一种数据存储设备的垃圾回收处理方法及数据存储设备技术

本发明专利技术公开了一种数据存储设备的垃圾回收处理方法及数据存储设备，属于存储技术领域。且所述垃圾回收处理方法包括：获取闲置闪存块的数量，并判断所述闲置闪存块的数量是否小于第一阈值；当所述闲置闪存块的数量大于或等于所述第一阈值时，判断所述第一类型待回收闪存块和第二类型待回收闪存块中有效数据的占比是否小于第二阈值；当所述第一类型待回收闪存块和第二类型待回收闪存块中有效数据的占比小于第二阈值时，进行垃圾回收；否则，将所述第一类型待回收闪存块中出现比特翻转的闪存页中的数据复制至备份闪存块中。通过本发明专利技术提供的一种数据存储设备的垃圾回收处理方法，可提高垃圾回收的效率，并提高闪存块的寿命。并提高闪存块的寿命。并提高闪存块的寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种数据存储设备的垃圾回收处理方法及数据存储设备


[0001]本专利技术属于存储
，特别涉及一种数据存储设备的垃圾回收处理方法及数据存储设备。

技术介绍

[0002]固态硬盘(Solid State Disk，SSD)是一种基于永久性存储器的计算机存储设备，如闪存。其具有读写速度快，低功耗，无噪音，抗震动，低热量，体积小，工作范围大，广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空等、导航设备等领域。
[0003]在固态硬盘的部分闪存块中，当闪存页中存储的数据到了期限，数据就会出现比特翻转，此时出现比特翻转的数据可纠正。当某一闪存页中的数据比特翻转过多或时间过长时，会出现不可纠正的错误。在对这些闪存块做垃圾回收时，当该闪存块内的有效数据过多时，会导致垃圾回收的效率极低，且消耗大量的时间。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种数据存储设备的垃圾回收处理方法及数据存储设备，通过本专利技术提供的一种数据存储设备的垃圾回收处理方法及数据存储设备，提高垃圾回收的效率，并提高闪存块的寿命。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供一种数据存储设备的垃圾回收处理方法，至少包括以下步骤：获取闲置闪存块的数量，并判断所述闲置闪存块的数量是否小于第一阈值；当所述闲置闪存块的数量大于或等于所述第一阈值时，获取第一类型待回收闪存块和第二类型待回收闪存块，其中，所述第一类型待回收闪存块为由于数据存储时间达到期限而出现比特翻转，且需要垃圾回收的待回收闪存块，所述第二类型闪存块为由于闪存块上的数据成为无效数据，需要垃圾回收的待回收闪存块；判断所述第一类型待回收闪存块和第二类型待回收闪存块中有效数据的占比是否小于所述第二阈值；当所述第一类型待回收闪存块和第二类型待回收闪存块中有效数据的占比小于所述第二阈值时，进行垃圾回收；当所述第一类型待回收闪存块和第二类型待回收闪存块中有效数据的占比大于或等于第二阈值时，将所述第一类型待回收闪存块中出现比特翻转的闪存页中的数据复制至备份闪存块中。
[0006]在本专利技术一实施例中，当所述闲置闪存块的数量小于所述第一阈值时，进行强制垃圾回收。
[0007]在本专利技术一实施例中，在获取所述第一类型待回收闪存块时，获取一个或多个所述第一类型待回收闪存块。
[0008]在本专利技术一实施例中，在获取所述第二类型待回收闪存块时，获取有效数据最少的一个或多个所述第二类型待回收闪存块。
[0009]在本专利技术一实施例中，所述备份闪存块为闪存页中存储单元为单层单元闪存存储模式的闪存块。
[0010]在本专利技术一实施例中，将所述第一类型待回收闪存块中出现比特翻转的闪存页中的数据复制至备份闪存块中后，所述垃圾回收处理方法还包括以下步骤：建立一个物理到物理地址映射表，并在备份闪存块中存放被备份闪存块的物理地址。
[0011]在本专利技术一实施例中，所述备份闪存块的数量大于或等于2。
[0012]在本专利技术一实施例中，所述垃圾回收处理方法还包括以下步骤：当一个备份闪存块写满时，对所述备份闪存块对应的被备份闪存块做垃圾回收处理。
[0013]在本专利技术一实施例中，在对所述被备份闪存块做垃圾回收处理时，使用另一个备份闪存块对所述第一类型待回收闪存块中出现比特翻转的闪存页做备份。
[0014]本专利技术还提供一种数据存储设备，包括：缓存单元，存储有程序指令；控制单元，运行所述程序指令实现如上所述数据存储设备的数据写入方法。
