[发明专利]固态硬盘的数据处理方法及固态硬盘

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种固态硬盘的数据处理方法及固态硬盘。

背景技术

随着计算机技术的发展，固态硬盘已在该领域得到了较为广泛的应用。一般的固态硬盘是以Flash作为存储介质，其Flash介质具有以下特性：写入最小单位为页，擦除的最小单位为块；Flash块的擦写次数是有限的，决定了其寿命相对机械硬盘要短。显而易见的，相同数据的情况下，固态硬盘中实际写入数据量越少，则写入放大率越小，其寿命越长。

在传统固态硬盘写入方法中，FTL(Flash translation layer，闪存转换层)地址映射表以页(或小于Flash块)大小进行映射时，Flash块中的数据活跃度不同，垃圾回收时难以保证Flash块中数据全部为无效数据，将存在部分有效页需要搬移写入到另一块新的Flash块中。如图1所示，对数据未分级情况下，对活跃数据的修改过程中，可能有小部分次活跃，或少量不活跃数据，一段时间后，当较活跃数据被再次修改时，该Flash块将残留部分较不活跃数据，垃圾回收时则需要搬移该Flash块中的有效页中的数据，增加了固态硬盘的写入放大率，且这种有效页的搬移写入操作，也大大降低了垃圾回收效率。

综上可知，现有的固态硬盘的数据写入的处理技术，在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种固态硬盘的数据处理方法及固态硬盘，其可以降低数据的写放大率，提高垃圾回收效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种固态硬盘的数据处理方法，所述方法包括：

设置逻辑页地址的活跃度分级策略；

将每个所述逻辑页地址对应的活跃度等级各关联至少一个Flash块，用于储存相同活跃度地址等级的数据；

当所述固态硬盘有数据写入时，判断所述数据的逻辑页地址的对应的活跃度等级；

选择垃圾回收策略。

根据本发明的固态硬盘的数据处理方法，所述活跃度分级策略包括：对所述固态硬盘进行分区，将各个分区按照应用确定为不同活跃度等级，并将所述各个分区的地址换算为逻辑页地址，当有数据写入时，记录该逻辑页地址数据的活跃度等级。

根据本发明的固态硬盘的数据处理方法，所述活跃度分级策略包括：

设置所述逻辑页地址的活跃度等级个数，以及每一个活跃度等级对应的逻辑页地址的数据修改计数范围。

根据本发明的固态硬盘的数据处理方法，所述判断所述数据的逻辑页地址的对应的活跃度等级步骤包括：

记录所述逻辑页地址的数据修改计数，当所述修改计数在设定的某活跃度等级对应的修改计数范围内时，将所述逻辑页地址数据确定为该活跃度等级。

根据本发明的固态硬盘的数据处理方法，所述逻辑页地址数据每修改一次，则所述逻辑页地址的数据修改计数作加1处理。

根据本发明的固态硬盘的数据处理方法，所述方法还包括：记录所述逻辑页地址数据的每一次修改时间，若所述逻辑页地址数据的下一次的修改时间与上次的修改时间间隔超过预设值，则对所述逻辑页地址的活跃度等级进行降级处理。

根据本发明的固态硬盘的数据处理方法，所述方法还包括：

所述每个活跃度等级对应的Flash块排成一个队列，当某活跃度等级的数据被修改时，将所述数据写入所述队列中的最后一个Flash块中，若所述最后一个Flash块已被写满，则获取一空闲的Flash块，并将所述空闲的Flash块加入到所述队列。

根据本发明的固态硬盘的数据处理方法，当所述Flash块被垃圾回收清空时，将所述Flash块从当前队列中删除。

根据本发明的固态硬盘的数据处理方法，所述垃圾回收策略包括全块垃圾回收策略和部分垃圾回收策略。

根据本发明的固态硬盘的数据处理方法，所述选择垃圾回收策略步骤包括：

设置全块垃圾回收策略和部分垃圾回收策略对应的无效数据占有率阈值；

分时检测每个活跃度等级对应Flash块的无效数据占有率；

根据所述无效数据占有率选择所述垃圾回收策略。

本发明还提供一种固态硬盘，包括：

分级设置模块，用于设置逻辑页地址的活跃度分级策略；

判断模块，用于当所述固态硬盘有数据写入时，判断所述逻辑页地址的数据对应的活跃度等级；

Flash关联模块，用于将每个所述逻辑页地址对应的活跃度等级各关联至少一个Flash块，用于储存相同活跃度等级的数据；