CN107391391B - 在固态硬盘的ftl实现数据拷贝的方法、***及固态硬盘 - Google Patents

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Abstract

本发明公开在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的方法、***及固态硬盘。该方法包括：维护一张逻辑地址LA到物理地址PA的地址映射表；对成为拷贝目标的物理地址PAdest维护一个数组或链表，这些从物理地址PAdest到多个逻辑地址LAi的映射组成一个反向地址映射表，维护该反向地址映射表；接收软件发送给固态硬盘的无复制拷贝命令，该无复制拷贝命令包括拷贝的源逻辑地址LAsrc、目标逻辑地址LAdest、和需要拷贝的数据块数量；根据无复制拷贝命令对地址映射表和反向地址映射表进行修改，以将目标逻辑地址LAdest指向源逻辑地址LAsrc映射到的物理地址，完成对数据的无复制拷贝。本发明能大大减少固态硬盘中不必要的写操作，降低拷贝时间，延长固态硬盘的使用寿命，提高数据可靠性。

Description

在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的方法、***及固态硬盘
技术领域
本发明涉及固态硬盘技术领域，尤其涉及一种在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的方法、***及固态硬盘。
背景技术
固态硬盘(Solid State Drives，SSD)的FTL(Flash translation layer，闪存转换层)是固态硬盘的设计核心，目前的固态硬盘中的FTL不提供支持内部数据复制命令的实现，更不提供零数据复制的支持，它只直接支持READ、WRITE、和TRIM等基本的命令，相应地，它只实现了地址映射、垃圾回收、数据读写和磨损平衡等基本的功能。
现有的固态硬盘对现有的应用和***程序大量使用的数据复制需求无法满足，需要主机上的CPU和内存参与数据的物理复制，包括实际从固态硬盘的读出和到固态硬盘的写入。但是这种做法存在着两个不足：(一)物理的数据复制导致复制耗时过长，浪费了固态硬盘的读写带宽和CPU的时间；(二)为了保证数据的持久性和一致性，在写操作之后往往要想固态硬盘发出FLUSH命令，但是FLUSH命令很耗时，会降低固态硬盘的性能，而且对固态硬盘的写操作会导致固态硬盘的寿命缩短。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供了一种在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的方法、***及固态硬盘，大大地减少了固态硬盘中不必要的写操作，从而降低了拷贝时间、延长了固态硬盘的使用寿命、提高了数据可靠性。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一方面，提供了一种在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的方法，该方法包括：
FTL维护一张逻辑地址LA到物理地址PA的地址映射表；对成为拷贝目标的物理地址PAdest维护一个数组或链表，以记录映射到物理地址PAdest的一个或多个逻辑地址LAi，其中i＝1、2、3……N，N≥1，这些从物理地址PAdest到多个逻辑地址LAi的映射组成一个反向地址映射表，维护该反向地址映射表，N称为映射计数；
接收软件发送给固态硬盘的无复制拷贝命令，所述无复制拷贝命令包括拷贝的源逻辑地址LAsrc、目标逻辑地址LAdest、和需要拷贝的数据块数量M；
根据所述无复制拷贝命令对地址映射表和反向地址映射表进行修改，以将目标逻辑地址LAdest指向源逻辑地址LAsrc映射到的物理地址，完成对数据的无复制拷贝。
其中，所述根据所述无复制拷贝命令对地址映射表和反向地址映射表进行修改，完成对数据的无复制拷贝包括：
FTL查找所述地址映射表判断目标逻辑地址LAdest是否已映射到一个物理地址PAdest上，若否，在所述地址映射表上查出源逻辑地址LAsrc对应的的物理地址PAsrc，并将物理地址PAsrc作为目标逻辑地址LAdest的物理地址，即将(LAdest，PAsrc)写入地址映射表中；若是，将在物理地址PAdest上的闪存页作废掉，在所述地址映射表上查出源逻辑地址LAsrc对应的的物理地址PAsrc，并将物理地址PAsrc作为目标逻辑地址LAdest的物理地址，即将(LAdest，PAsrc)写入所述地址映射表中；
根据需要拷贝的数据块数量M，将(LAdest+1，PAsrc+1)、(LAdest+2，PAsrc+2)、……、(LAdest+M-1，PAsrc+M-1)写入所述地址映射表中，完成对数据的无复制拷贝。
其中，接收软件发送给固态硬盘的无复制拷贝命令具体为：接收软件通过一个操作***调用发送给固态硬盘的无复制拷贝命令。
其中，在所述这些从物理地址PAdest到多个逻辑地址LAi的映射组成一个反向地址映射表，维护该反向地址映射表，N称为映射计数之后还包括：FTL在进行垃圾收集、静态磨损平衡时，若涉及的逻辑地址或物理地址在所述反向地址映射表中，则对地址映射表和反向地址映射表进行相应的更新。
