[发明专利]一种用于固态硬盘的垃圾回收方法、装置、设备及介质

说明书

本发明涉及一种用于固态硬盘的垃圾回收方法、装置、设备及介质。所述方法包括：根据待回收物理块的bitmap表发起读nand闪存内待回收物理块上有效区域数据请求，bitmap表中每一比特表征4KB区域有效或无效；响应于读nand闪存请求返回，则从元数据中读取待回收物理块中所有4KB区域的第一逻辑地址和第一物理地址；获取L2P表并基于L2P表、第一逻辑地址、第一物理地址对bitmap表中各个4KB区域进行有效性验证；响应于某个4KB区域验证有效，则将某个4KB区域中的数据作为待回收数据写入nand闪存的目标物理块。本发明的方案避免回收无效区域数据，显著提高了垃圾回收的效率。

技术领域

本发明涉及存储技术领域，尤其涉及一种用于固态硬盘的垃圾回收方法、装置、设备及介质。

背景技术

固态硬盘(Solid State Disk或Solid State Drive，简称SSD)，又称固态驱动器，是用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘。固态硬盘采用垃圾回收(Garbage Collection，简称GC)机制对使用过程中产生的碎片页进行回收，垃圾回收就是把某个物理块上的有效数据读出来重写，然后把该物理块擦除就得到新的可用闪存块。

目前固态硬盘进行垃圾回收的常用方法是：在动态随机存取存储器(DynamicRAM，简称DRAM)中维护一张vdf bitmap表来标记相关的物理块中哪些df(指4KB大小的空间)区域的数据是有效的，维护一张vdf count表来标记相关的物理块中有效的df的数量。当进行GC时，选取vdf count最小的物理块为待回收物理块，然后把待回收物理块中的有效数据搬迁到新的物理块中去，就可以对待回收物理块进行整体擦除回收。但在实际使用中仍然存在以下问题：

第一，垃圾回收完全根据vdf bitmap从闪存中进行数据读取，在某些时候(例如：刚上电)，如果vdf bitmap未创建好，此时vdf bitmap默认待回收物理块的所有4KB区域全部有效，这个时候触发的垃圾回收动作会搬迁大量实际无效df区域数据，垃圾回收毫无收益。

第二，vdf bitmap的精准度会直接影响垃圾的效果。

发明内容

有鉴于此，有必要针对以上技术问题，提供一种用于固态硬盘的垃圾回收方法、装置、设备及介质。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于固态硬盘的垃圾回收方法，所述方法包括：

根据待回收物理块的bitmap表发起读nand闪存内待回收物理块上有效区域数据请求，其中，所述bitmap表中每一比特表征4KB区域有效或无效；

响应于读nand闪存请求返回，则从元数据中读取所述待回收物理块中所有4KB区域的第一逻辑地址和第一物理地址；

获取L2P表并基于所述L2P表、所述第一逻辑地址、所述第一物理地址对所述bitmap表中各个4KB区域进行有效性验证；

响应于某个4KB区域验证有效，则将所述某个4KB区域中的数据作为待回收数据写入nand闪存的目标物理块。

在一些实施例中，所述根据待回收物理块的bitmap表发起读nand闪存内待回收物理块上有效区域数据请求的步骤包括：

获取所述bitmap表中所有表征有效的比特对应的4KB区域作为目标区域；

每次从所述目标区域中选取预设数量的4KB区域发起一次读nand闪存请求。

在一些实施例中，所述获取L2P表并基于所述L2P表、所述第一逻辑地址、所述第一物理地址对所述bitmap表中各个4KB区域进行有效性验证的步骤包括：

加锁L2P表，并从L2P表中查询与所述第一逻辑地址相同的第二逻辑地址，以及与所述第二逻辑地址对应的第二物理地址；