子写命令进行写操作后，对原子写命令进行处理。

本发明的有益效果为：本发明提供一种应用于固态硬盘的原子写的实现方法，进而保证存储应用场合中数据的一致性，并且在异常掉电下能有效的保证数据的完整性，从而在不妥协数据的完整性和可靠性的前提下，降低从主机到SSD的延迟，并延长SSD的使用寿命。

附图说明

图1为SSD的数据原子写的实现方法示意图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。