第二方面，提供了一种在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的***，该***包括：
映射表维护模块，维护一张逻辑地址LA到物理地址PA的地址映射表；对成为拷贝目标的物理地址PAdest维护一个数组或链表，以记录映射到物理地址PAdest的一个或多个逻辑地址LAi，其中i＝1、2、3……N，N≥1，这些从物理地址PAdest到多个逻辑地址LAi的映射组成一个反向地址映射表，维护该反向地址映射表，N称为映射计数；
命令接收模块，用于接收软件发送给固态硬盘的无复制拷贝命令，所述无复制拷贝命令包括拷贝的源逻辑地址LAsrc、目标逻辑地址LAdest、和需要拷贝的数据块数量M；
修改模块，用于根据所述无复制拷贝命令对地址映射表和反向地址映射表进行修改，以将目标逻辑地址LAdest指向源逻辑地址LAsrc映射到的物理地址，完成对数据的无复制拷贝。
其中，所述修改模块具体用于：
查找所述地址映射表判断目标逻辑地址LAdest是否已映射到一个物理地址PAdest上，若否，在所述地址映射表上查出源逻辑地址LAsrc对应的的物理地址PAsrc，并将物理地址PAsrc作为目标逻辑地址LAdest的物理地址，即将(LAdest，PAsrc)写入地址映射表中；若是，将在物理地址PAdest上的闪存页作废掉，在所述地址映射表上查出源逻辑地址LAsrc对应的的物理地址PAsrc，并将物理地址PAsrc作为目标逻辑地址LAdest的物理地址，即将(LAdest，PAsrc)写入所述地址映射表中；
根据需要拷贝的数据块数量M，将(LAdest+1，PAsrc+1)、(LAdest+2，PAsrc+2)、……、(LAdest+M-1，PAsrc+M-1)写入所述地址映射表中，完成对数据的无复制拷贝。
其中，接收软件发送给固态硬盘的无复制拷贝命令具体为：接收软件通过一个操作***调用发送给固态硬盘的无复制拷贝命令。
其中，所述修改模块还用于：在进行垃圾收集、静态磨损平衡时，若涉及的逻辑地址或物理地址在所述反向地址映射表中，则对地址映射表和反向地址映射表进行相应的更新。
第三方面提供了一种固态硬盘，该固态硬盘的FTL用于执行以下步骤：
维护一张逻辑地址LA到物理地址PA的地址映射表；对成为拷贝目标的物理地址PAdest维护一个数组或链表，以记录映射到物理地址PAdest的一个或多个逻辑地址LAi，其中i＝1、2、3……N，N≥1，这些从物理地址PAdest到多个逻辑地址LAi的映射组成一个反向地址映射表，维护该反向地址映射表，N称为映射计数；
接收软件发送给固态硬盘的无复制拷贝命令，所述无复制拷贝命令包括拷贝的源逻辑地址LAsrc、目标逻辑地址LAdest、和需要拷贝的数据块数量M；
根据所述无复制拷贝命令对地址映射表和反向地址映射表进行修改，以将目标逻辑地址LAdest指向源逻辑地址LAsrc映射到的物理地址，完成对数据的无复制拷贝。
其中，所述根据所述无复制拷贝命令对地址映射表和反向地址映射表进行修改，完成对数据的无复制拷贝包括：
FTL查找所述地址映射表判断目标逻辑地址LAdest是否已映射到一个物理地址PAdest上，若否，在所述地址映射表上查出源逻辑地址LAsrc对应的的物理地址PAsrc，并将物理地址PAsrc作为目标逻辑地址LAdest的物理地址，即将(LAdest，PAsrc)写入地址映射表中；若是，将在物理地址PAdest上的闪存页作废掉，在所述地址映射表上查出源逻辑地址LAsrc对应的的物理地址PAsrc，并将物理地址PAsrc作为目标逻辑地址LAdest的物理地址，即将(LAdest，PAsrc)写入所述地址映射表中；
根据需要拷贝的数据块数量M，将(LAdest+1，PAsrc+1)、(LAdest+2，PAsrc+2)、……、(LAdest+M-1，PAsrc+M-1)写入所述地址映射表中，完成对数据的无复制拷贝。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过维护一张逻辑地址LA到物理地址PA的地址映射表、以及一张由物理地址PAdest与多个逻辑地址LAi的映射关系组成的反向地址映射表，当固态硬盘需要拷贝的时候，根据无复制拷贝命令中的源逻辑地址LAsrc、目标逻辑地址LAdest、和需要拷贝的数据块数量对地址映射表和反向地址映射表进行修改，将拷贝的目标逻辑地址指向源逻辑地址映射到的物理逻辑地址即可，这样对该目标逻辑地址的访问就会获得和源逻辑地址一样的数据，数据不需要作物理拷贝，大大地减少了固态硬盘中不必要的写操作，从而降低了拷贝时间、延长了固态硬盘的使用寿命、提高了数据可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施方式中提供的一种在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的方法的实施例的方法流程图。
图2是本发明具体实施方式中提供的一种在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的方法的另一实施例的方法流程图。
