用于固态驱动器优化的删除时移除技术制造技术

技术编号:14411921 阅读:70 留言:0更新日期:2017-01-11 23:53
揭示了用于固态驱动器优化的删除时移除技术。用于标识对应于与删除事件相关联的数据的、存储在固态驱动器(“SSD”)上的数据以及用于将存储在该SSD上的已删除数据标记为无效以使该SSD可以避免对该无效数据的不必要的操作的技术。所包括的有可用于传递无效数据信息并提供删除时移除命令的接口,该删除时移除命令提供足以标识要被标记为无效的SSD数据的无效数据信息。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术专利申请是国际申请号为PCT/US2008/059048,国际申请日为2008年4月1日,进入中国国家阶段的申请号为200880012571.X,名称为“用于固态驱动器优化的删除时移除技术”的专利技术专利申请的分案申请。背景固态驱动器(“SSD”)在用作可引导大容量存储设备方面正变得经济。SSD一般被制造成包括闪存设备,如包括与非(“NAND”)型设备的非易失性闪存设备。因此,SSD写操作具有与典型的硬盘驱动器(“HDD”)所不同的考虑,其中HDD可在盘上的同一物理位置处用有效(新)数据盖写无效(已删除)数据。SSD写操作通常包括面向页的合并操作,以便将新数据与同一存储块的现有数据合并到新存储块中。如果现有数据是无效的,则这样的合并操作可能不必要地影响SSD性能。另外,出于可靠性的目的,SSD通常执行“磨损均匀化”操作以减少存储单元寿命降级。这样的操作通常将数据从一个块或页移动到另一个块或页。如果一个页上的数据是无效的,则对于该页的磨损均匀化操作可能不必要地影响SSD性能,并可能降低SSD可靠性。此外,典型的文件系统通常维护指示哪些数据被认为是已删除(无效)以及哪些数据不被认为是已删除的状态信息。但该数据通常不以对应于所有数据并且数据例如作为一个或多个逻辑块地址来物理地存储在设备上的方式迁移到对应的存储设备,如HDD或SSD。因此,与文件系统不同,存储设备通常不知道什么数据是有效的以及什么数据是无效的,并且因此通常不能够识别无效数据以避免对这些数据的不必要的操作。概述下面提供本专利技术的简要概述以便向读者提供基本的理解。本概述不是本专利技术的详尽概观,并且既不标识本专利技术的关键/决定性要素也不描绘本专利技术的范围。其唯一目的是以简化形式提供在此公开一些概念作为稍后提供的更详细描述的序言。本专利技术的各示例提供用于标识对应于与删除事件相关联的数据的、存储在固态驱动器(“SSD”)上的数据以及用于将存储在该SSD上的已删除数据标记为无效以使该SSD可以避免对该无效数据的不必要的操作的技术。所包括的有可用于传递无效数据信息并提供删除时移除(remove-on-delete)命令的接口,该命令提供足以标识要被标记为无效的对应的SSD数据的无效数据信息。许多附带特征将随着参考下面的详细描述并结合附图进行理解而得到更好的认识。附图描述结合附图考虑以下详细描述,将更好地理解本说明书,在附图中:图1是示出常规操作系统和到固态驱动器的接口以及新操作系统和到该固态存储器的接口的框图。图2是示出示例删除时移除方法的框图。图3是示出在其中可以实现此处所描述的技术的示例计算环境的框图。附图中使用相同的附图标记来指代相同的部分。详细描述下面结合附图所提供的详细描述旨在作为对本专利技术各示例的描述,而非表示用于构造或利用本专利技术各示例的唯一形式。本说明书阐明各示例的功能和/或用于构造和操作各示例的步骤序列的至少某一些。然而,相同或等价的功能与序列可由不同的示例来实现。虽然在本文中将本专利技术的示例描述并示出为在计算环境中实现,但是所描述的系统只是作为示例而非限制来提供。本领域的技术人员将理解,本专利技术的各示例适于在各种不同类型的计算环境中应用。图1是示出常规操作系统110a和到固态驱动器130的接口120a以及新操作系统110b和到该固态存储器(“SSD”)130的接口120b的框图。常规操作系统110a包括经由常规接口113a耦合到示例常规SSD驱动程序114a的示例常规文件系统112a。接口113a的一个示例是输入/输出控制(“IOCTL”)接口。文件系统112a通常管理诸如文件、文件夹、属性等数据的抽象。数据可以是任何类型的数字信息、可执行指令等。这些抽象通常被SSD驱动程序114a转换成物理数据访问和存储构造,SSD驱动程序114a经由接口120a与SSD130进行接口以在SSD130上存储数据并从中访问数据。接口120a的示例包括高级技术附件(“ATA”)接口和小型计算机系统接口(“SCSI”)等。与诸如常规HDD、软盘、紧致盘等磁性或光学存储介质不同,示例SSD130是使用固态存储器设备等作为存储介质来制造的固态存储设备。这样的固态存储器设备可以是闪存、或任何其它类型或组合的固态存储器、随机存取存储器(“RAM”)等。这样的SSD设备可以是引导设备,并可被认为是主存储设备或大容量存储设备,如结合图3所描述的那些设备。这样的SSD设备可以是合成SSD设备,即SSD设备包括多个存储器类型或类别,其中每一类别具有不同的性能特征或访问速度。此处对SDD设备的功能或动作的描述一般指的是该SSD设备和/或对应的SSD驱动程序,如示例驱动程序114a和114b。在另一示例中,SSD130可以是常规HDD、光盘驱动器、存储区域网络(“SAN”)、磁带存储设备、和/或可包括可被认为无效的数据的任何其它形式的存储设备,包括结合图3所描述的大容量存储设备。本专利技术可适用于任何这样的存储设备、系统、机制等。考虑描述通常如何在SSD上表示无效数据的以下示例。诸如人或系统等用户可以经由任何合适的接口来指示某些数据(如文件)应被删除。文件系统通常修改指示文件已被删除的持久数据结构,如通过从目录等中移除对已删除文件的引用。此外,文件系统可以将SSD上表示该文件的数据标记为是无效的。在一个示例中,这包括经由逻辑块编址(“LBA”)来向SSD发送指示该文件的开头的文件位置信息,其后通常伴随文件长度。描述要被删除的数据的LBA或数据位置信息通常通过命令经由接口来发送到SSD设备。在接收到该命令和相关联的数据位置信息后,SSD和/或其驱动程序可以将存储在SSD上的对应于已删除文件的数据标识为无效数据。在常规计算系统中,文件系统可知道已被删除的文件,但SSD不知道。典型的SSD只知道向其写入和从中读出的数据,但有效和无效数据之间没有区分。某些SSD及其相关联的驱动程序可以执行将从知道其上存储的数据是无效的之中受益的操作。例如,典型的SSD写操作具有与典型的硬盘驱动器(“HDD”)所不同的考虑,其中HDD可在盘上的同一物理位置处用有效(新)数据盖写无效(已删除)数据。与典型的HDD不同,SSD写操作通常包括面向页的合并操作,该操作旨在将新数据与存储块上的现有数据合并到新存储块。如果现有数据是无效的,则这样的合并操作可能不必要地影响SSD性能。另外,出于可靠性的目的,SSD通常执行“磨损均匀化”操作以减少存储单元寿命降级。这些操作通常将数据从一个存储块移动到另一个块,等等。如果页和/或块数据是无效的,则对于该页/块的磨损均匀化操作可能不必要地影响SSD性能,并可能降低SSD可靠性。如此处所使用的,无效数据可以是存储在诸如SSD存储位置等存储位置中的、已由更高级别系统(诸如文件系统、驱动程序、应用程序等)删除的、或未使用的等等的数据。例如,在删除文件时,与该文件相关联的数据可被认为是无效的。注意,这种已删除或无效数据通常不被移除或擦除,而是可以简单地被分类为无效。在一个示例中,这种无效数据保持存储在存储设备上。在另一示例中,无效数据可被“无用信息收集(garbagecollect)”或以其它方式移除、盖写等。未被分类为无效的数据通常被认为是有效的。一般而言,与本文档来自技高网...
用于固态驱动器优化的删除时移除技术

