固态硬盘日志生成方法及其装置制造方法及图纸

公开了固态硬盘日志生成方法及其装置。固态硬盘的日志生成方法，包括基于向固态硬盘发出的写请求，记录该写请求所对应的用于固态硬盘的逻辑地址与物理地址；使用多个所述写请求所对应的多个用于固态硬盘的逻辑地址与物理地址，生成写请求日志数据帧；获取FTL表的部分，生成FTL日志数据帧；在NVM(Non-Volatile Memory，非易失存储器)上存储所述写请求日志数据帧与所述FTL日志数据帧；以及记录在NVM上存储所述FTL日志数据帧的地址。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子设备，更具体地，本专利技术涉固态硬盘的日志生成方法、启动方法及其装置。
技术介绍
参看图1，以固态存储设备(SolidStorageDevice,SSD)作为电子设备的举例，图1展示了存储设备的框图。存储设备102同主机相耦合，用于为主机提供存储能力。主机同存储设备102之间可通过多种方式相耦合，耦合方式包括但不限于通过例如SATA、IDE、USB、PCIE、NVMe(NVMExpress)、SCSI、以太网、光纤通道、无线通信网络等连接主机与存储设备102。主机可以是能够通过上述方式同存储设备相通信的信息处理设备，例如，个人计算机、平板电脑、服务器、便携式计算机、网络交换机、路由器、蜂窝电话、个人数字助理等。存储设备102包括接口103、控制部件104、一个或多个NVM(非易失存储器，Non-VolatileMemory)存储芯片105以及固件存储器110。接口103可适配于通过例如SATA、IDE、USB、PCIE、NVMe、SCSI、以太网、光纤通道等方式与主机交换数据。控制部件104用于控制在接口103、NVM存储芯片105以及固件存储器110之间的数据传输，还用于存储管理、主机逻辑地址到闪存物理地址映射、擦除均衡、坏块管理等。可通过软件、硬件、固件或其组合的多种方式实现控制部件104。控制部件104可以是FPGA(Field-programmablegatearray，现场可编程门阵列)、ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，应用专用集成电路)或者其组合的形式。控制部件104也可以包括处理器或者控制器。控制部件104在运行时从固件存储器110加载固件。固件存储器110可以是NOR闪存、ROM、EEPROM等。固件用于提供电子设备底层功能，诸如BIOS、操作系统加载等。存储器目标(Target)是NAND闪存封装内的共享芯片使能(CE,ChipEnable)信号的一个或多个逻辑单元(LogicUnit)。每个逻辑单元具有逻辑单元号(LUN,LogicUnitNumber)。NAND闪存封装内可包括一个或多个管芯(Die)。典型地，逻辑单元对应于单一的管芯。逻辑单元可包括多个平面(Plane)。逻辑单元内的多个平面可以并行存取，而NAND闪存芯片内的多个逻辑单元可以彼此独立地执行命令和报告状态。在可从http://www.micron.com/～/media/Documents/Products/Other％20Documents/ONFI3_0Gold.ashx获得的“OpenNANDFlashInterfaceSpecification(Revision3.0)”中，提供了关于目标(target)、逻辑单元、LUN、平面(Plane)的含义。MLC(Multi-LevelCell，多级单元)NVM是在每个存储单元中能够存储至少两比特信息的非易失性存储器。同SLC(SingleLevelCell)NVM相比，具有存储容量大，成本低的特点，但存储的可靠性不如SLC，可能发生数据损坏或丢失。在固态存储设备中，利用FTL(FlashTranslationLayer，闪存转换层)来维护从逻辑地址到物理地址的映射信息。逻辑地址构成了操作系统等上层软件所感知到的固态存储设备的存储空间。物理地址是用于访问固态存储设备的物理存储单元的地址。在现有技术中还可利用中间地址形态实施地址映射。例如将逻辑地址映射为中间地址，进而将中间地址进一步映射为物理地址。存储了从逻辑地址到物理地址的映射信息的表结构被称为FTL表。FTL表是固态存储设备中的重要元数据。通常FTL表的数据项记录了固态存储设备中以数据页为单位的地址映射关系。固态存储设备的FTL表具有较大的尺寸，例如若干GB级。而在固态存储设备关闭时，需要完整地保存FTL表，在固态存储设备启动时，需要完成FTL完全加载。现有技术中，在固态存储设备的每个数据页中附加地存储该数据页所对应的逻辑地址。在固态存储设备启动时，需要访问所有数据页，以获得每个数据页所对应的逻辑地址，并重建FTL表。然而这样的操作将需要大量时间，并导致固态存储设备启动过程耗时很长。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于希望解决固态存储设备加载FTL表时耗时很长的问题。本专利技术的又一个目的在于在固态存储设备掉电后的有限时间内，能够可靠地存储FTL表。根据本专利技术的第一方面，提供了第一固态硬盘启动方法，包括获取FTL(FlashTranslationLayer，闪存转换层)日志在固态硬盘上的存储位置，其中FTL日志包括多个FTL日志数据帧，每个FTL日志数据帧记录了FTL表的部分；从所述存储位置读取FTL日志以及写请求日志；其中写请求日志包括多个写请求日志数据帧，每个写请求日志数据帧包括前一个写请求日志数据帧生成后向固态硬盘发出的多个写请求所对应的逻辑地址与物理地址；利用所述FTL日志以及所述写请求日志重构FTL表；以及完成固态硬盘的启动。根据本专利技术第一方面的第一固态硬盘启动方法，提供了本专利技术第一方面的第二固态硬盘启动方法，其中利用所述FTL日志以及所述写请求日志重构FTL表包括：使用FTL日志构建第一FTL表；使用写请求日志更新第一FTL表，以得到第二FTL表。根据本专利技术第一方面的第二固态硬盘启动方法，提供了本专利技术第一方面的第三固态硬盘启动方法，其中所述使用写请求日志更新第一FTL表，包括顺序使用所述写请求日志的每个写请求日志数据帧，更新所述第一FTL表。根据本专利技术第一方面的第一与第二固态硬盘启动方法，提供了本专利技术第一方面的第四固态硬盘启动方法，其中所述写请求日志中记录了所述FTL日志创建期间向所述固态硬盘发出的全部写请求。根据本专利技术第一方面的上述固态硬盘启动方法之一，提供了本专利技术第一方面的第五固态硬盘启动方法，其中所述FTL表中反映了所述固态硬盘的逻辑地址与物理地址的对应关系。根据本专利技术第一方面的上述固态硬盘启动方法之一，提供了本专利技术第一方面的第六固态硬盘启动方法，其中在所述固态硬盘上，FTL日志数据帧与写请求日志数据帧相关联地存储。根据本专利技术第一方面的上述固态硬盘启动方法之一，提供了本专利技术第一方面的第七固态硬盘启动方法，其中每个FTL日志数据帧按顺序记录了整个FTL表的部分。根据本专利技术第一方面的上述固态硬盘启动方法之一，提供了本专利技术第一方面的第八固态硬盘启动方法，其中每个写请求日志数据帧包括前一个写请求日志数据帧生成后以及后一个写请求日志数据帧生成前向固态硬盘发出的写请求所对应的逻辑地址与物理地址。根据本专利技术第一方面的上述固态硬盘启动方法之一，提供了本专利技术第一方面的第九固态硬盘启动方法，其中所述FTL日志中记录了整个FTL表的信息。根据本专利技术第一方面的上述固态硬盘启动方法之一，提供了本专利技术第一方面的第十固态硬盘启动方法，其中所述固态硬盘包括MLCNVM(Multi-LevelCellNon-VolatileMemory，多级单元非易失存储器)，以及从所述存储位置读取FTL日志以及写请求日志时，使用pSLC模式访问所述NVM。根据本专利技术第二方面，提供了一种计算机，包括用于存储程序指令的机器可读存储器；用于执行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态硬盘启动方法，包括获取FTL(Flash Translation Layer，闪存转换层)日志在固态硬盘上的存储位置，其中FTL日志包括多个FTL日志数据帧，每个FTL日志数据帧记录了FTL表的部分；从所述存储位置读取FTL日志以及写请求日志；其中写请求日志包括多个写请求日志数据帧，每个写请求日志数据帧包括前一个写请求日志数据帧生成后向固态硬盘发出的多个写请求所对应的逻辑地址与物理地址；利用所述FTL日志以及所述写请求日志重构FTL表；以及完成固态硬盘的启动。

