專利名稱：硬盤數(shù)據(jù)的操作方法和硬盤控制器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及計算機技術領域，尤其涉及一種硬盤數(shù)據(jù)的操作方法和硬盤控制器。
背景技術：
現(xiàn)行的硬盤中的文件系統(tǒng)操作，是基于硬盤邏輯塊地址(Logical BlockAddress, LBA)操作的。對數(shù)據(jù)的操作可以對應到五個基本的操作數(shù)據(jù)的寫入，數(shù)據(jù)的讀出，數(shù)據(jù)的復制，數(shù)據(jù)的移動，數(shù)據(jù)的刪除。傳統(tǒng)的硬盤數(shù)據(jù)操作，比如拷貝，參見圖1，其首先需要先發(fā)送讀命令，將數(shù)據(jù)從硬盤的源邏輯塊地址讀取到文件系統(tǒng)緩沖區(qū)，然后發(fā)送寫命令，將數(shù)據(jù)從文件系統(tǒng)緩沖區(qū)寫入到硬盤上目標邏輯塊地址。再參見圖2所示數(shù)據(jù)移動過程，需要先發(fā)送讀命令，將數(shù)據(jù)從硬盤的源邏輯塊地址讀取到文件系統(tǒng)緩沖區(qū)，然后發(fā)送寫命令，將數(shù)據(jù)從文件系統(tǒng)緩沖區(qū)寫入到硬盤上目標邏輯塊地址，再按照寫入數(shù)據(jù)的方式，將原塊地址標記為已刪除狀態(tài)。圖3所示為硬盤數(shù)據(jù)的刪除示意圖，具體的，硬盤收到指令后按照寫入數(shù)據(jù)的方式，將數(shù)據(jù)所在硬盤邏輯塊地址標記為無效。以上技術方案存在以下不足1)每次數(shù)據(jù)的拷貝、移動都需要硬盤設備和文件系統(tǒng)之間做一個交互的過程，增加了文件拷貝移動所花費的時間；2)數(shù)據(jù)的拷貝、移動都需要花費主機的CPU和DMA時間，降低了 CPU和DMA的負擔；3)數(shù)據(jù)的刪除僅在文件系統(tǒng)層面標記為無效，而硬盤的固件程序無法獲知邏輯塊地址對應的數(shù)據(jù)區(qū)已經(jīng)無效，此時邏輯塊地址并沒有真正被釋放，直到主機發(fā)送Trim命令，硬盤固件程序才將邏輯塊地址真正回收，因此降低了硬盤空間的實際利用率。綜上可知，現(xiàn)有的硬盤的數(shù)據(jù)操作，在實際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種硬盤數(shù)據(jù)的操作方法和硬盤控制器，其可以簡化硬盤數(shù)據(jù)的操作過程，提高硬盤性能。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種硬盤數(shù)據(jù)的操作方法，包括以下步驟接收并解析所述硬盤數(shù)據(jù)的操作命令，獲取所述硬盤數(shù)據(jù)的信息；根據(jù)所述硬盤數(shù)據(jù)信息，在硬盤內(nèi)部執(zhí)行所述操作命令；所述操作命令執(zhí)行完成后返回完成狀態(tài)信息。根據(jù)本發(fā)明的硬盤數(shù)據(jù)的操作方法，所述硬盤數(shù)據(jù)信息包括源邏輯塊地址、目標邏輯塊地址和塊長度。根據(jù)本發(fā)明的硬盤數(shù)據(jù)的操作方法，所述操作命令為拷貝命令，所述在硬盤內(nèi)部執(zhí)行所述操作命令包括將所述硬盤數(shù)據(jù)從所述源邏輯塊地址拷貝到硬盤緩存區(qū)，再將所述硬盤緩存區(qū)的數(shù)據(jù)拷貝到所述目的邏輯塊地址；或者所述操作命令為移動命令，所述在硬盤內(nèi)部執(zhí)行所述操作命令包括將所述源邏輯塊地址與物理塊地址的映射修改為所述目的邏輯塊地址與物理塊地址的映射。
