基于闪存的垃圾处理的方法、固态硬盘以及存储装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于闪存的垃圾处理的方法、固态硬盘以及存储装置。该方法包括：获取闪存中待进行垃圾处理的物理块；根据L2P表和物理块对应的索引列表获取物理块中的有效物理页，其中，索引列表记录物理块中各物理页及与各物理页对应的逻辑页的关联关系；对有效物理页中的数据进行转移并擦除该物理块。通过上述方式，本发明专利技术能够快速地确定待进行垃圾处理的物理块中的有效物理页，从而大大提高垃圾处理的效率，进而保证了固态硬盘的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
基于闪存的垃圾处理的方法、固态硬盘以及存储装置
本申请涉及存储
，特别是涉及一种基于闪存的垃圾处理的方法、固态硬盘以及存储装置。
技术介绍
众所周知，在固定硬盘(SSD)
，垃圾处理是固态硬盘固件设计中的重要一环，也是影响固态硬盘稳定性能的主要因素。其中，固态硬盘中的闪存(NAND)的颗粒特性为：多个物理块(Block)形成闪存，物理块必须擦除后才能写入数据。如果在擦除前某物理块中存在部分有效数据页(存储了用户数据的物理页)，为了不丢失用户数据，必须将有效物理页中的数据读出来写到另一个物理块中，然后才能擦除该物理块，这就是垃圾处理。举例来说，如图1所示，物理块Block0，1，2中存在部分有效物理页Valid，那么必须将有效物理页Valid中的数据转移到也即读出来写到物理块BlockN中，然后再擦除物理块Block0，1，2，从而实现闪存的垃圾处理。因此，需要快速地从物理块中确定有效物理页以转移有效物理页的数据，从而提高垃圾处理的效率，进而保证固态硬盘的稳定性。
技术实现思路
本申请提供一种基于闪存的垃圾处理的方法、固态硬盘以及存储装置，能够大大提高从物理块确定有效物理页以转移有效物理页的数据的效率，进而大大提高垃圾处理的效率。为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种基于闪存的垃圾处理的方法，该方法包括：获取闪存中待进行垃圾处理的物理块；根据L2P表和物理块对应的索引列表获取物理块中的有效物理页，其中，索引列表记录物理块中各物理页及与各物理页对应的逻辑页的关联关系；对有效物理页中的数据进行转移并擦除物理块。其中，根据L2P表和物理块对应的索引列表获取物理块中的有效物理页的步骤包括：从物理块对应的索引列表中获取物理块中的第一物理页及与第一物理页对应的第一逻辑页的信息；在L2P表中获取与第一逻辑页的信息相对应的第二物理页；根据第一物理页和第二物理页获取物理块中的有效物理页。其中，根据第一物理页和第二物理页获取物理块中的有效物理页的步骤包括：检测第一物理页和第二物理页的信息是否匹配；若第一物理页和第二物理页的信息匹配，则判定第一物理页为有效物理页；若第一物理页和第二物理页的信息不匹配，则判定第一物理页为无效物理页。其中，获取闪存中待进行垃圾处理的物理块的步骤之前，该方法进一步包括步骤：构建闪存中各物理块对应的索引列表。其中，构建闪存中各物理块对应的索引列表的步骤包括：检测闪存中是否有物理块被初次写入数据；若检测结果为闪存中有物理块被初次写入数据，则在存储控制器中分配用于保存初次写入数据的物理块对应的索引列表的存储空间；检测物理块是否已完成所有数据的写入；若检测结果为物理块未完成所有数据的写入，则根据物理块被写入的数据依次更新存储在存储空间的索引列表；若检测结果为物理块完成所有数据的写入，则将存储在存储控制器中的索引列表写入闪存中。其中，根据物理块被写入的数据依次更新存储在存储空间的索引列表的步骤包括：获取数据被写入的物理页的信息、以及与物理页对应的逻辑页的信息；建立物理页和逻辑页的映射关系以形成索引列表。其中，构建闪存中各物理块对应的索引列表的步骤之后，该方法进一步包括：检测是否触发闪存进行垃圾处理；若检测结果为触发闪存进行垃圾处理，则执行获取闪存中待进行垃圾处理的物理块的步骤。其中，获取闪存中待进行垃圾处理的物理块的步骤进一步包括：将待进行垃圾处理的物理块的索引列表从闪存加载到存储控制器中。为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种固态硬盘，该固态硬盘包括处理器、与处理器耦接的存储控制器和闪存，其中，存储控制器存储有用于实现上述任一项的基于闪存的垃圾处理的方法的程序指令；处理器用于执行存储控制器存储的程序指令以对闪存进行垃圾处理。为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种存储装置，存储有能够实现上述任一方法的程序文件。