[发明专利]一种垃圾回收方法及装置

权利要求书

1.一种垃圾回收方法，应用于固态硬盘SSD，其特征在于，该方法包括：

当所述SSD中目标扇区的数据需要修改时，将所述目标扇区标识为无效扇区，并将修改后的数据缓存至所述SSD的内存中；当所述内存中所缓存的数据大小达到页空间大小时，将所述内存中缓存的数据写入其他页；其中，所述目标扇区所属页中未标识为无效扇区的扇区为有效扇区，有效扇区的数据可读取；

当所述SSD需要进行垃圾回收时，按照所述SSD中各块中包含的有效扇区的数量从少到多的顺序对各块进行垃圾回收。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SSD包括一个或多个颗粒；各颗粒被划分为多个逻辑单元LUN；

所述方法还包括：

对于任一LUN，当该LUN中的目标块写满数据时，根据所述目标块中有效扇区的数量将所述目标块加入到对应的使用链表中；其中，该LUN挂载有多个使用链表，不同使用链表中的块中有效扇区的数量属于不同的有效扇区数量区间，不同使用链表对应的有效扇区数量区间互不重叠；

所述按照所述SSD中各块中包含的有效扇区的数量从少到多的顺序对各块进行垃圾回收，包括：

对于任一LUN，根据各使用链表对应的有效扇区数量区间，按照有效扇区的数量从少到多的顺序依次对各使用链表中的块进行垃圾回收。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标块中有效扇区的数量将所述目标块加入到对应的使用链表中，包括：

当所述目标块中的有效扇区数量大于等于阈值threshold[i]，且小于阈值threshold[i+1]时，将所述目标块加入到使用链表pUsedList[i]；

其中，i≥0，阈值threshold[0]等于0，阈值threshold[i+1]＞阈值threshold[i]。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标块中有效扇区的数量将所述目标块加入到对应的使用链表中之后，还包括：

当所述目标块中有效扇区的数量减少并低于当前所在使用链表对应的有效扇区数量区间时，根据所述目标块减少后的有效扇区的数量所属的有效扇区数量区间将所述目标块转移到对应的使用链表。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，任一LUN挂载有多个不同等级的使用链表，使用链表等级越高，使用链表中的块的有效扇区数量越多；

所述方法还包括：

对于任一LUN，当需要对该LUN进行垃圾回收时，根据该LUN中空闲块的数量确定该LUN的垃圾回收等级；其中，LUN中空闲块的数量与LUN的垃圾回收等级负相关；

所述根据各使用链表对应的有效扇区数量区间，按照有效扇区的数量从少到多的顺序依次对各使用链表中的块进行垃圾回收，包括：

根据该LUN的垃圾回收等级确定目标使用链表等级，并将等级低于或等于所述目标使用链表等级的使用链表确定为需要进行垃圾回收的目标使用链表；其中，垃圾回收等级越高，所确定的目标使用链表等级越高；

根据各目标使用链表对应的有效扇区数量区间，按照有效扇区的数量从少到多的顺序依次对各目标使用链表中的块进行垃圾回收。

6.一种垃圾回收装置，应用于固态硬盘SSD，其特征在于，该装置包括：

标识单元，用于当所述SSD中目标扇区的数据需要修改时，将所述目标扇区标识为无效扇区，并将修改后的数据缓存至所述SSD的内存中；当所述内存中所缓存的数据大小达到页空间大小时，将所述内存中缓存的数据写入其他页；其中，所述目标扇区所属页中未标识为无效扇区的扇区为有效扇区，有效扇区的数据可读取；

垃圾回收单元，用于当所述SSD需要进行垃圾回收时，按照所述SSD中各块中包含的有效扇区的数量从少到多的顺序对各块进行垃圾回收。