根據(jù)本發(fā)明的硬盤數(shù)據(jù)的操作方法，所述硬盤數(shù)據(jù)信息包括邏輯塊地址和塊長度。根據(jù)本發(fā)明的硬盤數(shù)據(jù)的操作方法，所述操作命令為刪除命令，所述在硬盤內(nèi)部執(zhí)行所述操作命令包括將所述邏輯塊地址對應的物理塊地址上的數(shù)據(jù)從硬盤介質(zhì)上擦除，或修改為有效頁位圖，并將所述邏輯塊地址對應的標志位標為可回收狀態(tài)。本發(fā)明還相應的提供一種硬盤控制器，包括接口模塊，用于接收并解析所述硬盤數(shù)據(jù)的操作命令，獲取所述硬盤數(shù)據(jù)的信息，并且在所述操作命令執(zhí)行完成后返回完成狀態(tài)信息；命令處理模塊，用于根據(jù)所述硬盤數(shù)據(jù)信息，在硬盤內(nèi)部執(zhí)行所述操作命令。根據(jù)本發(fā)明的硬盤控制器，所述硬盤數(shù)據(jù)信息包括源邏輯塊地址、目標邏輯塊地址和塊長度。根據(jù)本發(fā)明的硬盤控制器，所述命令處理模塊包括第一處理子模塊，用于所述操作命令為拷貝命令時將所述硬盤數(shù)據(jù)從所述源邏輯塊地址拷貝到硬盤緩存區(qū)，再將所述硬盤緩存區(qū)的數(shù)據(jù)拷貝到所述目的邏輯塊地址；第二處理子模塊，用于所述操作命令為移動命令時將所述源邏輯塊地址與物理塊地址的映射修改為所述目的邏輯塊地址與物理塊地址的映射。根據(jù)本發(fā)明的硬盤控制器，所述硬盤數(shù)據(jù)信息包括邏輯塊地址和塊長度。根據(jù)本發(fā)明的硬盤控制器，所述命令處理模塊還包括第三處理子模塊，用于所述操作命令為刪除命令時將所述邏輯塊地址對應的物理塊地址上的數(shù)據(jù)從硬盤介質(zhì)上擦除，或修改為有效頁位圖，并將所述邏輯塊地址對應的標志位標為可回收狀態(tài)。本發(fā)明通過獲取硬盤數(shù)據(jù)的操作命令并對其解析處理，進而得到硬盤數(shù)據(jù)的信息，優(yōu)選的，硬盤數(shù)據(jù)信息可包括源邏輯塊地址、目標邏輯塊地址和塊長度，根據(jù)這些硬盤數(shù)據(jù)信息，操作命令可以在硬盤內(nèi)部執(zhí)行完成，且完成后返回完成狀態(tài)信息。數(shù)據(jù)的操作命令的執(zhí)行過程不需要經(jīng)過系統(tǒng)的緩存，借此簡化數(shù)據(jù)的操作，提高硬盤的性能。


圖1是現(xiàn)有技術一實施例的硬盤數(shù)據(jù)拷貝過程示意圖；圖2是現(xiàn)有技術一實施例的硬盤數(shù)據(jù)移動過程示意圖；圖3是現(xiàn)有技術一實施例的硬盤數(shù)據(jù)刪除過程示意圖；圖4是本發(fā)明一實施例的硬盤結構示意圖；圖5是本發(fā)明的硬盤數(shù)據(jù)的操作方法流程圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。參見圖4，本發(fā)明提供了一種硬盤100，其可以為機械硬盤，也可以為固態(tài)硬盤，該硬盤100具有一硬盤控制器10，其與主機連接，可以從主機獲取數(shù)據(jù)操作命令，該硬盤控制器10包括
接口模塊11，用于接收并解析硬盤數(shù)據(jù)的操作命令，獲取該硬盤數(shù)據(jù)的信息，并且在操作命令執(zhí)行完成后返回完成狀態(tài)信息。具體應用中，硬盤100的數(shù)據(jù)操作命令可以為拷貝、移動或刪除。當操作命令為拷貝或移動命令時，接口模塊11可以解析獲取相應的硬盤數(shù)據(jù)的源邏輯塊地址、目標邏輯塊地址和塊長度，當操作命令為刪除命令時，接口模塊可以解析獲取相應的硬盤數(shù)據(jù)的邏輯塊地址和塊長度。命令處理模塊12，用于根據(jù)硬盤數(shù)據(jù)信息，在硬盤100內(nèi)部執(zhí)行操作命令。具體的，命令處理模塊12包括第一處理子模塊121、第二處理子模塊122和第三處理子模塊123。