[发明专利]一种映射表管理方法及固态硬盘

说明书

本发明实施例涉及固态硬盘应用领域，公开了一种映射表管理方法及固态硬盘，所述方法包括：预先为每一逻辑块设置一张小页映射表，其中，所述小页映射表用于记录对应逻辑块中的所有逻辑页与闪存物理页的映射关系；接收主机发送的IO数据；确定所述逻辑块地址对应的物理块的当前写入物理页，以确定所述IO数据对应的闪存物理页，并更新所述小页映射表；将所述IO数据写入到对应的闪存物理页的数据区域，以及，将更新后的小页映射表写入到对应的闪存物理页的备用区域。通过为每一逻辑块设置一张小页映射表，并将更新后的小页映射表与IO数据同步写入闪存物理页，本发明能够有效提升固态硬盘的服务质量。

技术领域

本发明涉及固态硬盘应用领域，特别是涉及一种闪存控制器、固态硬盘及其控制器、闪存命令管理方法。

背景技术

固态硬盘(Solid State Drives，SSD)，是采用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，固态硬盘包括控制单元和存储单元(FLASH存储芯片或DRAM存储芯片)。目前固态硬盘系统中有相当部分是存在动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)的，所以SSD有较大的数据缓存空间用来缓存数据。

服务质量(Quality of Service,QoS)表达的是时延＂置信级(ConfidenceLevel),例如：在测试规定的时间内使用2个9(99％)到5个9(99.999％)的百分比的命令中最大的时延(Max Latency),也就是最慢的那条命令的响应时间。整体上看，一个SSD盘QoS时延分布整体越靠左越好，即时延越小越好。企业级SSD的服务质量(Qos,Quality ofService)指标比其他性能都更重要。

基于NAND闪存的SSD由于其异地写入的特性,固件需要维护一张与容量成正比的映射表,它记录了主机逻辑页(Logical Block Address，LBA)与物理页的对应关系,后续主机读IO需查询该表获得物理地址,然后从NAND闪存中读取数据。为提升访问映射表的效率,通常都将映射表完整的缓存在动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)中,由于DRAM掉电丢失数据的特性固件需设计某种机制将DRAM中的映射表写入(下刷)到闪存中,而不同的下刷映射表的机制将会对SSD的服务质量产生不同的影响,尤其是对稳态写场景下的服务质量影响最大。

目前的技术方案通常将更新的映射表先缓存在DRAM,累积到一定量时再集中下刷到闪存,导致影响主机IO的响应时间。

发明内容

本发明实施例旨在提供一种映射表管理方法及固态硬盘，其解决了现有固态硬盘通过集中下刷映射表到闪存导致影响主机IO的响应时间的问题，提高固态硬盘的服务质量。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种映射表管理方法，应用于固态硬盘，所述固态硬盘包括存储介质，所述存储介质包括至少一个闪存物理页，每一所述闪存物理页包括数据区域和备用区域，所述方法包括：

预先为每一逻辑块设置一张小页映射表，其中，所述小页映射表用于记录对应逻辑块中的所有逻辑页与物理页的映射关系；

接收主机发送的I O数据；

计算所述IO数据对应的逻辑块地址，并查询块映射表确定所述逻辑块地址对应的物理块；

确定所述逻辑块地址对应的物理块的当前写入物理页，以确定所述IO数据对应的闪存物理页，并更新所述小页映射表；

将所述IO数据写入到对应的闪存物理页的数据区域，以及，将更新后的小页映射表写入到对应的闪存物理页的备用区域。

在一些实施例中，每一小页映射表包括多个页映射表项，每一页映射表项用于记录与其对应的逻辑页与闪存物理页的映射关系。