通過閃存轉(zhuǎn)換層識別上層應(yīng)用的方法及其系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)適用于存儲技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種通過閃存轉(zhuǎn)換層識別上層應(yīng)用的方法及其系統(tǒng)，所述方法包括如下步驟：在閃存轉(zhuǎn)換層建立順序?qū)懞Y選列表，所述順序?qū)懞Y選列表記錄上層應(yīng)用的下一個寫命令的邏輯塊尋址；在所述閃存轉(zhuǎn)換層建立順序?qū)懞蜻x列表，所述順序?qū)懞蜻x列表記錄所述上層應(yīng)用下發(fā)的寫命令；在所述上層應(yīng)用下發(fā)寫命令時，根據(jù)所述順序?qū)懞Y選列表和順序?qū)懞蜻x列表的記錄判斷所述上層應(yīng)用下發(fā)的所述寫命令的類型。借此，本發(fā)明專利技術(shù)使通過閃存轉(zhuǎn)換層可以識別上層應(yīng)用下發(fā)的寫命令的類型。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及存儲
，尤其涉及一種通過閃存轉(zhuǎn)換層識別上層應(yīng)用的方法及其系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
NAND Flash是Flash內(nèi)存的一種，屬于非易失性、抗振動、存儲速度快、功耗低的特性，使其廣泛應(yīng)用于手機、數(shù)碼相機等便攜式移動設(shè)備。但是NANDFlash存在一個限制條件需要先擦除再寫入，數(shù)據(jù)讀寫單位為page，擦除的單位為block，而且block的擦除次數(shù)有限；因此，文件系統(tǒng)不能直接訪問它。FTL(Flash Translation Layer閃存轉(zhuǎn)換層)是文件系統(tǒng)和NAND Flash之間的轉(zhuǎn)換層，使文件系統(tǒng)可以像磁盤一樣訪問NAND Flash。文件系統(tǒng)與FTL的層次關(guān)系如圖1所示FTL由三個核心功能組成地址映射、垃圾回收、均衡磨損。FTL地址映射通常分為塊映射、頁映射、塊頁混合映射三類。塊頁混合映射一般是多級映射，第一級塊映射，第二級塊內(nèi)頁映射。目前FTL多采用塊頁混合映射，而且采用日志系統(tǒng)原理，將數(shù)據(jù)的更新記錄在日志塊上。這種日志式混合映射類型的FTL通常將Flash塊分成兩類數(shù)據(jù)塊和日志塊，數(shù)據(jù)塊和日志塊的對應(yīng)關(guān)系一對一，或者多對多。垃圾回收的代價主要來源于擦除操作，其次是復制有效數(shù)據(jù)。因此，對于順序?qū)懀捎脡K映射可以節(jié)約內(nèi)存空間，數(shù)據(jù)塊和日志塊采用一一對應(yīng)的關(guān)系，垃圾回收效率較高；對于隨機寫，一般采用頁映射，日志塊對應(yīng)多個數(shù)據(jù)塊，提高日志塊的利用率，但是垃圾回收的效率不高。當前常見FTL算法只提供一種數(shù)據(jù)塊和日志塊的對應(yīng)關(guān)系，而且鮮見有區(qū)分上層應(yīng)用的機制，因此，不能滿足如圖1所示的通用計算機系統(tǒng)的復雜應(yīng)用。綜上可知，現(xiàn)有閃存轉(zhuǎn)換層識別上層應(yīng)用的技術(shù)在實際使用上，顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對上述的缺陷，本專利技術(shù)的目的在于提供一種通過閃存轉(zhuǎn)換層識別上層應(yīng)用的方法及其系統(tǒng)，使通過閃存轉(zhuǎn)換層可以識別上層應(yīng)用下發(fā)的寫命令的類型。