本發(fā)明涉及存儲(chǔ)，具體而言，涉及一種存儲(chǔ)空間分配方法、裝置及固態(tài)硬盤。

背景技術(shù)：

1、nand?flash是一種閃存，即一種非易失型存儲(chǔ)器，其是ssd(solid?state?drives，固態(tài)硬盤)的重要組成部分。閃存的基本存儲(chǔ)單元(cell)是浮柵晶體管，其在源極和漏極之間電流單向傳導(dǎo)的半導(dǎo)體上形成存儲(chǔ)電子的浮柵，浮柵上下被絕緣層包圍，電子存儲(chǔ)在該絕緣層中。

2、slc(single-level?cell，單層單元)是指一個(gè)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)1bit的信息，即只有0和1這兩種電壓變化。tlc(trinary-level?cell，三層單元)是指一個(gè)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)3bit的信息，即有000、001、010、011、100、101、110、111這八種電壓變化。由于tlc的電壓控制更加復(fù)雜，所以slc的讀寫速度快于tlc。雖然tlc能夠提高存儲(chǔ)容量、降低生產(chǎn)成本，但是其讀寫性能差、可擦寫的次數(shù)低、使用壽命短。然而slc具有良好的讀寫性能和可靠性，那么在一些對數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性或讀寫性能要求較高的場景，則可以采用plc(pure?slc，純slc)系統(tǒng)。

3、對于固態(tài)硬盤，通常需要?jiǎng)澐窒到y(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)來存儲(chǔ)不同的數(shù)據(jù)。目前通常是將采用slc模式的block(數(shù)據(jù)塊)作為系統(tǒng)區(qū)，并將采用tlc模式的block作為用戶區(qū)，以分配固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)空間。那么對于采用plc系統(tǒng)的固態(tài)硬盤，如何分配其存儲(chǔ)空間是十分重要的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種存儲(chǔ)空間分配方法、裝置及固態(tài)硬盤。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種存儲(chǔ)空間分配方法，應(yīng)用于固態(tài)硬盤，所述固態(tài)硬盤中的全部數(shù)據(jù)塊均采用slc模式，所述存儲(chǔ)空間分配方法包括：

4、檢查每個(gè)所述數(shù)據(jù)塊的健康狀態(tài)，并將健康狀態(tài)為全壞的每個(gè)數(shù)據(jù)塊均標(biāo)記為壞塊；

5、從全部數(shù)據(jù)塊中，獲取除所有壞塊以外的每個(gè)數(shù)據(jù)塊，得到待處理塊集合；

6、對所述待處理塊集合進(jìn)行分配，得到第一存儲(chǔ)空間和第二存儲(chǔ)空間；其中，所述第一存儲(chǔ)空間用于作為系統(tǒng)區(qū)以及所述第二存儲(chǔ)空間用于作為用戶區(qū)。

7、在可選的實(shí)施方式中，每個(gè)所述數(shù)據(jù)塊均有序號，所述待處理塊集合中每個(gè)數(shù)據(jù)塊的健康狀態(tài)為全好或半好；

8、所述對所述待處理塊集合進(jìn)行分配，得到第一存儲(chǔ)空間和第二存儲(chǔ)空間的步驟，包括：

9、在所述待處理塊集合中，獲取序號小于預(yù)設(shè)的參考序號的每個(gè)數(shù)據(jù)塊，得到第一塊集合，并獲取序號大于或等于所述參考序號的每個(gè)數(shù)據(jù)塊，得到第二塊集合；

10、從所述第一塊集合中，獲取與預(yù)設(shè)的系統(tǒng)區(qū)容量匹配的多個(gè)健康狀態(tài)為全好的數(shù)據(jù)塊并將其作為第一數(shù)據(jù)塊，得到全部第一數(shù)據(jù)塊組成的第一存儲(chǔ)空間；

11、將所述第一塊集合中除所有第一數(shù)據(jù)塊以外的每個(gè)數(shù)據(jù)塊，以及所述第二塊集合中的每個(gè)數(shù)據(jù)塊均作為第二數(shù)據(jù)塊，得到全部第二數(shù)據(jù)塊組成的第二存儲(chǔ)空間。

12、在可選的實(shí)施方式中，所述存儲(chǔ)空間分配方法還包括：

13、在所述固態(tài)硬盤運(yùn)行的過程中，對所述第一存儲(chǔ)空間中的任意一個(gè)第一數(shù)據(jù)塊進(jìn)行擦除操作之后，將該擦除后的第一數(shù)據(jù)塊重新分配到所述第一存儲(chǔ)空間。