【技术保护点】
一种在固态驱动器(“SSD”)上执行的方法,所述SSD经由SSD驱动程序耦合到计算设备,所述方法包括:响应于来自所述计算设备的文件系统的指示所述文件系统中一文件的至少一部分的删除的删除时移除命令,经由所述SSD驱动程序由所述SSD接收来自所述文件系统的指示存储在所述SSD上的特定数据被所述文件系统认为是无效的无效数据信息,其中所述特定数据对应于所述文件的所述至少一部分;以及由所述SSD基于接收到的无效数据信息将存储在所述SSD上的所述特定数据标记为无效,其中所述文件系统与所述SSD驱动程序和所述SSD分开。

【技术特征摘要】
2007.04.19 US 60/912,728;2008.02.12 US 12/030,1931.一种在固态驱动器(“SSD”)上执行的方法,所述SSD经由SSD驱动程序耦合到计算设备,所述方法包括:响应于来自所述计算设备的文件系统的指示所述文件系统中一文件的至少一部分的删除的删除时移除命令,经由所述SSD驱动程序由所述SSD接收来自所述文件系统的指示存储在所述SSD上的特定数据被所述文件系统认为是无效的无效数据信息,其中所述特定数据对应于所述文件的所述至少一部分;以及由所述SSD基于接收到的无效数据信息将存储在所述SSD上的所述特定数据标记为无效,其中所述文件系统与所述SSD驱动程序和所述SSD分开。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述删除时移除命令指令所述SSD或SSD驱动程序将所述特定数据标记为无效。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述删除时移除命令响应于所述删除被发出。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述标记包括将所述SSD上的页或块标记为无效。5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,响应于所述标记,所述SSD免于执行对被标记为无效的所述特定数进行保存或维护的任何操作。6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括基于接收到的无效数据信息来标识对应于所述文件系统中的文件的所述至少一部分的存储在所述SSD上的所述特定数据被删除。7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括由所述SSD执行合并或磨损均匀化操作,而不包括被标记为无效的所述特定数据。8.一种固定驱动器(“SSD”),包括:存储器;以及接口,响应于来自文件系统的指示所述文件系统中一文件的至少一部分的删除的删除时移除命令,经由所述SSD驱动程序由所述SSD经由所述接口接收来自所述文件系统的指示存储在所述SSD的所述存储器中的特定数据被所述文件系统认为是无效的无效数据信息,其中所述特定数据对应于所述文件的所述至少一部分,其中所述SSD被配置成基于接收到的无效数据信息将存储在所述SSD的所述存储器中的所述特定数据标记为无效,其中所述文件系统与所述SSD驱动程序和所述SSD分开。9.如权利要求8所述的S...

【专利技术属性】
技术研发人员:F·J·舒N·S·奥布
申请(专利权)人:微软技术许可有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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