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供一種通過閃存轉(zhuǎn)換層識別上層應(yīng)用的方法，所述方法包括如下步驟在閃存轉(zhuǎn)換層建立順序?qū)懞Y選列表，所述順序?qū)懞Y選列表記錄上層應(yīng)用的下一個寫命令的邏輯塊尋址；在所述閃存轉(zhuǎn)換層建立順序?qū)懞蜻x列表，所述順序?qū)懞蜻x列表記錄所述上層應(yīng)用下發(fā)的寫命令；在所述上層應(yīng)用下發(fā)寫命令時，根據(jù)所述順序?qū)懞Y選列表和順序?qū)懞蜻x列表的記錄判斷所述上層應(yīng)用下發(fā)的所述寫命令的類型。根據(jù)所述的方法，在所述在閃存轉(zhuǎn)換層建立順序?qū)懞Y選列表的步驟之前包括將閃存存儲塊劃分為日志塊、數(shù)據(jù)塊以及空白塊；所述日志塊分為順序?qū)懭罩緣K和隨機寫日志塊；所述順序日志塊對應(yīng)一個所述數(shù)據(jù)塊，所述隨機日志塊對應(yīng)多個所述數(shù)據(jù)塊；并且分別設(shè)置所述順序?qū)懭罩緣K和隨機寫日志塊的上下限的數(shù)目；在所述根據(jù)所述順序?qū)懞Y選列表和順序?qū)懞蜻x列表的記錄判斷所述上層應(yīng)用下發(fā)的所述寫命令的類型的步驟之后包括根據(jù)所述寫命令的類型以及當前所述順序?qū)懭罩緣K和隨機寫日志塊的情況，執(zhí)行相應(yīng)的操作處理。根據(jù)所述的方法，在所述上層應(yīng)用下發(fā)寫命令時，根據(jù)所述順序?qū)懞Y選列表和順序?qū)懞蜻x列表的記錄判斷所述上層應(yīng)用下發(fā)的所述寫命令的類型的步驟包括在所述上層應(yīng)用下發(fā)寫命令時，檢查所述寫命令是否在所述順序?qū)懞Y選列表中有記錄;在所述寫命令所述順序?qū)懞Y選列表中沒有記錄時，則在所述順序?qū)懞Y選列表中增加一個所述寫命令的數(shù)目及長度的記錄；在所述寫命令所述順序?qū)懞Y選列表中有記錄時，則檢查所述寫命令是否在所述順序與候選列表中有記錄在所述順序?qū)懞蜻x列表中沒有記錄時，則在所述順序?qū)懞蜻x列表中增加所述寫命令的數(shù)目及長度的記錄；在所述順序?qū)懞蜻x列表中有記錄時，則更新所述順序?qū)懞蜻x列表中所述寫命令的數(shù)目及總長度記錄；在所述順序?qū)懞蜻x列表中記錄所述寫命令的總長度大于所述數(shù)據(jù)塊大小，則標記該次所述寫命令為順序?qū)懨睿駝t標記為隨機寫命令。根據(jù)所述的方法，所述根據(jù)所述寫命令的類型以及當前所述順序?qū)懭罩緣K和隨機寫日志塊的情況，執(zhí)行相應(yīng)的操作處理的步驟包括在所述寫命令標記為順序?qū)懨顣r，則所述閃存轉(zhuǎn)換層的地址映射按照塊映射，為一個所述數(shù)據(jù)塊分配一個所述順序日志塊；當所述數(shù)據(jù)塊上的數(shù)據(jù)都無效或者當所述順序日志塊用完或者達到所述順序日志塊數(shù)目的上限時，則執(zhí)行垃圾回收；在所述寫命令標記為隨機寫命令時，則所述閃存轉(zhuǎn)換層的地址映射按照頁映射，每個所述數(shù)據(jù)塊上頁數(shù)據(jù)更新可以存放在不同的所述隨機日志塊上；當所有的所述隨機日志塊用完或者達到所述隨機日志塊數(shù)目的上限時，則執(zhí)行垃圾回收。根據(jù)所述的方法，所述根據(jù)所述寫命令的類型以及當前所述順序?qū)懭罩緣K和隨機寫日志塊的情況，執(zhí)行相應(yīng)的操作處理的步驟還包括在所述順序?qū)懨詈碗S機寫命令交替下發(fā)到所述數(shù)據(jù)塊時，則若是所述順序?qū)懨睿鰯?shù)據(jù)塊有頁映射表，或者已經(jīng)關(guān)聯(lián)了隨機日志塊，但是沒有關(guān)聯(lián)順序日志塊，則給所述數(shù)據(jù)塊分配一個順序日志塊，當垃圾回收時釋放頁映射表；若是所述隨機寫命令，所述數(shù)據(jù)塊沒有頁映射表，但是具有順序日志塊，則構(gòu)建頁映射表，并且將所述數(shù)據(jù)塊的順序日志塊轉(zhuǎn)換成隨機日志塊，當達到所述隨機日志塊數(shù)目的上限時，執(zhí)行垃圾回收。