14、在可選的實(shí)施方式中，所述存儲(chǔ)空間分配方法還包括：

15、在所述固態(tài)硬盤運(yùn)行的過程中，對所述第二存儲(chǔ)空間中的任意一個(gè)第二數(shù)據(jù)塊進(jìn)行擦除操作之后，將該擦除后的第二數(shù)據(jù)塊重新分配到所述第二存儲(chǔ)空間。

16、在可選的實(shí)施方式中，所述固態(tài)硬盤預(yù)留有n個(gè)第一緩沖區(qū)，所述存儲(chǔ)空間分配方法還包括：

17、在寫入數(shù)據(jù)的過程中，對于任意一個(gè)待寫入數(shù)據(jù)頁，根據(jù)所述待寫入數(shù)據(jù)頁從所述n個(gè)第一緩沖區(qū)中選取第一目標(biāo)緩沖區(qū)，并對所述待寫入數(shù)據(jù)頁進(jìn)行校驗(yàn)操作，且將所述待寫入數(shù)據(jù)頁的校驗(yàn)結(jié)果緩存至所述第一目標(biāo)緩沖區(qū)。

18、在可選的實(shí)施方式中，每個(gè)所述第一緩沖區(qū)均有編號且所述n個(gè)第一緩沖區(qū)的編號連續(xù)，所述待寫入數(shù)據(jù)頁具有序號；

19、所述根據(jù)所述待寫入數(shù)據(jù)頁從所述n個(gè)第一緩沖區(qū)中選取第一目標(biāo)緩沖區(qū)的步驟，包括：

20、根據(jù)所述待寫入數(shù)據(jù)頁的序號對n計(jì)算余數(shù)，并將編號與該余數(shù)一致的第一緩沖區(qū)作為第一目標(biāo)緩沖區(qū)。

21、在可選的實(shí)施方式中，所述固態(tài)硬盤預(yù)留有n個(gè)第二緩沖區(qū)，所述存儲(chǔ)空間分配方法還包括：

22、在垃圾回收的過程中，對于任意一個(gè)待回收數(shù)據(jù)頁，根據(jù)所述待回收數(shù)據(jù)頁從所述n個(gè)第二緩沖區(qū)中選取第二目標(biāo)緩沖區(qū)，并對所述待回收數(shù)據(jù)頁進(jìn)行校驗(yàn)操作，且將所述待回收數(shù)據(jù)頁的校驗(yàn)結(jié)果緩存至所述第二目標(biāo)緩沖區(qū)。

23、在可選的實(shí)施方式中，每個(gè)所述第二緩沖區(qū)均有編號且所述n個(gè)第二緩沖區(qū)的編號連續(xù)，所述n個(gè)第一緩沖區(qū)的編號與所述n個(gè)第二緩沖區(qū)的編號連續(xù)，所述待回收數(shù)據(jù)頁具有序號；

24、所述根據(jù)所述待回收數(shù)據(jù)頁從所述n個(gè)第二緩沖區(qū)中選取第二目標(biāo)緩沖區(qū)的步驟，包括：

25、根據(jù)所述待回收數(shù)據(jù)頁的序號對n計(jì)算余數(shù)，并將該余數(shù)與n之和作為目標(biāo)值，且將編號與該目標(biāo)值一致的第二緩沖區(qū)作為第二目標(biāo)緩沖區(qū)。

26、第二方面，本發(fā)明提供一種存儲(chǔ)空間分配裝置，應(yīng)用于固態(tài)硬盤，所述固態(tài)硬盤中的全部數(shù)據(jù)塊均采用slc模式，所述存儲(chǔ)空間分配裝置包括：

27、標(biāo)記模塊，用于檢查每個(gè)所述數(shù)據(jù)塊的健康狀態(tài)，并將健康狀態(tài)為全壞的每個(gè)數(shù)據(jù)塊均標(biāo)記為壞塊；

28、獲取模塊，用于從全部數(shù)據(jù)塊中，獲取除所有壞塊以外的每個(gè)數(shù)據(jù)塊，得到待處理塊集合；

29、分配模塊，用于對所述待處理塊集合進(jìn)行分配，得到第一存儲(chǔ)空間和第二存儲(chǔ)空間；其中，所述第一存儲(chǔ)空間用于作為系統(tǒng)區(qū)以及所述第二存儲(chǔ)空間用于作為用戶區(qū)。

30、第三方面，本發(fā)明提供一種固態(tài)硬盤，用于實(shí)現(xiàn)前述實(shí)施方式中任一項(xiàng)所述的存儲(chǔ)空間分配方法。

