一种利用数据冷热属性存储数据的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种利用数据冷热属性存储数据的方法，包括以下步骤：S100)从系统处分别收集并保存闪存中冷数据和热数据的分布特征；S200)在闪存中分配出冷数据存储区和热数据存储区；S300)当接收到数据处理任务时，通过预置规则，执行数据冷热判断，并当判断待处理数据为冷数据时，将数据存储在冷数据存储区，否则，将数据存储在热数据存储区。

【技术实现步骤摘要】
一种利用数据冷热属性存储数据的方法及装置
本专利技术涉及闪存数据管理
，特别涉及一种利用数据冷热属性存储数据的方法及装置。
技术介绍
NANDFlash(闪存)作为一种性能优秀的存储设备，受到越来越广泛的应用。受限于自身的物理特性，NANDFlash在使用过程中需要进行垃圾回收和磨损平衡操作。磨损平衡需要将擦除次数小的block(块)内的有效数据搬到新的block，实际上利用了垃圾回收的操作。垃圾回收操作的效率高低会直接影响到写入NANDFlash的数据量，进而影响到NANDFlash设备的寿命与性能。本专利技术的目的是提升NANDFlash设备的垃圾回收效率，提升NANDFlash设备的性能，延长NANDFlash设备的寿命。NANDFlash独特的擦写特性使得block在被擦除之前不能写入数据，故数据需要异地更新，这样在之前的block中存储的同一逻辑位置的数据就变成无效数据。使用过程中要想重新利用这些无效数据占据的物理page(页)，就需要引入垃圾回收的机制。所谓垃圾回收，就是将已经写入数据的block中的有效数据搬移到新的block，然后将被垃圾回收的block擦除后重新使用。NANDFlash中每个block具有的使用寿命(PEcycle)一定，为了避免某些block被频繁使用而被损坏，导致整个NANDFlash提前损坏，需要引入磨损平衡机制，尽可能保证所有的block的使用情况接近，从而延长NANDFlash的寿命。NANDFlash设备的垃圾回收、磨损平衡操作是在后台处理的，这些操作对于host来说是无效的，会影响到整个NANDFlash设备的性能和寿命。如何最大限度的减少这些额外操作带来的影响，是NANDFlash闪存转换层(FTL)设计必须要考虑的问题。在嵌入式产品使用中，NANDFlash设备一般以独立形式存在，其后台实现的垃圾回收、磨损平衡操作对于系统来说是不可见的。NANDFlash设备实现垃圾回收、磨损平衡操作一般存在几种形式：1.不考虑数据的属性，所有的数据混合在一起，回收到同一个block中，不考虑垃圾回收的效率；2.NANDFlash设备内部统计被写入数据的更新频率，在一定程度上对数据的冷热程度进行划分，从而实现数据的隔离，提升垃圾回收的效率；一般来说，NANDFlash设备在使用过程中与host联动，主动获取host发送数据的冷热属性，则可以很好地区分冷热数据，实现冷热数据的有效隔离，提升垃圾回收的效率。现有的几种设计方案各自存在一些使用限制：在NANDFlash内部通过统计数据更新频率等方法，可以在一定程度上区分数据的冷热程度，但是无法准确区分冷热数据，同时，由于需要记录数据更新的频率，需要消耗大量内存资源。
技术实现思路
本申请针对现有技术中存在的不区分冷热数据或不能准确区分冷热数据的问题，极大影响NANDFlash设备性能和使用寿命的不足，提出了一种利用数据冷热属性存储数据的方法及装置。首先，本申请提出了一种利用数据冷热属性存储数据的方法，包括以下步骤：S100)从系统处分别收集并保存闪存中冷数据和热数据的分布特征；S200)在闪存中分配出冷数据存储区和热数据存储区；S300)当接收到数据处理任务时，通过预置规则，执行数据冷热判断，并当判断待处理数据为冷数据时，将数据存储在冷数据存储区，否则，将数据存储在热数据存储区。在本申请上述一种利用数据冷热属性存储数据的方法中，所述预置规则为根据FTL保存的从系统获取的冷热数据分布特征判断被写入的数据的冷热属性。在本申请上述一种利用数据冷热属性存储数据的方法中，所述冷数据和热数据的分布特征存储在所述闪存内。在本申请上述一种利用数据冷热属性存储数据的方法中，步骤S200还包括以下前置步骤：S201)在所述闪存中申请一个用于存储所述分布特征的存储空间。在本申请上述一种利用数据冷热属性存储数据的方法中，所述数据处理任务为：数据写任务或垃圾回收任务。在本申请上述一种利用数据冷热属性存储数据的方法中，所述分布特征为所述数据在所述闪存中的存储地址。在本申请上述一种利用数据冷热属性存储数据的方法中，所述存储地址为所述数据的逻辑地址。在本申请上述一种利用数据冷热属性存储数据的方法中，所述闪存包括以下中的一个或多个，固态硬盘,嵌入式多媒体卡,多媒体卡，SD卡，TF卡，U盘。