一种固态硬盘的数据管理方法和系统技术方案

本发明专利技术提出了一种固态硬盘的数据管理方法和系统，其中，方法包括将固态硬盘的存储空间划分为多个区域，每个区域包含多个物理块；将数据并行写入硬盘的不同区域的目标物理块中；监测用户的使用习惯，定期将硬盘内的数据进行排序分级；计算物理块的可靠性，根据可靠性将物理块进行分级；根据数据分级的结果和物理块分级结果重新分配数据的存储区域；此方法对应的系统包括数据写入模块、数据排序模块、可靠性排序模块和数据迁移模块；通过此方法和系统，可以提高固态硬盘的性能和可靠性，同时优化数据的存储方式，为用户提供更加高效和稳定的数据存储服务，提高硬盘的使用寿命。提高硬盘的使用寿命。提高硬盘的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种固态硬盘的数据管理方法和系统


[0001]本专利技术涉及固态硬盘
，特别涉及一种固态硬盘的数据管理方法和系统。

技术介绍

[0002]固态硬盘(SSD，Solid State Drive)是由控制器和存储芯片阵列组成的非挥发性数据存储装置。固态硬盘的存储介质包括闪存芯片或DRAM芯片。固态硬盘的接口可以兼容以磁盘作为存储介质的传统硬盘，与传统硬盘相比具有体积小、质量轻、功耗低、无机械噪声、读写速度快等优点，因此，正在逐步取代机械硬盘，成为主流存储设备；例如应用于笔记本电脑、工控、视频监控、网络监控、网络终端、导航设备等诸多领域。
[0003]固态硬盘中的存储介质通常包括若干个物理块(Block)，每个物理块包括若干个页(Page)，Block是SSD进行数据擦除的最小单元，Page是SSD进行读写的最小单元。随着固态硬盘使用时间的增长，存储数据的错误率逐渐升高，当出现错误的比特位数超过ECC纠错能力时，将出现不可纠正错误，则固态硬盘不能再继续使用；实际应用中，由于SSD的写入量较大，块与块之间的擦写次数不均衡，对导致块与块之间的磨损程度不均衡，会降低固态硬盘使用寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种固态硬盘的数据管理方法和系统，用以解决块与块之间的擦写次数不均衡，影响固态硬盘寿命的问题：本专利技术提出的一种固态硬盘的数据管理方法，所述方法包括：S1、将固态硬盘的存储空间划分为多个区域，每个区域包含多个物理块；将数据并行写入硬盘的不同区域的目标物理块中；S2、监测用户的使用习惯，定期将硬盘内的数据进行排序分级；S3、计算物理块的可靠性，根据可靠性将物理块进行分级；S4、根据数据分级的结果和物理块分级结果重新分配数据的存储区域。
[0005]进一步的，一种固态硬盘的数据管理方法，所述将固态硬盘的存储空间划分为多个区域，每个区域包含多个物理块；将数据并行写入硬盘的不同区域的目标物理块中，包括：S11、将固态硬盘的存储空间根据容量和用途划分为多个区域，每个区域包含多个连续的物理块，并将每个区域与一个缓存区对应；S12、根据数据的类型将数据并行写入不同的区域对应的缓存区，然后通过区域拷贝的方式将数据从缓存区拷贝到目标物理块中；S13、建立映射表，记录写入数据的逻辑地址到物理地址的映射关系。
[0006]进一步的，一种固态硬盘的数据管理方法，所述监测用户的使用习惯，定期将硬盘内的数据进行排序分级，包括：S22、监测用户的使用习惯，所述使用习惯包括写入频率和使用时间；
S22、定期根据数写入频率和使用时间将硬盘内的数据进行排序分级；S23、根据写入频率和使用时间，记录和预测用户使用时候的相对空闲时间。
[0007]进一步的，一种固态硬盘的数据管理方法，其特征在于，所述计算物理块的可靠性，根据可靠性将物理块进行分级，包括：S31、根据硬盘测试结果，建立擦写次数，硬盘使用时间和误码率之间的关系；S32、定期记录不同区域不同物理块的擦写次数，硬盘使用时间；S33、根据擦写次数、硬盘使用时间和误码率之间的关系，确定不同物理块的可靠性；其中，不同物理块包括数据块和空闲块；S33、根据可靠性从高到底的顺序将物理块进行排序分级。
[0008]进一步的，一种固态硬盘的数据管理方法，所述根据数据分级的结果和物理块分级结果重新分配数据的存储区域，包括：S41、将数据的排序分级和不同物理块的分级一一对应；S42、按照数据大小和等级将数据多线程复制到对应等级的连续物理块中；S43、确认用户不在使用数据状态下删除迁移前得数据块中的数据；将删除数据后的数据块标记为新的空闲块；S44、将迁移后得数据建立新的映射表，记录新的逻辑地址到物理地址得映射关系。
[0009]本专利技术提出的一种固态硬盘的数据管理系统，所述系统包括：数据写入模块：将固态硬盘的存储空间划分为多个区域，每个区域包含多个物理块；将数据并行写入硬盘的不同区域的目标物理块中；数据排序模块：监测用户的使用习惯，定期将硬盘内的数据进行排序分级；可靠性排序模块：计算物理块的可靠性，根据可靠性将物理块进行分级；数据迁移模块：根据数据分级的结果和物理块分级结果重新分配数据的存储区域。
