基于分页模式的固态硬盘数据备份还原方法技术

本发明专利技术公开一种基于分页模式备分数据的固态硬盘，其包含控制器及闪存。控制器包含主控芯片及固件，主控芯片控制固态硬盘之数据访问，主控芯片控制固件执行激活指令。闪存包含下数据分页及上数据分页，下数据分页用以存储固态硬盘之数据。固件执行激活指令，将下数据分页中存储的固态硬盘之数据，在上数据分页中形成对应之备份数据，其中多个上数据分页及多个下数据分页组成一个区块，且存储备份数据之上数据分页，并且对应固态硬盘之数据访问的下数据分页位于相同区块。数据分页位于相同区块。数据分页位于相同区块。

【技术实现步骤摘要】
基于分页模式的固态硬盘数据备份还原方法


[0001]本专利技术是有关于一种固态硬盘数据备分还原机制，特别是有关于一种基于分页模式的固态硬盘数据备份还原机制。

技术介绍

[0002]现有的NAND型闪存组成的固态硬盘的操作方式，基本上采取多分页(Page)存储方式，而同一个区块(Block)则包括多个分页。举例以双层单元(Multi-Level Cell,MLC)闪存组成的固态硬盘来说，其中的分页可以由单层单元(Single-Level Cell,SLC)模式的分页及MLC模式的分页组成，当固态硬盘以数据的访问速度做为考虑时，仅使用SLC模式的分页进行数据的写入及读取时，其配对的MLC模式的分页将不会被使用到，因此容量将会减少一半，这部分的硬盘空间将造成浪费。
[0003]由以上描述可知，三层单元(Triple-Level Cell,TLC)闪存组成的固态硬盘也会有上述除了SLC模式的分页之外的分页的硬盘空间浪费的问题发生。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术产生的问题，本专利技术公开一种基于分页模式备分数据的固态硬盘，其包含控制器及闪存。控制器包含主控芯片及固件。主控芯片控制固态硬盘之数据访问，主控芯片控制固件执行激活指令。
[0005]闪存包含下数据分页(lower page)及上数据分页(upper page)。下数据分页用以存储固态硬盘之数据，固件透过执行激活指令，将下数据分页中存储的固态硬盘之数据，在上数据分页中形成对应之备份数据，其中多个上数据分页及多个下数据分页组成一个区块(block)，且存储备份数据之上数据分页，并且对应固态硬盘之数据访问之下数据分页位于相同区块。
[0006]作为优选，其中控制器还包含透过主控芯片控制固件执行还原指令，将备份数据还原至对应的下数据分页。
[0007]作为优选，其中下数据页对应至单层单元分页(Single-Level Cell Page,SLC Page)。
[0008]作为优选，其中上数据页对应至双层单元分页(Multi-Level Cell Page,MLC Page)。
[0009]本专利技术也公开基于分页模式的固态硬盘数据备份方法，其适用于上述基于分页模式备分数据的固态硬盘，其至少包含以下工序：透过主控芯片控制固件执行初始化指令，将上数据分页从禁止访问状态转变成允许备份状态。透过主控芯片控制固件执行激活指令，将下数据分页从正常操作状态转变成数据备份状态，且将下数据分页存储之数据在对应之上数据分页中形成备份数据。当激活指令执行完毕之后，主控芯片控制下数据分页从数据备份状态回复至正常操作状态。
[0010]作为优选，固态硬盘数据备份方法还包含以下工序：
[0011]透过主控芯片控制固件执行还原指令，将下数据分页从正常操作状态转变成数据还原状态，且将上数据分页之备份数据在对应之下数据分页中形成还原数据。当还原指令执行完毕之后，主控芯片控制下数据分页从数据备份状态回复至正常操作状态。
[0012]作为优选，其中激活指令及还原指令包含在下数据分页及上数据分页之间的逻辑区块地址映像。
[0013]作为优选，其中激活指令及还原指令包含在逻辑区块地址映像后，执行差异化数据迁移动作。
[0014]承上所述，本专利技术之基于分页模式的固态硬盘备份还原方法，并且基于分页模式备分还原的固态硬盘装置，具有以下优点：
[0015](1)透过基于分页模式的固态硬盘备份还原方法，闪存中的上数据分页，例如MLC Page、TLC Page及其组合可以作为备份还原数据的硬盘空间，不需要额外的存储装置空间，可以减少硬盘空间的浪费。
[0016](2)透过基于分页模式备分的固态硬盘装置，固件直接作数据的备份及还原，不需要将数据读取写入到系统上，可以提升效率，缩短运作时间，且可以弥补MLC Page及TLC Page先天上读取写入速度较慢的缺点。
附图说明
