[发明专利]固态硬盘的介质访问管理方法及固态硬盘

说明书

公开了一种固态硬盘的介质访问管理方法及固态硬盘，所述方法包括：当访问请求从访问队列中被取出执行时，获取访问请求的属性以及固态硬盘的状况信息，其中，访问请求的属性至少包括操作类型，操作类型包括读操作和写操作；根据访问请求的属性获取固态硬盘的读操作负载和写操作负载；根据固态硬盘的读操作负载、写操作负载以及固态硬盘的状况信息启动垃圾回收操作，并获取垃圾回收负载；根据固态硬盘的状况信息调节写操作和垃圾回收操作之间的优先级。本申请的固态硬盘的介质访问管理方法，通过固态硬盘的状况信息以及固态硬盘的读操作负载、写操作负载，启动垃圾回收操作以及调整垃圾回收操作的负载比率，使固态硬盘更多时间保持较高的性能。

技术领域

本发明涉及访问管理技术领域，特别涉及一种固态硬盘的介质访问管理方法及固态硬盘。

背景技术

固态硬盘(SSD，Solid State Drive)是由控制器和存储芯片阵列组成的非挥发性数据存储装置。固态硬盘的存储介质包括闪存芯片(flash) 或DRAM芯片。固态硬盘的接口可以兼容以磁盘作为存储介质的传统硬盘，与传统硬盘相比具有体积小、质量轻、功耗低、无机械噪声、读写速度快等优点，因此，已经广泛地用于替代传统硬盘，例如应用于笔记本电脑、工控、视频监控、网络监控、网络终端、导航设备等诸多领域。

NAND型快闪存储器使用I/O口来实现传送控制，地址和数据信息。快闪存储器的写入操作只能在已经是空的或擦除的单元内进行，所以大多数固态硬盘的一个必要操作就是执行垃圾回收(Garbage Colletion，简称GC)来获取新的可使用的空间。

但是，有些时候并不能及时对存储器中的存储单元进行垃圾回收以增加空的或擦除的存储单元，若在这种情况下对NAND型快闪存储器进行写入操作，将会因为空的或擦除的存储单元过少而使得写入操作不能及时进行，从而产生固态硬盘进入写保护和读写响应严重延迟的问题。

为了使用户体验更好，固态硬盘的固件需要对NAND型快闪存储器的访问进行必要的流程控制，从而预防固态硬盘进入写保护和读写响应严重延迟。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种固态硬盘的介质访问管理方法及固态硬盘，从而使固态硬盘更多时间保持较高的性能，以及保持固态硬盘数据的可靠性及使用寿命。

根据本发明的一方面，提供一种固态硬盘的介质访问管理方法，包括：当访问请求从访问队列中被取出执行时，获取所述访问请求的属性，其中，所述访问请求的属性至少包括操作类型，所述操作类型包括读操作和写操作；根据所述访问请求的属性获取固态硬盘的读操作负载和写操作负载；根据固态硬盘的读操作负载和写操作负载启动垃圾回收操作，并获取固态硬盘的状况信息；以及根据固态硬盘的状况信息调节写操作和垃圾回收操作之间的优先级。

可选地，根据固态硬盘的读操作负载和写操作负载启动垃圾回收操作的步骤包括：统计所述固态硬盘的读操作负载和写操作负载；当所述读操作负载和写操作负载低于第一预设条件时，启动垃圾回收操作，其中，所述读操作负载和写操作负载低于第一预设条件包括：所述读操作负载在一个统计周期内低于第一设定值，且所述读操作负载低于第一设定值持续N个周期；以及所述写操作负载在一个统计周期内低于第二设定值，且所述写操作负载低于第二设定值持续M个周期，N和M为大于1的自然数。

可选地，所述固态硬盘的状况信息包括：所述固态硬盘的存储阵列未使用的存储空间大小；所述固态硬盘的读干扰；以及所述固态硬盘的磨损情况。

可选地，根据固态硬盘的状况信息调节写操作和垃圾回收操作之间的优先级包括：在所述固态硬盘的存储阵列未使用的存储空间大小、读干扰以及磨损情况中的至少一项满足第二预设条件时提高所述垃圾回收操作的优先级；在所述固态硬盘的存储阵列未使用的存储空间大小、读干扰以及磨损情况中的至少一项满足第三预设条件时降低所述垃圾回收操作的优先级。