一种存储管理的方法、系统和存储设备技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种存储管理的方法、系统和存储设备，所述存储管理的方法包括：从根据预设的分组规则建立的空白块集合中选出一个或多个空白块；在所述选出的一个或多个空白块上写入原目标块数据和更新数据；将所述原目标块放入根据所述预设的分组规则建立的未擦除块集合中，将所述写入原目标块数据和更新数据的空白块放到根据所述预设的分组规则建立的映射表集合中。通过本发明专利技术实施例，能够实现对存储设备中物理块的有效管理，提高写入数据的操作效率，节约系统开销，保证存储设备中物理块使用的均衡性，从而延长存储器的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及存储
，特别涉及一种存储管理的方法、系统和存储设备。
技术介绍
SSD(Solid State Disk，固态硬盘)是由控制单元与存储单元组成的硬盘。控制单元负责读取、写入数据，存储单元负责存储数据。存储单元多采用非易失性的Flash(闪存)芯片作为存储介质。闪存具有特殊的写和擦除特征，从而导致存储器具有一些特殊的操作，一般操作流程为：首先将该次操作目标块的数据拷贝至RAM(Random-Access Memory，随机存取存储器)中，然后擦除该块，再更新RAM中的数据，最后回写到目标块中。现有技术中，典型的算法是维护对每块的擦写计数，并利用计数来定义冷热数据块并进行交换。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：其一，由于闪存的最小擦除单位为块，而最小写单位为页。基于闪存的该特性，闪存的写速度较低。另外，大多算法是在接收到新数据写指令时才进行Flash管理，回收分配空白块，这样也使写操作时间增多。其二，算法过于复杂，数据结构过多，致使系统开销过大。其三，闪存可分为SLC(SingleLevel Cell，单层单元)单层式存储与MLC(Multi Level Cell，多层单元)多层式存储两种。两种介质的擦写寿命分别为：SLC大约10万次，MLC大约1万次。由于闪存的擦除次数有限，因此，如何均衡擦除闪存块，平均每块的擦除次数成为延长SSD使用寿命的关键问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种存储管理的方法、系统和存储设备，以实现对存-->储器中物理块的有效管理，提高写入数据的操作效率，节约系统开销，保证存储器中物理块使用的均衡性，从而延长存储器的使用寿命。为达到上述目的，本专利技术实施例一方面提供一种存储管理的方法，包括以下步骤：从根据预设的分组规则建立的空白块集合中选出一个或多个空白块；在所述选出的一个或多个空白块上写入原目标块数据和更新数据；将所述原目标块放入根据所述预设的分组规则建立的未擦除块集合中，将所述写入原目标块数据和更新数据的空白块放到根据所述预设的分组规则建立的映射表集合中。另一方面，本专利技术实施例还提供一种存储设备，包括：选择模块，用于从根据预设的分组规则建立的空白块集合中选出一个或多个空白块；输入模块，用于在所述选择模块选出的一个或多个空白块上写入原目标块数据和更新数据；归类模块，用于将所述原目标块放入根据所述预设的分组规则建立的未擦除块集合中，将所述写入原目标块数据和更新数据的空白块放到根据所述预设的分组规则建立的映射表集合中。本专利技术实施例还提供一种存储管理系统，包括：控制设备和存储设备，所述控制设备，用于将任务命令向所述存储设备发送；所述存储设备，用于执行所述控制设备发送的任务命令，包括：选择模块，用于从根据预设的分组规则建立的空白块集合中选出一个或多个空白块；输入模块，用于在所述选择模块选出的一个或多个空白块上写入原目标块数据和更新数据；归类模块，用于将所述原目标块放入根据所述预设的分组规则建立的未擦除块集合中，将所述写入原目标块数据和更新数据的空白块放到根据所述预设的分组规则建立的映射表集合中。与现有技术相比，本专利技术实施例具有以下优点：-->通过根据预设的分组规则对存储器物理块进行分组，在每次执行写入数据任务时，到建立的空白块集合中选取一个或多个空白块，然后在选出的空白块上写入数据，减少写操作时间，有效保证了每次写入数据操作的快速执行；通过及时对无效数据块的擦除和搜索空白块，保证空白块数量满足写入大量数据的要求，另外，通过对物理块的静态均衡操作，保证对所有物理块擦除次数的均衡性，从而延长存储器的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种存储管理方法的流程图；图2是本专利技术实施例中另一种数据写入流程图；图3是本专利技术实施例中块组间转换示意图；图4是本专利技术实施例中物理块静态均衡过程示意图；图5是本专利技术实施例中存储设备的结构示意图；图6是本专利技术实施例中存储管理系统的结构示意图具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术各个实施例中，有效数据块、空白块、未擦除块和原目标块等指的是存储介质上的物理块，也就是存储介质上的物理块包括：有效数据块、空白块、未擦除块和原目标块等。本专利技术实施例提供一种存储管理的方法，如图1所示，可以包括以下步骤：-->S101、从根据预设的分组规则建立的空白块集合中选出一个或多个空白块。