[0017]为让本专利技术之上述及其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图之说明如下：
[0018]图1为根据本专利技术之实施例的固态硬盘示意图。
[0019]图2为根据本专利技术之实施例的固态硬盘数据备份方法流程图。
[0020]图3为根据本专利技术之实施例的固态硬盘之分页的数据备份及数据还原示意图。其中，图中各附图标记：
[0021]100：固态硬盘
[0022]110：控制器
[0023]111：主控芯片
[0024]112：固件
[0025]120：闪存
[0026]121：下数据分页
[0027]122：上数据分页
[0028]123：存储数据
[0029]124：备份数据
[0030]125：还原数据
[0031]300：区块
[0032]301、303、305：单层单元分页
[0033]302、304、306：双层单元分页
[0034]S0至S4：工序
具体实施方式
[0035]以下根据图1至图3，说明本专利技术的实施方式。所做说明并非为限制本专利技术的实施方式，而仅为本专利技术之实施例。
[0036]参阅图1，其为根据本专利技术之实施例的固态硬盘示意图，且搭配参阅图3，其为根据本专利技术之实施例的固态硬盘之分页的数据备份及数据还原示意图。如图1所示，基于分页模式进行数据备分的固态硬盘100包含控制器110及闪存120。控制器110包含主控芯片111及固件112。主控芯片111控制固态硬盘100之数据访问，主控芯片111控制固件112执行激活指令。
[0037]闪存120包含下数据分页121(lower page)及上数据分页122(upper page)。下数据分页121用以存储固态硬盘100之数据，固件112透过执行激活指令，将下数据分页121中存储的固态硬盘100之数据，在上数据分页122中形成对应之备份数据。如图3所示，其中多个上数据分页122及多个下数据分页121组成一个区块300(block)，且存储备份数据之上数据分页122，并且对应固态硬盘100之数据访问的下数据分页121位于相同区块300。
[0038]上述提及的区块，在闪存120中通常做为数据抹除(Erase)的最小单位，与前述的数据读取及数据写入以分页(Page)作为最小单位不同。
[0039]作为优选，控制器110还包含透过主控芯片111控制固件112执行还原指令，将备份数据还原至对应的下数据分页121。
[0040]作为优选，上述的下数据分页121可以对应至单层单元分页301。此处指的单层单元分页301，除了可以直接由单层单元(Single-Level Cell,SLC)构成之外，出于成本考虑，也可以由访问速度较慢的双层单元(Multi-Level Cell,MLC)构成，再透过操作方式的修改，仿真成单层单元分页301，因此下数据分页121可以用以读取数据及写入数据。
[0041]作为优选，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分页模式备分数据的固态硬盘，其特征在于：控制器，其包含：主控芯片，所述主控芯片控制所述固态硬盘之数据访问；并且固件，所述主控芯片控制所述固件执行激活指令；并且闪存，其包含：下数据分页(lower page)，所述下数据分页用以存储所述固态硬盘之数据；并且上数据分页(upper page)，所述固件透过执行所述激活指令，将所述下数据分页中存储的所述固态硬盘之数据，在所述上数据分页中形成对应之备份数据，其中多个所述上数据分页及多个所述下数据分页组成区块(block)，且存储所述备份数据之所述上数据分页，并且对应所述固态硬盘之数据访问之所述下数据分页位于相同之所述区块。2.如权利要求1所述之固态硬盘，其特征在于，所述控制器还包含透过所述主控芯片控制所述固件执行还原指令，将所述备份数据还原至对应的所述下数据分页。3.如权利要求1所述之固态硬盘，其特征在于，所述下数据分页对应至单层单元分页(Single-Level Cell Page,SLC Page)。4.如权利要求1所述之固态硬盘，其特征在于，所述上数据分页对应至双层单元分页(Multi-Level Cell Page,MLC Page)。5.一种基于分页模式的固态硬盘数据备份方法，其特征在于，适用于如权利要求1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊昌，
申请(专利权)人：宇瞻科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：