公开了一种固态硬盘的介质访问管理方法及固态硬盘，所述方法包括：当访问请求从访问队列中被取出执行时，获取访问请求的属性以及固态硬盘的状况信息，其中，访问请求的属性至少包括操作类型，操作类型包括读操作和写操作；根据访问请求的属性获取固态硬盘的读操作负载和写操作负载；根据固态硬盘的读操作负载、写操作负载以及固态硬盘的状况信息启动垃圾回收操作，并获取垃圾回收负载；根据固态硬盘的状况信息调节写操作和垃圾回收操作之间的优先级。本申请的固态硬盘的介质访问管理方法，通过固态硬盘的状况信息以及固态硬盘的读操作负载、写操作负载，启动垃圾回收操作以及调整垃圾回收操作的负载比率，使固态硬盘更多时间保持较高的性能。时间保持较高的性能。时间保持较高的性能。
【技术实现步骤摘要】
固态硬盘的介质访问管理方法及固态硬盘
[0001]本专利技术涉及访问管理
，特别涉及一种固态硬盘的介质访问管理方法及固态硬盘。
技术介绍
[0002]固态硬盘(SSD，Solid State Drive)是由控制器和存储芯片阵列组成的非挥发性数据存储装置。固态硬盘的存储介质包括闪存芯片(flash) 或DRAM芯片。固态硬盘的接口可以兼容以磁盘作为存储介质的传统硬盘，与传统硬盘相比具有体积小、质量轻、功耗低、无机械噪声、读写速度快等优点，因此，已经广泛地用于替代传统硬盘，例如应用于笔记本电脑、工控、视频监控、网络监控、网络终端、导航设备等诸多领域。
[0003]NAND型快闪存储器使用I/O口来实现传送控制，地址和数据信息。快闪存储器的写入操作只能在已经是空的或擦除的单元内进行，所以大多数固态硬盘的一个必要操作就是执行垃圾回收(Garbage Colletion，简称GC)来获取新的可使用的空间。
[0004]但是，有些时候并不能及时对存储器中的存储单元进行垃圾回收以增加空的或擦除的存储单元，若在这种情况下对NAND型快闪存储器进行写入操作，将会因为空的或擦除的存储单元过少而使得写入操作不能及时进行，从而产生固态硬盘进入写保护和读写响应严重延迟的问题。
[0005]为了使用户体验更好，固态硬盘的固件需要对NAND型快闪存储器的访问进行必要的流程控制，从而预防固态硬盘进入写保护和读写响应严重延迟。
技术实现思路
[0006]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种固态硬盘的介质访问管理方法及固态硬盘，从而使固态硬盘更多时间保持较高的性能，以及保持固态硬盘数据的可靠性及使用寿命。
[0007]根据本专利技术的一方面，提供一种固态硬盘的介质访问管理方法，包括：当访问请求从访问队列中被取出执行时，获取所述访问请求的属性，其中，所述访问请求的属性至少包括操作类型，所述操作类型包括读操作和写操作；根据所述访问请求的属性获取固态硬盘的读操作负载和写操作负载；根据固态硬盘的读操作负载和写操作负载启动垃圾回收操作，并获取固态硬盘的状况信息；以及根据固态硬盘的状况信息调节写操作和垃圾回收操作之间的优先级。
[0008]可选地，根据固态硬盘的读操作负载和写操作负载启动垃圾回收操作的步骤包括：统计所述固态硬盘的读操作负载和写操作负载；当所述读操作负载和写操作负载低于第一预设条件时，启动垃圾回收操作，其中，所述读操作负载和写操作负载低于第一预设条件包括：所述读操作负载在一个统计周期内低于第一设定值，且所述读操作负载低于第一设定值持续N个周期；以及所述写操作负载在一个统计周期内低于第二设定值，且所述写操作负载低于第二设定值持续M个周期，N和M为大于1的自然数。
[0009]可选地，所述固态硬盘的状况信息包括：所述固态硬盘的存储阵列未使用的存储空间大小；所述固态硬盘的读干扰；以及所述固态硬盘的磨损情况。
[0010]可选地，根据固态硬盘的状况信息调节写操作和垃圾回收操作之间的优先级包括：在所述固态硬盘的存储阵列未使用的存储空间大小、读干扰以及磨损情况中的至少一项满足第二预设条件时提高所述垃圾回收操作的优先级；在所述固态硬盘的存储阵列未使用的存储空间大小、读干扰以及磨损情况中的至少一项满足第三预设条件时降低所述垃圾回收操作的优先级。
[0011]可选地，当访问请求从访问队列中被取出执行的步骤之前，还包括：访问请求申请访问权限并进入访问队列；在访问队列中按照访问请求的优先级获得访问权限。
[0012]可选地，访问请求申请访问权限并进入访问队列和在访问队列中按照访问请求的优先级获得访问权限的步骤之间，还包括：统计所述访问请求进入访问队列到获得访问权限的响应时间；判断所述响应时间是否大于第三设定值；大于所述第三设定值时使所述访问请求获得访问权限。
[0013]可选地，使所述访问请求获得访问权限的步骤包括：所述访问请求再次申请访问权限；调整所述访问请求的优先级或暂停部分垃圾回收操作，从而使所述访问请求获得访问权限。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提供一种固态硬盘，包括：存储阵列，用于存储应用程序和数据；控制器，与所述存储阵列连接，是访问所述存储阵列的总控制，其中，所述控制器包括：控制模块，与所述存储阵列连接，用于判断访问请求的优先级以及访问顺序；负载统计模块，与所述控制模块连接，用于获取固态硬盘的读操作负载和写操作负载；GC 条件检测模块，与所述控制模块连接，用于获取固态硬盘的状况信息； GC事务计算模块，与所述GC条件检测模块和所述控制模块连接，用于根据固态硬盘的状况信息调节写操作和垃圾回收操作之间的优先级，其中，所述负载统计模块在所述读操作负载和写操作负载满足第一预定条件时启动垃圾回收操作。