[0010]进一步的，一种固态硬盘的数据管理系统，所述数据写入模块包括：区域划分模块：将固态硬盘的存储空间根据容量和用途划分为多个区域，每个区域包含多个连续的物理块，并将每个区域与一个缓存区对应；数据写入模块：根据数据的类型将数据并行写入不同的区域对应的缓存区，然后通过区域拷贝的方式将数据从缓存区拷贝到目标物理块中；映射表建立模块：建立映射表，记录写入数据的逻辑地址到物理地址的映射关系。
[0011]进一步的，一种固态硬盘的数据管理系统，所述数据排序模块包括：用户监控模块：监测用户的使用习惯，所述使用习惯包括写入频率和使用时间；数据分层模块：定期根据数写入频率和使用时间将硬盘内的数据进行排序分级；空闲时间记录模块：根据写入频率和使用时间，记录和预测用户使用时候的相对空闲时间。
[0012]进一步的，一种固态硬盘的数据管理系统，所述可靠性排序模块包括：关系建立模块：根据硬盘测试结果，建立擦写次数，硬盘使用时间和误码率之间的关系；物理块使用情况记录模块：定期记录不同区域不同物理块的擦写次数，硬盘使用
时间；可靠性计算模块：根据擦写次数、硬盘使用时间和误码率之间的关系，确定不同物理块的可靠性；其中，不同物理块包括数据块和空闲块；可靠性分层模块: 根据可靠性从高到底的顺序将物理块进行排序分级。
[0013]进一步的，一种固态硬盘的数据管理系统，所述数据迁移模块包括：分层对应模块：将数据的排序分级和不同物理块的分级一一对应；复制模块：按照数据大小和等级将数据多线程复制到对应等级的连续物理块中删除模块：确认用户不在使用数据状态下删除迁移前得数据块中的数据；将删除数据后的数据块标记为新的空闲块；映射表更新模块：将迁移后得数据建立新的映射表，记录新的逻辑地址到物理地址得映射关系。
[0014]本专利技术有益效果：通过本专利技术一种固态硬盘的数据管理方法和系统，可以提高固态硬盘的性能和可靠性，同时优化数据的存储方式，为用户提供更加高效和稳定的数据存储服务，提高硬盘的使用寿命；将存储空间划分为多个区域，采用并行写入的方式，可以充分利用固态硬盘的并行读写能力，提高数据的读写性能；定期对硬盘内的数据进行排序分级，可以将热数据放置在更加可靠的物理块中，减少物理块的磨损，提高数据的可靠性；将不同区域内的物理块根据可靠性进行排序得到物理块可靠性分级，可以将不可靠的物理块与易失性数据隔离，防止数据丢失和硬盘损坏，从而延长固态硬盘的使用寿命；根据数据排序的结果和物理块可靠性分级结果重新分配数据的存储区域，可以将热数据放置在更加可靠的物理块中，提高数据的访问速度和可靠性，同时根据用户的使用习惯，合理地分配数据的存储区域，避免数据集中存储导致硬盘读写瓶颈的出现，优化数据的存储方式。
附图说明
[0015]图1为本专利技术所述一种固态硬盘的数据管理方法示意图；图2为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固态硬盘的数据管理方法，其特征在于，所述方法包括：S1、将固态硬盘的存储空间划分为多个区域，每个区域包含多个物理块；将数据并行写入硬盘的不同区域的目标物理块中；S2、监测用户的使用习惯，定期将硬盘内的数据进行排序分级；S3、计算物理块的可靠性，根据可靠性将物理块进行分级；S4、根据数据分级的结果和物理块分级结果重新分配数据的存储区域。2.根据权利要求1所述的一种固态硬盘的数据管理方法，其特征在于，所述将固态硬盘的存储空间划分为多个区域，每个区域包含多个物理块；将数据并行写入硬盘的不同区域的目标物理块中，包括：S11、将固态硬盘的存储空间根据容量和用途划分为多个区域，每个区域包含多个连续的物理块，并将每个区域与一个缓存区对应；S12、根据数据的类型将数据并行写入不同的区域对应的缓存区，然后通过区域拷贝的方式将数据从缓存区拷贝到目标物理块中；S13、建立映射表，记录写入数据的逻辑地址到物理地址的映射关系。3.根据权利要求1所述的一种固态硬盘的数据管理方法，其特征在于，所述监测用户的使用习惯，定期将硬盘内的数据进行排序分级，包括：S22、监测用户的使用习惯，所述使用习惯包括写入频率和使用时间；S22、定期根据数写入频率和使用时间将硬盘内的数据进行排序分级；S23、根据写入频率和使用时间，记录和预测用户使用时候的相对空闲时间。4.根据权利要求1所述的一种固态硬盘的数据管理方法，其特征在于，所述计算物理块的可靠性，根据可靠性将物理块进行分级，包括：S31、根据硬盘测试结果，建立擦写次数，硬盘使用时间和误码率之间的关系；S32、定期记录不同区域不同物理块的擦写次数，硬盘使用时间；S33、根据擦写次数、硬盘使用时间和误码率之间的关系，确定不同物理块的可靠性；其中，不同物理块包括数据块和空闲块；S33、根据可靠性从高到底的顺序将物理块进行排序分级。5.根据权利要求1所述的一种固态硬盘的数据管理方法，其特征在于，所述根据数据分级的结果和物理块分级结果重新分配数据的存储区域，包括：S41、将数据的排序分级和不同物理块的分级一一对应；S42、按照数据大小和等级将数据多线程复制到对应等级的连续物理块中；S43、确认用户不在使用数据状态下删除迁移前得数据块中的数据；将删除数据后的数据块标记为新的空闲块；S44、将迁移后得数据建立新的映射表，记录新的逻辑...

【专利技术属性】
技术研发人员：王远军，涂晶，
申请(专利权)人：深圳市领德创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：