其次，本申请提出一种利用数据冷热属性存储数据的装置，包括以下模块：收集模块，用于从系统处分别收集并保存闪存中冷数据和热数据的分布特征；分配模块，用于在闪存中分配出冷数据存储区和热数据存储区；判断模块，用于当接收到数据处理任务时，通过预置规则，执行数据冷热判断，并当判断待处理数据为冷数据时，将数据存储在冷数据存储区，否则，将数据存储在热数据存储区。最后，本申请提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于该指令被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。本申请的有益成果是：在NANDFlash设备初始化阶段一次获取系统的冷热数据分布情况，在系统运行过程中将冷热数据进行隔离，分别存储在冷数据存储区和热数据存储区，可以有效改善NANDFlash设备由于磨损平衡和垃圾回收带来的消耗，有效提升NANDFlash设备的性能和使用寿命。这种设计基本不影响系统的读写流程，基本不增加内存消耗和软件复杂度，可以有效运用在嵌入式系统在内的多种使用场景中。附图说明图1所示为本申请所提出的一种利用数据冷热属性存储数据的方法的一个实施例流程图；图2所示为本申请所提出的一种利用数据冷热属性存储数据的装置的框架图。具体实施方式以下将结合实施例和附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本专利技术的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。在说明书的结论部分中特别指出并清楚地要求保护本专利技术提出的主题。然而，当结合附图进行阅读时，通过参考以下详细描述，可以最好地理解本专利技术的组织和操作方法以及其目的，特征和优点。因为本专利技术的所示实施例可以在大多数情况下使用本领域技术人员已知的电子部件和电路来实现，所以细节将只在如上所述认为必要的程度上进行解释，以便理解本专利技术的基本概念，以免混淆或分散本专利技术的教导。参照图1所示的一种利用数据冷热属性存储数据的方法的一个实施例流程图，本专利技术提出一种利用数据冷热属性存储数据的方法，包括以下步骤：S100)从系统处分别收集并保存闪存中冷数据和热数据的分布特征；S200)在闪存中分配出冷数据存储区和热数据存储区；S300)当接收到数据处理任务时，通过预置规则，执行数据冷热判断，并当判断待处理数据为冷数据时，将数据存储在冷数据存储区，否则，将数据存储在热数据存储区。具体地，所述系统为嵌入式系统，本申请的设计是结合FTL算法与嵌入式系统，从系统处获取数据的冷热属性，FTL根据系统给出的冷热信息，考虑了闪存与系统的协作，能够更精确地将冷热数据进行隔离，属于闪存与嵌入式系统的协作。具体地，闪存里面包括经常更新的数据与不常更新的数据，其中不常被更新的数据叫做冷数据，经常被更新数据叫做热数据，其中冷数据放在冷数据块里面，热数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用数据冷热属性存储数据的方法，其特征在于，包括以下步骤：S100)从系统处分别收集并保存闪存中冷数据和热数据的分布特征；S200)在闪存中分配出冷数据存储区和热数据存储区；S300)当接收到数据处理任务时，通过预置规则，执行数据冷热判断，并当判断待处理数据为冷数据时，将数据存储在冷数据存储区，否则，将数据存储在热数据存储区。

【技术特征摘要】
1.一种利用数据冷热属性存储数据的方法，其特征在于，包括以下步骤：S100)从系统处分别收集并保存闪存中冷数据和热数据的分布特征；S200)在闪存中分配出冷数据存储区和热数据存储区；S300)当接收到数据处理任务时，通过预置规则，执行数据冷热判断，并当判断待处理数据为冷数据时，将数据存储在冷数据存储区，否则，将数据存储在热数据存储区。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预置规则为根据FTL保存的从系统获取的冷热数据分布特征判断被写入的数据的冷热属性。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷数据和热数据的分布特征存储在所述闪存内。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S200还包括以下前置步骤：S201)在所述闪存中申请一个用于存储所述分布特征的存储空间。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据处理任务为：数据写任务或垃圾回收任务...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚晖，
申请(专利权)人：珠海妙存科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44