[0015]如上所述本专利技术提供的一种数据存储设备的垃圾回收处理方法及数据存储设备，先判断垃圾回收的必要性，当闲置闪存块的数量过少时，进行强制垃圾回收。当闲置闪存块的数量充足时，若垃圾回收效率不高，则将出现比特翻转的待回收闪存块中的闪存页备份。进而增加垃圾回收的效率，并同时提高闪存块的寿命。
[0016]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为一种数据存储设备结构示意图。
[0019]图2为存储单元结构示意图。
[0020]图3为一种闪存块链表结构示意图。
[0021]图4为一种数据存储设备的垃圾回收处理方法流程图。
[0022]图5为一种计算机可读存储介质的框图。
[0023]图6为一种电子设备的结构原理框图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]请参阅图1所示，这里所描述的数据存储设备20包括用于控制包括闪存芯片的大
容量存储模块的新颖结构。在图1中以高度概述的形式示出了整个数据存储设备20。与这里的其它框图一样，图1所示的元件本质上是概念性的，它们示出了这些功能块之间的互相关系的性质，而不意在表示实际的物理电路级实施。
[0026]请参阅图1所示，本申请提出一种电子设备，电子设备包括主机10和数据存储设备20。其中，主机10和数据存储设备20可以被实现为单独的芯片，模块，或者设备，或者可以被包括在单一设备中。在本实施例中，数据存储设备20可以为集成的单一存储设备，然后被连接至主机10。然而，本公开不限于该示例。也就是说，在另一实施例中，主机10和数据存储设备20可以被集成到单一设备中。
[0027]请参阅图1所示，在本专利技术一实施例中，主机10例如由个人计算机、CPU核或者与网络连接的服务器等构成。用户在主机10的操作系统的应用层面对电子设备20发出请求，文件系统101将读写请求经底层驱动102转化为相应的符合协议的读写和其他指令数据，数据存储设备20通过接口收到指令数据后，经过内部计算和处理逻辑，执行用的指令数据，并向主机10反馈相应的答复。
[0028]请参阅图1所示，在本专利技术一实施例中，数据存储设备20是一种以半导体闪存作为介质的存储设备，例如为嵌入式多媒体存储卡(Embedded Multi Media Card，eMMC)。且在本实施例中，数据存储设备20包括前端层21、中间层22和后端层23。其中，前端层21包括控制单元211和缓存单元212，且其中的缓存单元212例如为随机存取数据存储设备（random access memory，RAM），中间层22例如为闪存转换层(Flash Translation Layer，FTL)，后端层23包括多个闪存块231。当数据存储设备20接收到主机10发送的指令数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据存储设备的垃圾回收处理方法，其特征在于，至少包括以下步骤：获取闲置闪存块的数量，并判断所述闲置闪存块的数量是否小于第一阈值；当所述闲置闪存块的数量大于或等于所述第一阈值时，获取第一类型待回收闪存块和第二类型待回收闪存块，其中，所述第一类型待回收闪存块为由于数据存储时间达到期限而出现比特翻转，且需要垃圾回收的待回收闪存块，所述第二类型闪存块为由于闪存块上的数据成为无效数据，需要垃圾回收的待回收闪存块；判断所述第一类型待回收闪存块和第二类型待回收闪存块中有效数据的占比是否小于第二阈值；当所述第一类型待回收闪存块和第二类型待回收闪存块中有效数据的占比小于所述第二阈值时，进行垃圾回收；当所述第一类型待回收闪存块和第二类型待回收闪存块中有效数据的占比大于或等于所述第二阈值时，将所述第一类型待回收闪存块中出现比特翻转的闪存页中的数据复制至备份闪存块中。2.根据权利要求1所述的一种数据存储设备的垃圾回收处理方法，其特征在于，当所述闲置闪存块的数量小于所述第一阈值时，进行强制垃圾回收。3.根据权利要求1所述的一种数据存储设备的垃圾回收处理方法，其特征在于，在获取所述第一类型待回收闪存块时，获取一个或多个所述第一类型待回收闪存块。4.根据权利要求1所述的一种数据存储设备的垃圾回收处理方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶中杰，
申请(专利权)人：合肥康芯威存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：