【技术特征摘要】
1.一种固态硬盘启动方法，包括获取FTL(FlashTranslationLayer，闪存转换层)日志在固态硬盘上的存储位置，其中FTL日志包括多个FTL日志数据帧，每个FTL日志数据帧记录了FTL表的部分；从所述存储位置读取FTL日志以及写请求日志；其中写请求日志包括多个写请求日志数据帧，每个写请求日志数据帧包括前一个写请求日志数据帧生成后向固态硬盘发出的多个写请求所对应的逻辑地址与物理地址；利用所述FTL日志以及所述写请求日志重构FTL表；以及完成固态硬盘的启动。2.根据权利要求1所述的方法，其中利用所述FTL日志以及所述写请求日志重构FTL表包括：使用FTL日志构建第一FTL表；使用写请求日志更新第一FTL表，以得到第二FTL表。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述使用写请求日志更新第一FTL表，包括顺序使用所述写请求日志的每个写请求日志数据帧，更新所述第一FTL表。4.根据权利要求1-3之一所述的方法，其中所述写请求日志中记录了所述FTL日志创建期间向所述固态硬盘发出的全部写请求。5.根据权利要求1-4之一所述的方法，其中所述FTL表中反映了所述固态硬盘的逻辑地址与物理地址的对应关系。6.根据权利要求1-5之一所述的方法，其中在所述固态硬盘上，FTL日志数据帧与写请求日志数据帧相关联地存储。7.根据权利要求1-6之一所述的方法，其中每个FTL日志数据帧按顺序记录了整个FTL表的部分。8.根据权利要求1-7之一所述的方法，其中每个写请求日志数据帧包括前一个写请求日志数据帧生成后以及后一个写请求日志数据帧生成前向固态硬盘发出的写请求所对应的逻辑地址与物理地址。9.根据权利要求1-8之一所述的方法，其中所述FTL日志中记录了整
\t个FTL表的信息。10.根据权利要求1-9之一所述的方法，其中所述固态硬盘包括MLCNVM(Multi-LevelCellNon-Vola...

【专利技术属性】
技术研发人员：于松海，路向峰，刘赞，刘福财，
申请(专利权)人：北京忆恒创源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11