其中，预设的分组规则具体可以包括：将已经被写入数据的有效数据块组成映射表集合，该映射表集合中的成员通过逻辑地址映射表中的逻辑地址读出；将未被写入数据的空白块组成空白块集合，该空白块集合中的成员通过对存储介质上至少一个物理块遍历获得；将已经被写入但未被擦除的无效数据块组成未擦除块集合，等等。具体的，首先根据块擦除次数列表计算存储介质上至少一个物理块的平均擦除次数，然后在空白块集合中查找小于所述平均擦除次数的空白块，从小于所述平均擦除次数的空白块中选出一个或多个空白块。S102、在所述选出的一个或多个空白块上写入原目标块数据和更新数据。在空白块上写入原目标块数据和更新数据之后，将写入原目标块数据和更新数据的空白块的逻辑地址设置为原目标块的逻辑地址。当所述空白块集合中的空白块被用完，暂停写入数据，搜索空白块和无效数据块；将搜索到的所述无效数据块进行擦除，使得所述无效数据块成为空白块；将擦除后的所述空白块和搜索到的所述空白块放入所述空白块集合中。S103、将所述原目标块放入根据所述预设的分组规则建立的未擦除块集合中，将所述写入原目标块数据和更新数据的空白块放到根据所述预设的分组规则建立的映射表集合中。另外，本专利技术实施例提供的存储管理的方法，还可以包括以下步骤：根据块擦除次数列表计算存储介质上至少一个物理块的平均擦除次数；在所述空白块集合中查找小于所述平均擦除次数的空白块；从所述小于所述平均擦除次数的空白块中选出一个或多个空白块。本专利技术实施例提供的存储管理的方法，还可以包括以下步骤：在所述逻辑地址映射表中查找所述映射表集合中擦除次数小于所述平均擦除次数的静态数据块；在所述空白块集合中查找一个擦除次数最多的空白块；在所述擦除次数最多的空白块上写入所述静态数据块数据；将所述静态-->数据块放入所述未擦除块集合中。通过采用本专利技术实施例，在每次执行写入数据任务时，到建立的空白块集合中选取一个或多个空白块，然后在选出的空白块上写入数据，减少写操作时间，有效保证了每次写入数据的操作效率，节约系统开销，实现对存储器中物理块的有效管理；通过及时对无效数据块的擦除和搜索空白块，保证空白块数量满足写入大量数据的要求；另外，通过对物理块的静态均衡操作，保证对所有物理块擦除次数的均衡性，从而延长存储器的使用寿命。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储管理的方法，其特征在于，包括：　从根据预设的分组规则建立的空白块集合中选出一个或多个空白块；　在所述选出的一个或多个空白块上写入原目标块数据和更新数据；　将所述原目标块放入根据所述预设的分组规则建立的未擦除块集合中 ，将所述写入原目标块数据和更新数据的空白块放到根据所述预设的分组规则建立的映射表集合中。

【技术特征摘要】
1、一种存储管理的方法，其特征在于，包括：从根据预设的分组规则建立的空白块集合中选出一个或多个空白块；在所述选出的一个或多个空白块上写入原目标块数据和更新数据；将所述原目标块放入根据所述预设的分组规则建立的未擦除块集合中，将所述写入原目标块数据和更新数据的空白块放到根据所述预设的分组规则建立的映射表集合中。2、如权利要求1所述存储管理的方法，其特征在于，在所述选出的一个或多个空白块上写入原目标块数据和更新数据之后，还包括：将所述写入原目标块数据和更新数据的空白块的逻辑地址设置为所述原目标块的逻辑地址。3、如权利要求1所述存储管理的方法，其特征在于，当所述空白块集合中的空白块被用完，暂停写入数据时，所述方法还包括：搜索空白块和无效数据块；将搜索到的所述无效数据块进行擦除，使得所述无效数据块成为空白块；将擦除后的所述空白块和搜索到的所述空白块放入所述空白块集合中。4、如权利要求1所述存储管理的方法，其特征在于，还包括：根据块擦除次数列表计算所述存储介质上至少一个物理块的平均擦除次数。5、如权利要求4所述存储管理的方法，其特征在于，所述从根据预设的分组规则建立的空白块集合中选出一个或多个空白块，还包括：在所述空白块集合中查找擦除次数小于所述平均擦除次数的空白块；从所述擦除次数小于所述平均擦除次数的空白块中选出一个或多个空白块。6、如权利要求4所述存储管理的方法，其特征在于，还包括：在所述逻辑地址映射表中查找所述映射表集合中擦除次数小于所述平均擦除次数的静态数据块；在所述空白块集合中查找擦除次数最多的空白块；在所述擦除次数最多的空白块上写入所述静态数据块数据；将所述写入所述静态数据块数据的空白块放入所述映射表集合中；将所述静态数据块放入所述未擦除块集合中。7、一种存储设备，其特征在于，包括：选择模块，用于从根据预设的分组规则建立的空白块集合中选出一个或多个空白块；输入模块，用于在所述选择模块选出的一个或多个空白块上写入原目标块数据和更新数据；归类模块，用于将所述原目标块放入根据所述预设的分组规则建立的未擦除块集合中，将所述写入原目标块数据和更新数据的空白块放到根据所述预设的分组规则建立的映射表集合中。8、如权利要求7所述的存储设备，其特征在于，还包括：映射表管理模块，用于将已经被写入数据的有效数据块组成所述映射表集合，所述映射表集合中的成员通过逻辑地址映射表中的逻辑地址读出；空白块管理模块，用于将未被写入数据的空白块组成所述空白块集合，所述空白块集合中的成员通过对存储介质上至少一个物理块遍历获得；未擦除块管理模块，用于将已经被写入但未被擦除的无效数据块组成所述未擦除块集合。9、如权利要求7所述的存储设备，其特征在于，还包括：地址更新模块，用于将所述写入原目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宗全，
申请(专利权)人：成都市华为赛门铁克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]