當操作命令為拷貝命令時 ，該第一處理子模塊121將相應的硬盤數(shù)據(jù)從源邏輯塊地址拷貝到硬盤緩存區(qū)20，再將硬盤緩存區(qū)20的數(shù)據(jù)拷貝到目的邏輯塊地址，借此完成數(shù)據(jù)的拷貝過程；當操作命令為移動命令時，第二處理子模塊122將源邏輯塊地址與物理塊地址的映射修改為所述硬盤數(shù)據(jù)的目的邏輯塊地址與物理塊地址的映射，數(shù)據(jù)的移動操作過程，僅僅對相應的硬盤數(shù)據(jù)的地址映射表進行了改變，沒有數(shù)據(jù)的物理移動；當操作命令為刪除命令時，此時對應的硬盤數(shù)據(jù)信息包括邏輯塊地址和塊長度，第三處理子模塊123將邏輯塊地址對應的物理塊地址上的數(shù)據(jù)從硬盤介質(zhì)上擦除，或修改為有效頁位圖，并將所述邏輯塊地址對應的標志位標為可回收狀態(tài)。當相應的操作命令執(zhí)行完成后，接口模塊11將完成信息狀態(tài)返回主機，以便進一步的操作。本發(fā)明的實施例中，硬盤100可以通過對應的移動和刪除命令，獲知可以回收的邏輯塊地址。不需要主機再額外發(fā)送Trim命令來通知硬盤回收邏輯塊地址空間，該技術方案應用于固態(tài)硬盤，更能提高硬盤性能。本發(fā)明的可以應用于各種接口的硬盤100上，其不限于某種接口標準，且對相應的硬盤數(shù)據(jù)的操作僅在硬盤100的內(nèi)部完成，無需再經(jīng)過系統(tǒng)的緩存，提高存儲效率。參見圖5，本發(fā)明提供了一種硬盤數(shù)據(jù)的操作方法，其可以通過圖4所示的硬盤100實現(xiàn)，該方法包括步驟S501，接收模塊11接收并解析硬盤數(shù)據(jù)的操作命令，獲取硬盤數(shù)據(jù)的信息。具體的，當操作命令為拷貝或移動命令時，硬盤數(shù)據(jù)信息包括源邏輯塊地址、目標邏輯塊地址和塊長度，當操作命令為刪除命令時，硬盤數(shù)據(jù)信息包括邏輯塊地址和塊長度。步驟S502，命令處理模塊12根據(jù)所述硬盤數(shù)據(jù)信息，在硬盤內(nèi)部執(zhí)行所述操作命令。本發(fā)明的實施例中，若操作命令為拷貝命令，則步驟S502具體為根據(jù)源邏輯塊地址、目標邏輯塊地址和塊長度將硬盤數(shù)據(jù)從源邏輯塊地址拷貝到硬盤緩存區(qū)20，再將硬盤緩存區(qū)20的數(shù)據(jù)拷貝到目的邏輯塊地址；若操作命令為移動命令，則步驟S502具體為根據(jù)源邏輯塊地址、目標邏輯塊地址和塊長度，將源邏輯塊地址與物理塊地址的映射修改為目的邏輯塊地址與物理塊地址的映射；若操作指令為刪除命令，則步驟S502具體為根據(jù)邏輯塊地址和塊長度將邏輯塊地址對應的物理塊地址上的數(shù)據(jù)從硬盤介質(zhì)上擦除，或修改為有效頁位圖，并將邏輯塊地址對應的標志位標為可回收狀態(tài)。步驟S503,操作命令執(zhí)行完成后,接收模塊11返回完成狀態(tài)信息。本發(fā)明的方法適應于各種接口的硬盤，其簡化了硬盤數(shù)據(jù)的拷貝、移動和刪除過程，降低了 CPU的使用率，提高了數(shù)據(jù)操作效率，當其應用于固態(tài)硬盤，還可減少相應的寫放大(Write Amplify),提高使用壽命。綜上所述，本發(fā)明通過獲取硬盤數(shù)據(jù)的操作命令并對其解析處理，進而得到硬盤數(shù)據(jù)的信息，優(yōu)選的，硬盤數(shù)據(jù)信息可包括源邏輯塊地址、目標邏輯塊地址和塊長度，根據(jù)這些硬盤數(shù)據(jù)信息，操作命令可以在硬盤內(nèi)部執(zhí)行完成，且完成后返回完成狀態(tài)信息。數(shù)據(jù)的操作命令的執(zhí)行過程不需要經(jīng)過系統(tǒng)的緩存，借此簡化數(shù)據(jù)的操作，提高硬盤的性能。 當然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種硬盤數(shù)據(jù)的操作方法，其特征在于，包括以下步驟接收并解析所述硬盤數(shù)據(jù)的操作命令，獲取所述硬盤數(shù)據(jù)的信息；根據(jù)所述硬盤數(shù)據(jù)信息，在硬盤內(nèi)部執(zhí)行所述操作命令；所述操作命令執(zhí)行完成后返回完成狀態(tài)信息。