為了實現(xiàn)本專利技術(shù)的另一實施例，本專利技術(shù)提供了一種通過閃存轉(zhuǎn)換層識別上層應(yīng)用的系統(tǒng)，包括第一建立模塊，用于在閃存轉(zhuǎn)換層建立順序?qū)懞Y選列表，所述順序?qū)懞Y選列表記錄上層應(yīng)用的下一個寫命令的邏輯塊尋址；第二建立模塊，用于在所述閃存轉(zhuǎn)換層建立順序?qū)懞蜻x列表，所述順序?qū)懞蜻x列表記錄所述上層應(yīng)用下發(fā)的寫命令；判斷模塊，用于在所述上層應(yīng)用下發(fā)寫命令時，根據(jù)所述順序?qū)懞Y選列表和順序?qū)懞蜻x列表的記錄判斷所述上層應(yīng)用下發(fā)的所述寫命令的類型。根據(jù)所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括劃分模塊，用于將閃存存儲塊劃分為日志塊、數(shù)據(jù)塊以及空白塊；所述日志塊分為順序?qū)懭罩緣K和隨機寫日志塊；所述順序日志塊對應(yīng)一個所述數(shù)據(jù)塊，所述隨機日志塊對應(yīng)多個所述數(shù)據(jù)塊；設(shè)置模塊，用于分別設(shè)置所述順序?qū)懭罩緣K和隨機寫日志塊的上下限的數(shù)目；執(zhí)行模塊，用于根據(jù)所述寫命令的類型以及當前所述順序?qū)懭罩緣K和隨機寫日志塊的情況，執(zhí)行相應(yīng)的操作處理。根據(jù)所述的系統(tǒng)，所述判斷模塊包括第一檢查子模塊，用于在所述上層應(yīng)用下發(fā)寫命令時，檢查所述寫命令是否在所述順序?qū)懞Y選列表中有記錄；第一增加子模塊，用于在所述寫命令所述順序?qū)懞Y選列表中沒有記錄時，則在所述順序?qū)懞Y選列表中增加一個所述寫命令的數(shù)目及長度的記錄；第二檢查子模塊，用于在所述寫命令所述順序?qū)懞Y選列表中有記錄時，則檢查所述寫命令是否在所述順序?qū)懞蜻x列表中有記錄第二增加子模塊，用于在所述順序?qū)懞蜻x列表中沒有記錄時，則在所述順序?qū)懞蜻x列表中增加所述寫命令的數(shù)目及長度的記錄；更新子模塊，用于在所述順序?qū)懞蜻x列表中有記錄時，則更新所述順序?qū)懞蜻x列表中所述寫命令的數(shù)目及總長度記錄；標記子模塊，用于在所述順序?qū)懞蜻x列表中記錄所述寫命令的總長度大于所述數(shù)據(jù)塊大小，則標記該次所述寫命令為順序?qū)懨睿駝t標記為隨機寫命令。根據(jù)所述的系統(tǒng)，所述執(zhí)行模塊包括分配子模塊，用于在所述寫命令標記為順序?qū)懨顣r，則所述閃存轉(zhuǎn)換層的地址映射按照塊映射，為一個所述數(shù)據(jù)塊分配一個所述順序日志塊；第一執(zhí)行子模塊，用于當所述數(shù)據(jù)塊上的數(shù)據(jù)都無效或者當所述順序日志塊用完或者達到所述順序日志塊數(shù)目的上限時，則執(zhí)行垃圾回收；第二執(zhí)行子模塊，用于在所述寫命令標記為隨機寫命令時，則所述閃存本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種通過閃存轉(zhuǎn)換層識別上層應(yīng)用的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：在閃存轉(zhuǎn)換層建立順序?qū)懞Y選列表，所述順序?qū)懞Y選列表記錄上層應(yīng)用的下一個寫命令的邏輯塊尋址；在所述閃存轉(zhuǎn)換層建立順序?qū)懞蜻x列表，所述順序?qū)懞蜻x列表記錄所述上層應(yīng)用下發(fā)的寫命令；在所述上層應(yīng)用下發(fā)寫命令時，根據(jù)所述順序?qū)懞Y選列表和順序?qū)懞蜻x列表的記錄判斷所述上層應(yīng)用下發(fā)的所述寫命令的類型。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種通過閃存轉(zhuǎn)換層識別上層應(yīng)用的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 在閃存轉(zhuǎn)換層建立順序?qū)懞Y選列表，所述順序?qū)懞Y選列表記錄上層應(yīng)用的下一個寫命令的邏輯塊尋址； 在所述閃存轉(zhuǎn)換層建立順序?qū)懞蜻x列表，所述順序?qū)懞蜻x列表記錄所述上層應(yīng)用下發(fā)的與命令； 在所述上層應(yīng)用下發(fā)寫命令時，根據(jù)所述順序?qū)懞Y選列表和順序?qū)懞蜻x列表的記錄判斷所述上層應(yīng)用下發(fā)的所述寫命令的類型。