[0015]可选地，所述第一预定条件包括：一个周期内所述读操作负载低于第一设定值，且所述读操作负载低于第一设定值持续N个周期；一个周期内所述写操作负载低于第二设定值，且所述写操作负载低于第二设定值持续M个周期，其中，N和M为大于1的自然数。
[0016]可选地，所述GC条件检测模块获取的固态硬盘的状况信息包括：所述固态硬盘的存储阵列未使用的存储空间大小、所述固态硬盘的读干扰，以及所述固态硬盘的磨损情况。
[0017]可选地，还包括：响应统计模块，用于统计访问请求进入访问队列到获得访问权限的响应时间。
[0018]可选地，当访问请求的响应时间大于第三设定值时，所述响应统计模块通知所述控制模块对响应的访问请求进行处理。
[0019]可选地，所述GC事务计算模块根据所述固态硬盘的存储阵列未使用的存储空间大小、读干扰以及磨损情况提高或降低所述垃圾回收操作的优先级。
[0020]本专利技术提供的固态硬盘的介质访问管理方法中，在固态硬盘的读操作负载和写操作负载达到预设条件后启动垃圾回收操作，能够在负载较轻时，及时对存储空间进行清理，不会对后续的写操作造成影响；根据固态硬盘的状况信息调节写操作和垃圾回收操作的优先级，可以降低写操作的响应时间，加快写操作的应急响应，从而提高固态硬盘的效率。
[0021]本专利技术提供的固态硬盘的介质访问管理方法及固态硬盘中，控制模块将固态硬盘的访问请求进行分类，并对每一种需求设定为一个事件，赋予优先级，当多个事件同时请求时，控制模块按照事件的优先级对访问顺序进行控制，从而获得更好的I/O响应，并保持在较低的振荡区间。
[0022]本专利技术提供的固态硬盘的介质访问管理方法及固态硬盘中，负载统计模块统计固态硬盘的读负载、写负载，并与第一预定条件进行比较，当判断固态硬盘负载较轻时，控制模块控制相应的模块执行垃圾回收的操作，从而使得固态硬盘的负载保持在正常值，因此使得固态硬盘可以有更多时间保持在较高的性能，从而提高了固态硬盘的效率。
[0023]本专利技术提供的固态硬盘的介质访问管理方法及固态硬盘中，响应统计模块统计访问请求进入访问队列到获得访问权限之间的响应时间，当该响应时间持续增加，达到第三设定值时，默认访问请求的响应超时本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种固态硬盘的介质访问管理方法，包括：当访问请求从访问队列中被取出执行时，获取所述访问请求的属性，其中，所述访问请求的属性至少包括操作类型，所述操作类型包括读操作和写操作；根据所述访问请求的属性获取固态硬盘的读操作负载和写操作负载；根据固态硬盘的读操作负载和写操作负载启动垃圾回收操作，并获取固态硬盘的状况信息；以及根据固态硬盘的状况信息调节写操作和垃圾回收操作之间的优先级。2.根据权利要求1所述的介质访问管理方法，其特征在于，根据固态硬盘的读操作负载和写操作负载启动垃圾回收操作的步骤包括：统计所述固态硬盘的读操作负载和写操作负载；当所述读操作负载和写操作负载低于第一预设条件时，启动垃圾回收操作，其中，所述读操作负载和写操作负载低于第一预设条件包括：所述读操作负载在一个统计周期内低于第一设定值，且所述读操作负载低于第一设定值持续N个周期；以及所述写操作负载在一个统计周期内低于第二设定值，且所述写操作负载低于第二设定值持续M个周期，N和M为大于1的自然数。3.根据权利要求1所述的介质访问管理方法，其特征在于，所述固态硬盘的状况信息包括：所述固态硬盘的存储阵列未使用的存储空间大小；所述固态硬盘的读干扰；以及所述固态硬盘的磨损情况。4.根据权利要求3所述的介质访问管理方法，其特征在于，根据固态硬盘的状况信息调节写操作和垃圾回收操作之间的优先级包括：在所述固态硬盘的存储阵列未使用的存储空间大小、读干扰以及磨损情况中的至少一项满足第二预设条件时提高所述垃圾回收操作的优先级；在所述固态硬盘的存储阵列未使用的存储空间大小、读干扰以及磨损情况中的至少一项满足第三预设条件时降低所述垃圾回收操作的优先级。5.根据权利要求1所述的介质访问管理方法，其特征在于，当访问请求从访问队列中被取出执行的步骤之前，还包括：访问请求申请访问权限并进入访问队列；在访问队列中按照访问请求的优先级获得访问权限。6.根据权利要求5所述的介质访问管理方法，其特征在于，访问请求申请访问权限并进入访问队列和在访问队列中按照访问请求的优先级获得访问权限的步骤之间，还包括：统计所述访问请求进入访问队列到获得访...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡全，陈正亮，王琛銮，骆小敏，沈佳奇，
申请(专利权)人：联芸科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。