[发明专利]一种硬盘碎片整理方法与装置

说明书

本发明公开了一种硬盘碎片整理方法与装置，包括：划分内存空间加载反向页表，反向页表分段，划分硬盘空间加载多个分段；扫描一个分段以获取逻辑地址，读取对应的正向页表以执行对应的碎片整理操作；完成一个分段的扫描继续扫描下一个分段，并且加载一个尚未加载的分段；一个反向页表的所有分段均传输到硬盘空间中则继续分段下一个反向页表，并且加载一个尚未加载的数据页面的反向页表；所有分段均已经被扫描和执行碎片整理后结束碎片整理进程。本发明能够提高反向页表处理速度，缩短反向页表读取时间，提高碎片整理效率。

技术领域

本发明涉及数据存储领域，更具体地，特别是指一种硬盘碎片整理方法与装置。

背景技术

由于GC(碎片整理)时需要读取对应源super block(数据块)的反向页表，然后通过其内的LBA(逻辑区块地址)读取L2P(逻辑区块地址到物理区块地址表/正向页表)来判断数据的有效性，从而执行对应的GC读操作，所以反向页表的读取效率直接影响了GC的效率。现有方案是串行读取反向页表，即先读取一个super page(数据页面)的反向页表，该反向页表内被扫描完成后，再读取下一个super page的反向页表。由于反向页表的读取操作包含SSD(固态硬盘)操作和DDR(内存)操作，比较耗时，严重影响了GC效率。

针对现有技术中碎片整理时反向页表处理缓慢的问题，目前尚无有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种硬盘碎片整理方法与装置，能够提高反向页表处理速度，缩短反向页表读取时间，提高碎片整理效率。

基于上述目的，本发明实施例的第一方面提供了一种硬盘碎片整理方法，包括执行以下步骤：

划分内存空间以从硬盘加载涉及碎片整理的数据块的多个数据页面的反向页表，在内存空间中将一个反向页表分段，划分硬盘空间以从内存空间加载多个分段；

使用碎片整理进程在硬盘空间中扫描一个分段以获取逻辑地址，根据逻辑地址读取对应的正向页表以执行对应的碎片整理操作；

响应于在硬盘空间中完成一个分段的扫描，而使碎片整理进程在硬盘空间中继续扫描下一个分段，并且将一个尚未加载的分段从内存空间中加载到完成扫描的分段所占据的硬盘空间；

响应于在内存空间中的一个反向页表的所有分段均传输到硬盘空间中，而在内存空间中将下一个反向页表分段，并且将一个尚未加载的数据页面的反向页表从硬盘中加载到传输完毕的反向页表所占据的内存空间；

响应于涉及碎片整理的数据块的所有数据页面的反向页表均已经被加载到内存空间、并且所有分段均已经被扫描和执行碎片整理，而结束碎片整理进程。

在一些实施方式中，从硬盘加载涉及碎片整理的数据块的多个数据页面的反向页表包括：将硬盘中涉及碎片整理的数据块的多个数据页面的反向页表按占用空间由小到大排序，并基于排序依次加载到内存空间。

在一些实施方式中，从内存空间加载多个分段包括：将内存空间中的多个分段按占用空间由小到大排序，并基于排序依次加载到硬盘空间。

在一些实施方式中，涉及碎片整理的数据块为多个；

方法还包括：响应于涉及碎片整理的一个数据块的所有数据页面的反向页表均已经被加载到内存空间，而一次性擦除数据块。

在一些实施方式中，结束碎片整理进程包括：释放内存空间和硬盘空间。

本发明实施例的第二方面提供了一种硬盘碎片整理装置，包括：

处理器；和

存储器，存储有处理器可运行的程序代码，程序代码在被运行时执行以下步骤：