[发明专利]trim命令响应方法和系统及操作系统

说明书

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，特别是涉及一种trim命令响应方法和系统及操作系统。

背景技术

固态硬盘(SolidStateDrives，SSD)简称硬盘，是用固态电子存储芯片(如：NAND闪存)阵列而制成的硬盘。通常，NAND闪存物理上在写入数据之前必须先进行擦除操作。而在进行擦除之前，则需要将存储芯片的存储块上原先有效的数据转移到已擦过的区块中，该过程称为“垃圾回收过程”。而垃圾回收过程的效率直接影响闪存的写性能。回收过程效率越高，对主机向闪存写入数据的写性能的影响越小。当一个区块上的数据全为无效数据时，回收的效率越高。因此，为了提高垃圾回收效率，通常采用在ATA(AdvancedTechnoligyAttachment，高级技术附件规格)协议里新增trim命令，在删除文件时，通过该条命令将一段数据设定为无效，从而提高闪存后续垃圾回收的效率。同时，trim命令还减少了无效数据的搬移，降低了存储芯片的磨损，提高了闪存的寿命。

目前，针对在ATA协议中新增的trim命令的响应，其通常是修改trim命令相关数据所对应的表项，具体包括基于逻辑地址索引的数据状态表和基于物理地址的数据状态表。当时，当trim命令对应的区域范围很大时，表项修改的次数和时间相应较长，这也就影响了对trim命令的响应时间，降低了响应效率。

发明内容

基于此，有必要针对传统的对ATA协议中新增的trim命令的响应方式影响命令响应时间，降低命令响应效率的问题，提供一种trim命令响应方法和系统及操作系统。

为实现本发明目的提供的一种trim命令响应方法，包括如下步骤：

接收主机下发的当前trim命令；

获取所述当前trim命令所指定的当前逻辑地址；

根据所述当前trim命令，在内存中修改所述当前逻辑地址与相应的当前物理地址的当前映射关系后，返回表示所述当前trim命令完成的应答信号至所述主机；且

当主机系统在断电后重新上电时，接收所述主机主动下发的第一trim命令，并根据所述第一trim命令在所述内存中建立相应的第一映射关系；

其中，所述第一映射关系为所述第一trim命令所指定的第一逻辑地址与其相应的第一物理地址的映射关系。

在其中一个实施例中，所述根据所述当前trim命令，在内存中修改所述当前逻辑地址与相应的当前物理地址的当前映射关系时，包括将所述当前逻辑地址的状态设置为无效状态的步骤；且

当返回所述应答信号至所述主机后，所述当前逻辑地址对应的所述当前物理地址的状态保持不变。

在其中一个实施例中，所述主机系统在断电后重新上电时，还包括所述主机通过操作系统的应用程序收集生成所述第一trim命令所需的必要信息，并根据所述必要信息生成并下发相应的所述第一trim命令的步骤；

其中，所述必要信息包括文件系统中未使用的空间地址。

在其中一个实施例中，所述主机通过操作系统的应用程序收集生成所述第一trim命令所需的必要信息，并根据所述必要信息生成并下发相应的所述第一trim命令，包括如下步骤：

扫描所述文件系统；

统计所述文件系统中未使用的空间地址；

将统计的所述未使用的空间地址封装成所述第一trim命令；

发送所述第一trim命令，并丢弃所述未使用的空间地址的映射关系。

在其中一个实施例中，所述根据所述第一trim命令在所述内存中重建相应的第一映射关系，包括如下步骤：

根据所述第一trim命令，获取所述第一trim命令指定的所述第一逻辑地址；

删除所述第一逻辑地址对应的所述当前物理地址，建立所述第一逻辑地址与删除所述第一物理地址后的物理地址之间的关系。

在其中一个实施例中，在所述主机系统断电之前，还包括存储所述当前映射关系至闪存中的步骤。

相应的，本发明还提供了一种trim命令响应系统，包括trim命令下发模块、逻辑地址获取模块、映射关系修改模块和trim命令应答模块；

所述trim命令下发模块，被配置为下发当前trim命令；

所述逻辑地址获取模块，被配置为接收所述当前trim命令，并获取所述当前trim命令所指定的当前逻辑地址；

所述映射关系修改模块，被配置为根据所述当前trim命令，在内存中修改所述当前逻辑地址与相应的当前物理地址的当前映射关系；