[发明专利]一种固态硬盘的数据存取方法

权利要求书

1.一种固态硬盘的数据存取方法，所述固态硬盘包括高速缓存和非易失性存储器，所述高速缓存由DRAM或SRAM构成，所述非易失性存储器由闪存、相变存储器或磁体存储器构成；

所述方法在写入数据时，先将数据存入所述高速缓存中，再将数据从所述高速缓存存入所述非易失性存储器中；

所述方法在读取数据时，先从所述高速缓存中读取数据，当所述高速缓存中未找到需要读取的数据时，再从所述非易失性存储器中读取数据；

其特征是：所述方法将所述高速缓存划分为多个数据块，并在所述高速缓存中记录每个数据块的写入次数、读取次数和标记；

所述方法将所述非易失性存储器划分为多个数据块，并在所述非易失性存储器中记录每个数据块的写入次数、读取次数和标记；

当所述高速缓存的数据块中未存储数据，或者数据块中的数据已存入所述非易失性存储器时，该数据块标记为“空闲”；否则，该数据块标记为“更改”；

当所述非易失性存储器的数据块中未存储数据或者存储的数据已删除，该数据块标记为“空闲”；否则，该数据块标记为“有效”；

所述方法将数据从所述高速缓存存入所述非易失性存储器时，只存入所述非易失性存储器中标记为“空闲”的数据块，并将该数据块标记为“有效”，更新该数据块的写入次数；

所述方法将数据从所述高速缓存存入所述非易失性存储器时，优先存入所述非易失性存储器中写入次数较少且标记为“空闲”的数据块；

当所述非易失性存储器中具有多个写入次数相同且标记为“空闲”的数据块时，优先存入所述非易失性存储器中读取次数较少、写入次数相同且标记为“空闲”的数据块。

2.根据权利要求1所述的固态硬盘的数据存取方法，其特征是：所述方法将数据存入所述高速缓存时，只存入标记为“空闲”的数据块，并将该数据块标记为“更改”，更新该数据块的写入次数，并将该数据块的读取次数清零；

当高速缓存有多个标记为“空闲”数据块时，优先存入读取次数较少的数据块。

3.根据权利要求1所述的固态硬盘的数据存取方法，其特征是：所述方法将数据从所述高速缓存存入所述非易失性存储器时，优先将所述高速缓存中写入次数较少且标记为“更改”的数据块中的数据存入所述非易失性存储器，并将该数据块标记为“空闲”，将写入次数清零；在计算机系统关机或重启时，所述方法将所述高速缓存中所有标记为“更改”的数据块中的数据都存入所述非易失性存储器，并将该数据块标记为“空闲”。

4.根据权利要求1所述的固态硬盘的数据存取方法，其特征是：所述方法将所述高速缓存中所有标记为“更改”的数据块按照写入次数的多少分成多个先入先出队列；每个队列中的数据块的写入次数在一定范围内，不同队列中的数据块的写入次数的范围均不重合；

还将所述非易失性存储器中所有标记为“有效”的数据块按照写入次数的多少分成多个先入先出队列；每个队列中的数据块的写入次数在一定范围内，不同队列中的数据块的写入次数的范围均不重合。

5.根据权利要求4所述的固态硬盘的数据存取方法，其特征是：当所述高速缓存中的数据块的写入次数增加且仍在该数据块所在队列的写入次数的范围内，所述方法将该数据块调至该数据块所在队列的入口；

当所述高速缓存中的数据块的写入次数增加且超出该数据块所在队列的写入次数的范围，所述方法将该数据块调至上一级队列的入口；所述上一级队列的写入次数的范围包括该数据块的写入次数。

6.根据权利要求4所述的固态硬盘的数据存取方法，其特征是：所述方法将数据从所述高速缓存存入所述非易失性存储器时，优先将所述高速缓存中写入次数较低的队列中的数据块存入所述非易失性存储器。

7.根据权利要求1所述的固态硬盘的数据存取方法，其特征是：所述方法在所述高速缓存中找到需要读取的数据时，将需要读取的数据传送给计算机，并将需要读取的数据所在的数据块的读取次数加1；

在所述高速缓存中未找到需要读取的数据，在所述非易失性存储器中找到需要读取的数据时，将需要读取的数据传送给计算机，并将存储需要读取的数据的数据块的读取次数加1；同时将需要读取的数据存入所述高速缓存中标记为“空闲”的数据块，并将该数据块的读取次数和写入次数均设为1。

8.根据权利要求1所述的固态硬盘的数据存取方法，其特征是：当所述非易失性存储器中的数据块的写入次数或读取次数达到预订值时，所述方法将该数据块加以屏蔽，不再使用该数据块。若将被屏蔽的数据块已标记为“有效”时，则把该数据块中的数据存入所述非易失性存储器中标记为“空闲”的数据块后再加以屏蔽，不再使用该数据块；

当所述非易失性存储器中的数据块的平均写入次数或平均读取次数达到预订值时，所述方法提示用户更换所述非易失性存储器。