31、本發(fā)明提供的存儲(chǔ)空間分配方法、裝置及固態(tài)硬盤，該方法應(yīng)用于采用plc系統(tǒng)的固態(tài)硬盤，該方法包括：首先檢查每個(gè)數(shù)據(jù)塊的健康狀態(tài)，并將健康狀態(tài)為全壞的每個(gè)數(shù)據(jù)塊均標(biāo)記為壞塊；然后從全部數(shù)據(jù)塊中，獲取除所有壞塊以外的每個(gè)數(shù)據(jù)塊，得到待處理塊集合；最后對待處理塊集合進(jìn)行分配，得到第一存儲(chǔ)空間和第二存儲(chǔ)空間；并且第一存儲(chǔ)空間用于作為系統(tǒng)區(qū)以及第二存儲(chǔ)空間用于作為用戶區(qū)。本發(fā)明通過檢查固態(tài)硬盤中各個(gè)數(shù)據(jù)塊的健康狀態(tài)，并將健康狀態(tài)為全壞的數(shù)據(jù)塊標(biāo)記壞塊，以便在分配系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)的存儲(chǔ)空間時(shí)排除這些壞塊，從而提高了固態(tài)硬盤的穩(wěn)定性，提升了固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)性能。

32、為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

技術(shù)特征：

1.一種存儲(chǔ)空間分配方法，其特征在于，應(yīng)用于固態(tài)硬盤，所述固態(tài)硬盤中的全部數(shù)據(jù)塊均采用slc模式，所述存儲(chǔ)空間分配方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)空間分配方法，其特征在于，每個(gè)所述數(shù)據(jù)塊均有序號，所述待處理塊集合中每個(gè)數(shù)據(jù)塊的健康狀態(tài)為全好或半好；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的存儲(chǔ)空間分配方法，其特征在于，所述存儲(chǔ)空間分配方法還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的存儲(chǔ)空間分配方法，其特征在于，所述存儲(chǔ)空間分配方法還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)空間分配方法，其特征在于，所述固態(tài)硬盤預(yù)留有n個(gè)第一緩沖區(qū)，所述存儲(chǔ)空間分配方法還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述存儲(chǔ)空間分配方法，其特征在于，每個(gè)所述第一緩沖區(qū)均有編號且所述n個(gè)第一緩沖區(qū)的編號連續(xù)，所述待寫入數(shù)據(jù)頁具有序號；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的存儲(chǔ)空間分配方法，其特征在于，所述固態(tài)硬盤預(yù)留有n個(gè)第二緩沖區(qū)，所述存儲(chǔ)空間分配方法還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的存儲(chǔ)空間分配方法，其特征在于，每個(gè)所述第二緩沖區(qū)均有編號且所述n個(gè)第二緩沖區(qū)的編號連續(xù)，所述n個(gè)第一緩沖區(qū)的編號與所述n個(gè)第二緩沖區(qū)的編號連續(xù)，所述待回收數(shù)據(jù)頁具有序號；

9.一種存儲(chǔ)空間分配裝置，其特征在于，應(yīng)用于固態(tài)硬盤，所述固態(tài)硬盤中的全部數(shù)據(jù)塊均采用slc模式，所述存儲(chǔ)空間分配裝置包括：

10.一種固態(tài)硬盤，其特征在于，用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的存儲(chǔ)空間分配方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，提供一種存儲(chǔ)空間分配方法、裝置及固態(tài)硬盤。該方法應(yīng)用于采用PLC系統(tǒng)的固態(tài)硬盤，該方法包括：首先檢查每個(gè)數(shù)據(jù)塊的健康狀態(tài)，并將健康狀態(tài)為全壞的每個(gè)數(shù)據(jù)塊均標(biāo)記為壞塊；然后從全部數(shù)據(jù)塊中，獲取除所有壞塊以外的每個(gè)數(shù)據(jù)塊，得到待處理塊集合；最后對待處理塊集合進(jìn)行分配，得到第一存儲(chǔ)空間和第二存儲(chǔ)空間；并且第一存儲(chǔ)空間用于作為系統(tǒng)區(qū)以及第二存儲(chǔ)空間用于作為用戶區(qū)。通過檢查固態(tài)硬盤中各個(gè)數(shù)據(jù)塊的健康狀態(tài)，并將健康狀態(tài)為全壞的數(shù)據(jù)塊標(biāo)記壞塊，以便在分配系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)的存儲(chǔ)空間時(shí)排除這些壞塊，從而提高了固態(tài)硬盤的穩(wěn)定性，提升了固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)性能。

技術(shù)研發(fā)人員：孫成思,何瀚,王燦,后麗麗
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都佰維存儲(chǔ)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9