2.根據(jù)權利要求I所述的硬盤數(shù)據(jù)的操作方法，其特征在于，所述硬盤數(shù)據(jù)信息包括源邏輯塊地址、目標邏輯塊地址和塊長度。
3.根據(jù)權利要求2所述的硬盤數(shù)據(jù)的操作方法，其特征在于，所述操作命令為拷貝命令，所述在硬盤內(nèi)部執(zhí)行所述操作命令包括將所述硬盤數(shù)據(jù)從所述源邏輯塊地址拷貝到硬盤緩存區(qū)，再將所述硬盤緩存區(qū)的數(shù)據(jù)拷貝到所述目的邏輯塊地址；或者所述操作命令為移動命令，所述在硬盤內(nèi)部執(zhí)行所述操作命令包括將所述源邏輯塊地址與物理塊地址的映射修改為所述目的邏輯塊地址與物理塊地址的映射。
4.根據(jù)權利要求I所述的硬盤數(shù)據(jù)的操作方法，其特征在于，所述硬盤數(shù)據(jù)信息包括邏輯塊地址和塊長度。
5.根據(jù)權利要求4所述的硬盤數(shù)據(jù)的操作方法，其特征在于，所述操作命令為刪除命令，所述在硬盤內(nèi)部執(zhí)行所述操作命令包括將所述邏輯塊地址對應的物理塊地址上的數(shù)據(jù)從硬盤介質(zhì)上擦除，或修改為有效頁位圖，并將所述邏輯塊地址對應的標志位標為可回收狀態(tài)。
6.一種硬盤控制器，其特征在于，包括接口模塊，用于接收并解析所述硬盤數(shù)據(jù)的操作命令，獲取所述硬盤數(shù)據(jù)的信息，并且在所述操作命令執(zhí)行完成后返回完成狀態(tài)信息；命令處理模塊，用于根據(jù)所述硬盤數(shù)據(jù)信息，在硬盤內(nèi)部執(zhí)行所述操作命令。
7.根據(jù)權利要求6所述的硬盤控制器，其特征在于，所述硬盤數(shù)據(jù)信息包括源邏輯塊地址、目標邏輯塊地址和塊長度。
8.根據(jù)權利要求7所述的硬盤控制器，其特征在于，所述命令處理模塊包括第一處理子模塊，用于所述操作命令為拷貝命令時將所述硬盤數(shù)據(jù)從所述源邏輯塊地址拷貝到硬盤緩存區(qū)，再將所述硬盤緩存區(qū)的數(shù)據(jù)拷貝到所述目的邏輯塊地址；第二處理子模塊，用于所述操作命令為移動命令時將所述源邏輯塊地址與物理塊地址的映射修改為所述目的邏輯塊地址與物理塊地址的映射。
9.根據(jù)權利要求6所述的硬盤控制器，其特征在于，所述硬盤數(shù)據(jù)信息包括邏輯塊地址和塊長度。
10.根據(jù)權利要求9所述的硬盤控制器，其特征在于，所述命令處理模塊還包括第三處理子模塊，用于所述操作命令為刪除命令時將所述邏輯塊地址對應的物理塊地址上的數(shù)據(jù)從硬盤介質(zhì)上擦除，或修改為有效頁位圖，并將所述邏輯塊地址對應的標志位標為可回收狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明適用于計算機技術領域，提供了一種硬盤數(shù)據(jù)的操作方法，包括以下步驟接收并解析所述硬盤數(shù)據(jù)的操作命令，獲取所述硬盤數(shù)據(jù)的信息；根據(jù)所述硬盤數(shù)據(jù)信息，在硬盤內(nèi)部執(zhí)行所述操作命令；所述操作命令執(zhí)行完成后返回完成狀態(tài)信息。本發(fā)明還相應的提供一種硬盤控制器。借此，本發(fā)明的數(shù)據(jù)操作可以只在硬盤內(nèi)完成，無須經(jīng)過系統(tǒng)緩存，可降低CPU使用率，提高硬盤性能。
文檔編號G06F12/06GK102622307SQ20121004560
公開日2012年8月1日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權日2012年2月27日
發(fā)明者楊樹浩, 顏成建 申請人:記憶科技(深圳)有限公司