[发明专利]将数据存储装置分区与物理数据扇区的边界对齐

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图1A示出数据存储装置2（例如磁盘驱动器或者固态驱动器），其包括控制电路4和诸如磁盘或闪存的非易失性存储器6。非易失性存储器6包括称为物理数据扇区的多个存储器片段。为了便于缺陷映射，物理数据扇区通过逻辑块地址（LBA)被间接访问。通过这种方式，如果物理数据扇区降级（degrade），则系统/用户数据可以被重分配到空闲数据扇区并且对应的一个或多个LBA被重映射到该空闲数据扇区。

非易失性存储器6包括预定数量的可用物理数据扇区和对应的LBA（即，存在最大LBA）。LBA可以被划分为多个分区，其中每个分区存储标识系统文件和用户文件的文件系统（例如，n比特FAT文件系统或NT文件系统）。分区可能是可引导的，这意味着其存储可引导操作系统（OS），诸如WINDOWS OS或者Mac OS。当计算机系统被初始加电时，自数据存储装置（通常存储在第一逻辑数据扇区中）中读取主引导记录（MBR）。MBR标识分区表，该分区表存储数据存储装置的每个分区的分区映射，如图1B所示。分区表通常包括标识多达4个主分区的多达4个主分区映射，其中主分区可以进一步细分为扩展分区（EP），如图1C所示。每个分区映射（主和扩展）标识对应分区的起始LBA和结束LBA、文件系统类型字段和指示分区是否可引导的标记，如图1D所示。当计算机系统找到可引导分区时，其使用文件系统类型字段来访问分区的文件系统以便从该分区读取和执行OS文件（即，引导计算机系统）。

发明内容

本公开的一个方面是将数据存储装置的分区与物理数据扇区的边界对齐的方法，在一个实施例中，数据存储装置包括具有多个物理数据扇区的非易失性存储器，其中每个物理数据扇区包括多个逻辑数据扇区。作为方法实施例的一部分，从非易失性存储器读取分区映射，其中分区映射标识包括多个逻辑数据扇区的分区。另外，确定每个物理数据扇区中的逻辑数据扇区的数量。还确定分区的至少部分是否与物理数据扇区的边界对齐。当分区的至少部分不与物理数据扇区的边界对齐时，分区的至少部分被移动以将分区的至少部分对齐到物理数据扇区的边界。

在进一步的实施例中，该方法还可包括将所述分区的至少部分向后移动至少一个逻辑数据扇区或者向前移动至少一个逻辑数据扇区。在又一实施例中，该方法包括当分区的至少部分不与物理数据扇区的边界对齐时，改变分区中逻辑数据扇区的数量。在又一实施例中，该方法还包括更新所述分区映射以反应对分区的修改。

在本文公开的方法的一些实施例中，用于跟踪移动分区的至少部分的状态的日志文件被保持。这种分区可包括文件系统。作为方法的一部分，在一些实施例中，该方法可以包括修改系统数据以禁能对文件系统的主机访问。在一些实施例中，移动分区的至少部分包括：复制分区的块；移动分区的该块；以及更新该文件系统以反应被移动的块。

本文公开的方法可进一步包括跳过未被文件系统使用的块。在一些实施例中，该方法可以提供中断恢复功能，诸如如果移动步骤被中断，则从日志文件读取状态信息以再继续移动步骤。在一个实施例中，如果移动步骤被中断，则该方法可包括读取该块的副本以再继续移动步骤。在所公开的方法的至少一个实施例中，分区包括文件数据，并且移动分区的至少部分的步骤包括在该分区内移动文件数据的至少部分。在所公开的方法的又一实施例中，文件数据被按簇访问，并且移动文件数据的至少部分的步骤包括移动至少一个簇。

在这些方法的进一步实施例中，文件系统被更新以反映移动分区的至少部分。在另一个实施例中，移动分区的至少部分的步骤包括移动文件系统的一个要素。

本公开的另一方面包括一种将数据存储装置的分区对齐到物理数据扇区的边界的系统。这种系统的一些实施例包括：可操作用于将数据存储装置的分区对齐到物理数据扇区的边界的控制电路，其中数据存储装置包括非易失性存储器，非易失性存储器包括多个物理数据扇区，其中每个物理数据扇区具有多个逻辑数据扇区，控制电路可操作用于执行以下步骤：从非易失性存储器读取分区映射，其中分区映射标识包括多个逻辑数据扇区的至少一个分区；确定每个物理数据扇区中的逻辑数据扇区的数量；确定分区的至少部分是否与物理数据扇区的边界对齐；以及当分区的至少部分不与物理数据扇区的边界对齐时，移动分区的至少部分以将分区的至少部分与物理数据扇区的边界对齐。