[发明专利]在迭瓦式盘驱动器中实施增强的碎片流处理

说明书

技术领域

本发明一般地涉及数据存储领域，更具体地涉及一种为永久介质或者硬盘驱动器（HDD），诸如使用迭瓦式（shingled）垂直磁记录（SMR）或者垂直磁记录（PMR）的迭瓦式盘驱动器（SDD），实施碎片流（fragmented stream）处理的方法和装置。

背景技术

用于许多数据处理应用的硬盘驱动器要求长期的数据存储以及典型地要求高度数据完整性。硬盘驱动器（HDD）有利地包括使用迭瓦式垂直磁记录（SMR）来实现高的轨道密度的迭瓦式盘驱动器（SDD）。

用于诸如包括数字视频记录器（DVR）的消费电子装置（CE）的硬盘驱动器需要在各种条件下维持多个接连的写入流。存取模式（access pattern）典型地主要作为长块顺序写入而开始，但是随着存储系统老化，可能降级到长块主机随机写入。碎片是当前系统在连续创建和删除视频的情况下的问题。

存在对一种有效并且高效的机制的需求，该机制能够在各种条件下维持多个接连的写入流并且为永久介质或者硬盘驱动器（HDD）实施增强的碎片流处理。期望最小化对整个SMR架构的改变，例如，优选地，包括运行时间切换或者逐区域的处理。

发明内容

本发明的一方面提供了一种用于对永久介质或者盘驱动器实施碎片流处理的方法和存储系统。本发明的其它重要方面提供这种方法和存储系统，而实质上没有不利影响并且克服了现有技术布置的一些缺点。

简而言之，提供了一种用于对包括迭瓦式盘驱动器的永久介质实施碎片流处理的方法和存储系统。为盘区域定义用于记录流命令的多个异常（Exception）区域。每个异常区域被保持在空闲异常区域、活动异常区域、恢复异常区域和已使用异常区域之一的状态下。主机向驱动器发出TRIM命令以指示被删除内容。

附图说明

从对在附图中图示的本发明的实施例的以下详细描述中，可以最好地理解本发明以及以上和其它目的和优点，其中：

图1是代表根据本发明实施例的用于对永久介质或者盘驱动器实施增强的碎片流处理的系统的框图；

图2A示意性地图示了现有技术SMR操作概览，包括示例现有技术迭瓦式盘驱动几何结构（geometry）中的I-track区域、写两次高速缓存（write twicecache）、和异常区域（E区域）；

图2B示意性地图示了根据本发明实施例的用于实施增强的碎片流处理的、包括异常区域（E区域）的迭瓦式盘驱动几何结构；

图3是图示根据本发明实施例的用于对永久介质或者盘驱动器实施碎片流处理的、图1的系统的示例操作的流程图；

图4A和4B是分别图示根据本发明的实施例的图，其中图示在异常区域（E区域）中和在删除内容的图1的系统使用的TRIM命令之后图4B中存储的示例多个N流，以及用于实施碎片流处理而释放的至少1/N的E区域；

图5是图示根据本发明实施例的、用于多个N流的一个缓冲区的最少有效区域的恢复对消耗时间的示例的图；

图6、7和8是分别图示根据本发明实施例的、用于实施碎片流处理的图1的系统的操作的示例仿真的图；以及

图9是图示根据本发明的实施例的计算机程序产品的框图。

具体实施方式

在本发明实施例的以下详细描述中，参照图示可以实施本发明的示例实施例的附图。要理解，可以利用其它实施例并且可以作出结构上的改变，而不脱离本发明的范围。

在此使用的术语是出于仅仅描述特定实施例的目的并且不是旨在限制本发明。如在此使用的，单数形式“一”、“一个”、“该”旨在也包括复数形式，除非上下文明确地作出相反的指示。还将进一步理解，术语“包括”和/或“包含”当在本说明书中使用时，指定了所陈述的特征、整数、步骤、操作、要素和/或组件的存在，但是不排除一个或者多个其它特征、整数、步骤、操作、要素、组件和/或其组的存在或加入。

根据本发明实施例的特征，提供了一种用于对诸如迭瓦式（shingled）盘驱动器（SDD）之类的永久介质或硬盘驱动器（HDD）实施碎片流处理的方法和装置。

根据本发明实施例的特征，使用用于被删除内容的TRIM命令以及将要被一起删除的彼此相关联的随机命令的组，来实施增强的碎片流处理。如在说明书和权利要求书中使用的，应将术语TRIM命令理解为宽泛地包括TRIM命令和其它类似的用于指示被删除内容的主机命令。