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在閃存轉(zhuǎn)換層建立順序?qū)懞Y選列表的步驟之前包括 將閃存存儲塊劃分為日志塊、數(shù)據(jù)塊以及空白塊； 所述日志塊分為順序?qū)懭罩緣K和隨機寫日志塊；所述順序日志塊對應(yīng)一個所述數(shù)據(jù)塊，所述隨機日志塊對應(yīng)多個所述數(shù)據(jù)塊；并且分別設(shè)置所述順序?qū)懭罩緣K和隨機寫日志塊的上下限的數(shù)目； 在所述根據(jù)所述順序?qū)懞Y選列表和順序?qū)懞蜻x列表的記錄判斷所述上層應(yīng)用下發(fā)的所述寫命令的類型的步驟之后包括 根據(jù)所述寫命令的類型以及當前所述順序?qū)懭罩緣K和隨機寫日志塊的情況，執(zhí)行相應(yīng)的操作處理。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述上層應(yīng)用下發(fā)寫命令時，根據(jù)所述順序?qū)懞Y選列表和順序?qū)懞蜻x列表的記錄判斷所述上層應(yīng)用下發(fā)的所述寫命令的類型的步驟包括 在所述上層應(yīng)用下發(fā)寫命令時，檢查所述寫命令是否在所述順序?qū)懞Y選列表中有記錄; 在所述寫命令所述順序?qū)懞Y選列表中沒有記錄時，則在所述順序?qū)懞Y選列表中增加一個所述寫命令的數(shù)目及長度的記錄； 在所述寫命令所述順序?qū)懞Y選列表中有記錄時，則檢查所述寫命令是否在所述順序?qū)懞蜻x列表中有記錄 在所述順序?qū)懞蜻x列表中沒有記錄時，則在所述順序?qū)懞蜻x列表中增加所述寫命令的數(shù)目及長度的記錄； 在所述順序?qū)懞蜻x列表中有記錄時，則更新所述順序?qū)懞蜻x列表中所述寫命令的數(shù)目及總長度記錄； 在所述順序?qū)懞蜻x列表中記錄所述寫命令的總長度大于所述數(shù)據(jù)塊大小，則標記該次所述寫命令為順序?qū)懨睿駝t標記為隨機寫命令。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述寫命令的類型以及當前所述順序?qū)懭罩緣K和隨機寫日志塊的情況，執(zhí)行相應(yīng)的操作處理的步驟包括 在所述寫命令標記為順序?qū)懨顣r，則所述閃存轉(zhuǎn)換層的地址映射按照塊映射，為一個所述數(shù)據(jù)塊分配一個所述順序日志塊； 當所述數(shù)據(jù)塊上的數(shù)據(jù)都無效或者當所述順序日志塊用完或者達到所述順序日志塊數(shù)目的上限時，則執(zhí)行垃圾回收； 在所述寫命令標記為隨機寫命令時，則所述閃存轉(zhuǎn)換層的地址映射按照頁映射，每個所述數(shù)據(jù)塊上頁數(shù)據(jù)更新可以存放在不同的所述隨機日志塊上；當所有的所述隨機日志塊用完或者達到所述隨機日志塊數(shù)目的上限時，則執(zhí)行垃圾回收。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述寫命令的類型以及當前所述順序?qū)懭罩緣K和隨機寫日志塊的情況，執(zhí)行相應(yīng)的操作處理的步驟還包括 在所述順序?qū)懨詈碗S機寫命令交替下發(fā)到所述數(shù)據(jù)塊時，則若是所述順序?qū)懨睿鰯?shù)據(jù)塊有頁映射表，或者已經(jīng)關(guān)聯(lián)了隨機日志塊，但是沒有關(guān)聯(lián)順序日志塊，則給所述數(shù)據(jù)塊分配一個順序日志塊,當垃圾回收時釋放頁映射表； 若是所述隨機寫命令，所述數(shù)據(jù)塊沒有頁映射表，但是具有順序日志塊，則構(gòu)建頁映射表，并且將所述數(shù)據(jù)塊的順序日志塊轉(zhuǎn)換成...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張雷，
申請(專利權(quán))人：記憶科技深圳有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：