[发明专利]一种固态硬盘数据保护的方法及固态硬盘

说明书

本发明公开了一种固态硬盘数据保护的方法及固态硬盘，其特征在于在固态硬盘控制器中增加判断当前写入的数据页所在wordline内的sub‑page是否都已完成写入操作，如果所在wordline内的sub‑page都已完成写入操作，则在数据页写入操作完成后直接更新映射表，所述映射表记录了逻辑地址与物理地址的映射关系；如果所在wordline内的sub‑page还存在未完成写入操作时，则将该写入数据页对应的逻辑地址与物理地址的映射关系在数据页写入操作完成后写入新增加的临时映射表中；所述临时映射表在固态硬盘控制器掉电重启时重新进行初始化。在保证同一个wordline上的所有sub_page的数据都完成写入才将对应的逻辑地址与物理地址的映射关系更新到映射表中，防止数据丢失对系统造成不可预知的影响。

技术领域

本发明涉及固态硬盘控制技术，特别涉及一种固态硬盘数据保护的方法及固态硬盘。

背景技术

固态硬盘存储介质主要为NAND flash，不同工艺的NAND flash存在不同的特性。根据NAND flash的特性，block内各page之间存在同属于一个字线wordline的关系。例如，MLC NAND flash一个wordline有两个子页sub_page，分别为低页low_page和高页up_page。图1是NAND FLASH同一个wordline的组成示意图，page_x和page_x’同属于一个wordline。同一wordline内的sub_page之间有如下特性：在program up_page时，若发生异常掉电，导致该up_page发生partial program，则与该up_page同一wordline的low_page内的数据会发生读取错误。

图2是发生数据丢失的示例图，正常处理逻辑在写program page a完成后，LPA x-page a的映射信息就同步记录到映射表中，当在写program page a’是发生异常掉电时，发生了掉电，这时候就会发生再次上电后根据该映射信息读取page a，page a内数据无法读取，造成数据丢失现有技术在处理此问题时通常采用外置电容的方式，通过外置电容在异常掉电时对SSD提供额外的电源支撑，保证数据的安全写入再掉电。该方案的缺陷在于外置电容成本高昂，且随着时间的推移，外置电容备电时间会存在下降的情况。本方案采用纯软件解决方案，不会增加设备成本，且可以有效处理掉电场景下的数据丢失。

发明内容

针对以上缺陷，本发明目的是如何通过纯软件的方式解决异常掉电时造成的数据破坏问题。

为了解决以上问题本发明提出了一种固态硬盘数据保护的方法，其特征在于在固态硬盘控制器中增加判断当前写入的数据页所在wordline内的sub-page是否都已完成写入操作，如果所在wordline内的sub-page都已完成写入操作，则在数据页写入操作完成后直接更新映射表，所述映射表记录了逻辑地址与物理地址的映射关系；如果所在wordline内的sub-page还存在未完成写入操作时，则将该写入数据页对应的逻辑地址与物理地址的映射关系在数据页写入操作完成后写入新增加的临时映射表中；所述临时映射表在固态硬盘控制器掉电重启时重新进行初始化。

所述的固态硬盘数据保护的方法，其特征在于在固态硬盘控制器中还设有数据页写入状态表，所述数据页写入状态表记录各个数据块的各个数据页是否完成写入操作的状态，固态硬盘控制器通过检索数据页写入状态表来快速判定当前写入的数据页所在wordline内的sub-page是否都已完成写入操作。