[发明专利]存储器负载均衡的方法、装置和设备

说明书

本发明实施例提供一种存储器负载均衡的方法、装置和设备，属于芯片存储领域。方法包括：根据每个存储区域的存储情况、擦除次数及地址，分别建立已用的树形排序结构和空闲的树形排序结构；当有数据需要被写入时，从已用的树形排序结构中查找出擦除次数最少的存储区域，获取对应的第一关键值；从空闲的树形排序结构中查找出擦除次数最少的存储区域，获取对应的第二关键值；以及比较第一关键值和第二关键值，判断第一关键值对应的存储区域内的数据是否需要均衡到第二关键值对应的存储区域。该方法可以均衡存储器的负载，对于不经常修改的冷数据区域也参与到轮转过程，在实际使用中能达到设计目标的擦写次数从而保证了存储器的有效寿命。

技术领域

本发明涉及芯片存储领域，具体地涉及一种存储器负载均衡的方法、装置和设备。

背景技术

存储器的读写是以页、块或扇区为单位来进行，寿命取决于页、块或扇区的擦写次数。目前主要有两种技术方案实现擦写的均衡。方案一：采用顺序轮转均衡方式，将整个存储器划分为数据均衡存储区和控制区。数据均衡存储区，用于存储高频更新文件；控制区用于当接收到外部设备高频更新文件数据操作指令时，从均衡区中轮询有效区域(页、块或扇区)，根据高频更新文件数据操作指令对有效区域进行数据文件操作。方案二：存储器记录区域(页、块或扇区)擦写次数，建立顺序链表结构管理存储区。增加、查找、删除时需要顺序比对链表各元素的擦写次数，选择擦写次数较少的区域使用。

本申请发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术的上述方案具有以下缺陷：对于方案一，顺序轮转，该方案并未记录存储器各区域(页、块或扇区)的擦写次数，仅能保证负载的大致均衡，一个新释放出的存储区域与其他空闲存储区域有相同的几率被轮询使用到，而与该存储区域自身的擦写次数无关，这种方案可能会造成某些存储区域擦写次数过多或过少，没有达到擦写完全均衡的效果；对于方案二，缺点在于当管理的分区高于8个时对链表元素的增加、删除、查找中比对操作更多，消耗时间长，影响执行效率，不适用于管理多分区数据。另外上述两种方案对于不经常修改的冷数据区域无法参与到轮转过程，造成实际使用中不能达到设计目标的擦写次数。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种存储器负载均衡的方法和装置，可以均衡存储器的负载，高效地进行数据读写的操作，对于不经常修改的冷数据区域也参与到轮转过程，在实际使用中能达到设计目标的擦写次数从而保证了存储器的有效寿命。

为了实现上述目的，本发明实施例一方面提供存储器负载均衡的方法，包括：根据每个存储区域的存储情况、擦除次数及相应的存储区域的地址，分别建立已用的树形排序结构和空闲的树形排序结构；当有数据需要被写入时，从所述已用的树形排序结构中查找出擦除次数最少的存储区域，获取对应的第一关键值；从所述空闲的树形排序结构中查找出擦除次数最少的存储区域，获取对应的第二关键值；以及比较所述第一关键值和所述第二关键值，判断所述第一关键值对应的存储区域内的数据是否需要均衡到所述第二关键值对应的存储区域。

可选的，所述存储区域包括：每页数据的标志区和对应的数据区，其中所述标志区用于记录所述数据的擦除次数及相应的存储区域的地址。

可选的，所述第一关键值的生成包括：从所述已用的树形排序结构中查找出的擦除次数最少的存储区域，提取存储器中该区域的物理地址A1和存储器的起始地址A2；从所述已用的树形排序结构的该存储区域中提取单个存储区域大小A3；从所述已用的树形排序结构的该存储区域中提取擦除次数N1；通过(A1-A2)/A3得到所述已用的树形排序结构的该存储区域的计算地址M1；根据所述N1和所述M1，得到所述第一关键值。

可选的，所述第二关键值的生成包括：从所述空闲的树形排序结构中查找出的擦除次数最少的存储区域，提取存储器中该区域的物理地址B1和存储器的起始地址B2；从所述空闲的树形排序结构的该存储区域中提取单个存储区域大小B3；从所述空闲的树形排序结构的该存储区域中提取擦除次数N2；通过(B1-B2)/B3得到所述空闲的树形排序结的存储区域的计算地址M2；根据所述N2和所述M2，得到所述第二关键值。