本申请的有益效果是：本专利技术的基于闪存的垃圾处理的方法、固态硬盘以及存储装置根据L2P表和物理块对应的索引列表来获取物理块中的有效物理页，由于L2P表和索引列表的读取时间很短，从而能够快速地确定待进行垃圾处理的物理块中的有效物理页以转移有效物理页的数据，进而大大提高垃圾处理的效率。附图说明图1是现有技术中垃圾处理的示意图；图2是本专利技术第一实施例的基于闪存的垃圾处理的方法的流程示意图；图3是图2中L2P表和索引列表的结构示意图；图4是本专利技术第二实施例的基于闪存的垃圾处理的方法的流程示意图；图5是图4中构建闪存中各物理块对应的索引列表的子流程示意图；图6是图4中根据L2P表和物理块对应的索引列表获取物理块中的有效物理页的子流程示意图；图7是本专利技术实施例的固态硬盘的结构示意图；图8是本专利技术实施例的存储装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。图2是本专利技术第一实施例的基于闪存的垃圾处理的方法的流程图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本专利技术的方法并不以图2所示的流程顺序为限。如图2所示，该方法包括步骤：步骤S101：获取闪存中待进行垃圾处理的物理块。在步骤S101中，获取闪存中待进行垃圾处理的物理块的步骤可以为：获取闪存中各物理块中的有效物理页的数量，挑选有效物理页的数量最少的物理块作为待进行垃圾处理的物理块。步骤S102：根据L2P表和物理块对应的索引列表获取物理块中的有效物理页，其中，索引列表记录物理块中各物理页及与各物理页对应的逻辑页的关联关系。在步骤S102中，固态硬盘固件需要维护逻辑页(LPA，假设大小为16KB)到物理页(PPA，假设大小为16KB)的映射信息，该映射信息称为映射表(L2P表)，该L2P表以逻辑页为索引值。举例来说，如图3所示，根据L2P表可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于闪存的垃圾处理的方法，其特征在于，所述方法包括：获取所述闪存中待进行垃圾处理的物理块；根据L2P表和所述物理块对应的索引列表获取所述物理块中的有效物理页，其中，所述索引列表记录所述物理块中各物理页及与各所述物理页对应的逻辑页的关联关系；对所述有效物理页中的数据进行转移并擦除所述物理块。

【技术特征摘要】
1.一种基于闪存的垃圾处理的方法，其特征在于，所述方法包括：获取所述闪存中待进行垃圾处理的物理块；根据L2P表和所述物理块对应的索引列表获取所述物理块中的有效物理页，其中，所述索引列表记录所述物理块中各物理页及与各所述物理页对应的逻辑页的关联关系；对所述有效物理页中的数据进行转移并擦除所述物理块。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据L2P表和所述物理块对应的索引列表获取所述物理块中的有效物理页的步骤包括：从所述物理块对应的所述索引列表中获取所述物理块中的第一物理页及与所述第一物理页对应的第一逻辑页的信息；在所述L2P表中获取与所述第一逻辑页的信息相对应的第二物理页；根据所述第一物理页和所述第二物理页获取所述物理块中的有效物理页。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一物理页和所述第二物理页获取所述物理块中的有效物理页的步骤包括：检测所述第一物理页和所述第二物理页的信息是否匹配；若所述第一物理页和所述第二物理页的信息匹配，则判定所述第一物理页为有效物理页；若所述第一物理页和所述第二物理页的信息不匹配，则判定所述第一物理页为无效物理页。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述闪存中待进行垃圾处理的物理块的步骤之前，所述方法进一步包括步骤：构建所述闪存中各所述物理块对应的所述索引列表。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述构建所述闪存中各所述物理块对应的所述索引列表的步骤包括：检测所述闪存中是否有物理块被初次写入数据；若检测结果为所述闪存中有所述物理块被初次写入数据，则在存储控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张吉兴，
申请(专利权)人：深圳大普微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44