SSD内部数据的存储管理方法、装置、存储介质及SSD设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及数据存储技术领域，提供一种SSD内部数据的存储管理方法、装置、存储介质及SSD设备，该方法包括：在接收到SSD内部数据的写入请求时，将SSD内部数据写入磁盘内部的物理地址扩展区域；物理地址扩展区域位于NAND闪存中除用户可访问的物理地址空间以外的冗余地址空间，目标逻辑地址位于逻辑地址扩展区域，逻辑地址扩展区域为与物理地址扩展区域具有映射关系的逻辑地址区域；在闪存转换层中配置内部映射表，保存写入SSD内部数据的目标逻辑地址与物理地址之间的映射关系。本发明专利技术通过NAND闪存同时存储用户数据和SSD内部数据来降低硬件成本，提升SSD固件在处理SSD内部数据时用户数据访问性能。用户数据访问性能。用户数据访问性能。

【技术实现步骤摘要】
SSD内部数据的存储管理方法、装置、存储介质及SSD设备


[0001]本专利技术涉及数据存储
，尤其涉及一种SSD内部数据的存储管理方法、装置、存储介质及SSD设备。

技术介绍

[0002]在 LBA (Logical Block Addressing，逻辑块寻址模式)模式下，SSD硬盘上的一个数据区域由它所在的磁头、柱面（也就是磁道）和扇区所唯一确定。早期系统就是直接使用磁头柱面和扇区来对硬盘进行寻址（这称为CHS寻址），这需要分别存储每个区域的三个参数，称为3D参数，使用时再分别读取三个参数，然后送到磁盘控制器去执行。由于系统用8b来存储磁头地址，用10b来存储柱面地址，用6b来存储扇区地址，而一个扇区共有512B，这样使用CHS寻址一块硬盘的最大容量为256 * 1024 * 63 * 512B = 8064 MB，1MB = 1048576B，若按1MB=1000000B近似来算就是8.4GB。随着硬盘技术的进步，硬盘容量越来越大，CHS模式无法管理超过8064 MB的硬盘，因此工程师们专利技术了更加简便的LBA寻址方式。在LBA地址中，地址不再表示实际硬盘的实际物理地址（柱面、磁头和扇区）。LBA编址方式将CHS这种三维寻址方式转变为一维的线性寻址，它把硬盘所有的物理扇区的C/H/S编号通过一定的规则转变为一线性的编号，在访问硬盘时，由硬盘控制器将这种逻辑地址转换为实际硬盘的物理地址，使得系统效率得到大大提高。
[0003]目前，通过LBA寻址方式实现SSD用户数据存储，但是SSD磁盘本身在运行时也需要保存一下磁盘本身运行时产生的数据，例如磁盘非易失性存储颗粒当前的寿命，磁盘运行时记录的一些关键日志信息，这些信息有的用于磁盘返厂进行错误分析，有的决定磁盘后续固件运行的逻辑，例如记录哪些数据是冷数据，哪些数据是热数据，将冷热数据的存储地址进行交换，这样保证用户数据存储的数据不会丢失也能延长磁盘的使用寿命。因此，磁盘运行过程中的一些内部数据也需要有保存的机制。
[0004]现有技术中有以下几种常用的SSD内部数据的管理方法，第一种方式是将SSD日志连续存放在固定的物理位置中，并将存放的位置信息返回给访问者，这种管理的缺陷是SSD的固件FW需要额外维护存放这些信息的逻辑代码，加大了固件的复杂度和代码的开销，而返回的额外信息又需要考虑下电的情况下信息如何保存的问题。另一种是将日志分类分别存放在不同介质中，即用户数据存储在SSD磁盘的NAND Flash上，而磁盘内部产生的内部数据单独采用另外一种存储颗粒例如SPI Flash，将内部数据存储在SPI Flash上以和用户数据天然隔离，但是这势必带来额外的硬件成本开销。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的SSD内部数据的存储管理方法、装置、存储介质及SSD设备。
[0006]本专利技术的一个方面，提供了一种SSD内部数据的存储管理方法，所述方法包括：在接收到SSD内部数据的写入请求时，将SSD内部数据写入磁盘内部的物理地址扩
展区域，所述写入请求中包括SSD内部数据的目标逻辑地址；其中，物理地址扩展区域位于NAND 闪存中除了用户可访问的物理地址空间以外的冗余地址空间，目标逻辑地址位于逻辑地址扩展区域，所述逻辑地址扩展区域为与所述物理地址扩展区域具有映射关系的逻辑地址区域；在闪存转换层中配置内部映射表，所述内部映射表用于保存写入SSD内部数据的目标逻辑地址与物理地址之间的映射关系。
[0007]进一步地，所述方法还包括：在接收到SSD内部数据的读请求时，查找所述内部映射表以获取与SSD内部数据的目标逻辑地址对应的目标物理地址，所述读请求中包括SSD内部数据的目标逻辑地址；其中，目标物理地址位于所述物理地址扩展区域；对所述目标物理地址进行读操作，返回SSD内部数据。
[0008]进一步地，所述方法还包括：预先对磁盘内除了用户可访问的物理地址空间以外的冗余地址空间进行配置，以从冗余地址空间中划分出物理地址扩展区域，以作为SSD内部数据的存储区域。
[0009]进一步地，所述内部映射表与NAND 闪存中用户可访问的物理地址空间对应的主映射表由闪存转换层进行统一配置管理。
[0010]本专利技术的一个方面，提供了一种SSD内部数据的存储管理装置，所述装置包括：写操作模块，用于在接收到SSD内部数据的写入请求时，将SSD内部数据写入磁盘内部的物理地址扩展区域，所述写入请求中包括SSD内部数据的目标逻辑地址；其中，物理地址扩展区域位于NAND 闪存中除了用户可访问的物理地址空间以外的冗余地址空间，目标逻辑地址位于逻辑地址扩展区域，所述逻辑地址扩展区域为与所述物理地址扩展区域具有映射关系的逻辑地址区域；映射表配置模块，用于在闪存转换层中配置内部映射表，所述内部映射表用于保存写入SSD内部数据的目标逻辑地址与物理地址之间的映射关系。
[0011]进一步地，所述装置还包括：寻址模块，用于在接收到SSD内部数据的读请求时，查找所述内部映射表以获取与SSD内部数据的目标逻辑地址对应的目标物理地址，所述读请求中包括SSD内部数据的目标逻辑地址；其中，目标物理地址位于所述物理地址扩展区域；读操作模块，用于对所述目标物理地址进行读操作，返回SSD内部数据。
[0012]进一步地，所述装置还包括：存储区域配置模块，用于预先对磁盘内除了用户可访问的物理地址空间以外的冗余地址空间进行配置，以从冗余地址空间中划分出物理地址扩展区域，以作为SSD内部数据的存储区域。
[0013]进一步地，所述内部映射表与NAND 闪存中用户可访问的物理地址空间对应的主映射表由闪存转换层进行统一配置管理。
[0014]第三方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上SSD内部数据的存储管理方法的步骤。
[0015]第四方面，本专利技术还提供了一种SSD设备，包括存储控制器，所述存储控制器包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所
述计算机程序时实现如上SSD内部数据的存储管理方法的步骤。
[0016]本专利技术实施例提供的SSD内部数据的存储管理方法、存储介质及SSD设备，通过在NAND 闪存中划分用于存储SSD内部数据的物理地址空间，并设置逻辑地址扩展区域，该逻辑地址扩展区域为与预设的用于存储SSD内部数据的物理地址空间具有映射关系的逻辑地址，实现将用户数据和SSD内部数据同时存储在NAND闪存，节省了SPI Flash空间，降低额外的硬件成本，同时提升SSD固件在处理SSD内部数据时的用户数据访问性能，降低固件代码的复杂度。
[0017]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0018]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SSD内部数据的存储管理方法，其特征在于，所述方法包括：在接收到SSD内部数据的写入请求时，将SSD内部数据写入磁盘内部的物理地址扩展区域，所述写入请求中包括SSD内部数据的目标逻辑地址；其中，物理地址扩展区域位于NAND 闪存中除了用户可访问的物理地址空间以外的冗余地址空间，目标逻辑地址位于逻辑地址扩展区域，所述逻辑地址扩展区域为与所述物理地址扩展区域具有映射关系的逻辑地址区域；在闪存转换层中配置内部映射表，所述内部映射表用于保存写入SSD内部数据的目标逻辑地址与物理地址之间的映射关系。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在接收到SSD内部数据的读请求时，查找所述内部映射表以获取与SSD内部数据的目标逻辑地址对应的目标物理地址，所述读请求中包括SSD内部数据的目标逻辑地址；其中，目标物理地址位于所述物理地址扩展区域；对所述目标物理地址进行读操作，返回SSD内部数据。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：预先对磁盘内除了用户可访问的物理地址空间以外的冗余地址空间进行配置，以从冗余地址空间中划分出物理地址扩展区域，以作为SSD内部数据的存储区域。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述内部映射表与NAND 闪存中用户可访问的物理地址空间对应的主映射表由闪存转换层进行统一配置管理。5.一种SSD内部数据的存储管理装置，其特征在于，所述装置包括：写操作模块，用于在接收到SSD内部数据的写入请求时，将SSD内部数据写入磁盘内部的物理地址扩展区域，所述写入请求中包括SSD内部数据的目标逻辑地址；其中，物理地址扩展区域位于NAND 闪存...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟欣，
申请(专利权)人：北京得瑞领新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：