图3是本发明具体实施方式中提供的一种在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的***的实施例的结构框图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图1～2对本发明实施例提供的一种在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的方法作进一步的详细描述。请参考图1，其是本发明具体实施方式中提供的一种在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的方法的第一实施例的方法流程图。如图1所示，在一些实施例中，该方法包括步骤S101～步骤S103，具体如下：
步骤S101：FTL维护一张逻辑地址LA到物理地址PA的地址映射表；对成为拷贝目标的物理地址PAdest维护一个数组或链表，以记录映射到物理地址PAdest的一个或多个逻辑地址LAi，其中i＝1、2、3……N，N≥1，这些从物理地址PAdest到多个逻辑地址LAi的映射组成一个反向地址映射表，维护该反向地址映射表，N称为映射计数。
步骤S102：接收软件发送给固态硬盘的无复制拷贝命令，所述无复制拷贝命令包括拷贝的源逻辑地址LAsrc、目标逻辑地址LAdest、和需要拷贝的数据块数量M，M为正整数。
在一些实施例中，所述软件包括主机中的应用程序和操作***中的***软件。接收软件发送给固态硬盘的无复制拷贝命令具体为：接收软件通过一个操作***调用发送给固态硬盘的无复制拷贝命令，这是针对应用程序来说的，应用程序需要通过操作***调用把无复制拷贝命令发送给FTL。
步骤S103：根据所述无复制拷贝命令对地址映射表和反向地址映射表进行修改，以将目标逻辑地址LAdest指向源逻辑地址LAsrc映射到的物理地址，完成对数据的无复制拷贝。
在一些优选的实施例中，步骤S103：根据所述无复制拷贝命令对地址映射表和反向地址映射表进行修改，完成对数据的无复制拷贝包括：
步骤S1031：FTL查找所述地址映射表判断目标逻辑地址LAdest是否已映射到一个物理地址PAdest上，若否，在所述地址映射表上查出源逻辑地址LAsrc对应的的物理地址PAsrc，并将物理地址PAsrc作为目标逻辑地址LAdest的物理地址，即将(LAdest，PAsrc)写入地址映射表中；若是，将在物理地址PAdest上的闪存页作废掉(若为物理页地址，则将在物理页地址上的闪存页作废掉，需要说明的是闪存不支持直接的页修改或删除。只能先标记该页为无用页，以后再以更大的数据单位擦除，擦除以后该位置才可重新写)，在所述地址映射表上查出源逻辑地址LAsrc对应的的物理地址PAsrc，并将物理地址PAsrc作为目标逻辑地址LAdest的物理地址，即将(LAdest，PAsrc)写入所述地址映射表中。
反向地址映射表不能因为突然掉电等事故原因丢失，需要用超级电容或电池的有限电力在事故发生后紧急写回。考虑到有限电力只能讲少量的数据写回，并且SSD内的DRAM容量有限，反向地址映射表需要限制在一定的大小以内，为此，可通过采取以下两种方法缩小反向地址映射表：(1)定期将其写回，确保在DRAM中的脏页的大小在容许的范围内；(2)定期将映射计数为1的表项从反向地址映射表中删除。如果有必要，将与映射计数N≥1的物理页相联的逻辑页分别写到不同的物理页上，从而将它们的映射计数降成1并被删除。
步骤S1032：根据需要拷贝的数据块数量M，将(LAdest+1，PAsrc+1)、(LAdest+2，PAsrc+2)、……、(LAdest+M-1，PAsrc+M-1)写入所述地址映射表中，完成对数据的无复制拷贝。
图2是本发明具体实施方式中提供的一种在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的方法的另一实施例的方法流程图，如图2所示，作为一个实施例，在所述这些从物理地址PAdest到多个逻辑地址LAi的映射组成一个反向地址映射表，维护该反向地址映射表，N称为映射计数之后还包括步骤S104：FTL在进行垃圾收集、静态磨损平衡时，若涉及的逻辑地址或物理地址在所述反向地址映射表中，则对地址映射表和反向地址映射表进行相应的更新。这样当逻辑地址与物理地址的映射关系发生变化时，能及时对地址映射表和反地址映射表进行更新，以保证后续实现数据复制时的准确性。
作为一个实施例FTL维护一张逻辑块地址LBA到物理块地址PBA的地址映射表；FTL查找所述地址映射表判断目标块地址LBAdest是否已映射到一个物理块地址PBAdest上，若否，在所述地址映射表上查出与目标块地址LBAdest对应的源地址LBAsrc的物理地址PBAsrc，并将物理地址PBAsrc作为目标逻辑块地址LBAdest的物理块地址，即将(LBAdest，PBAsrc)写入地址映射表中；若是，将在物理块地址PBAdest上的闪存块作废掉，在所述地址映射表上查出与目标逻辑块地址LBAdest对应的源逻辑块地址LBAsrc的物理块地址PBAsrc，并将物理块地址PBAsrc作为目标逻辑块地址LBAdest的物理块地址，即将(LBAdest，PBAsrc)写入表中；对成为拷贝目标的物理块地址PBAdest维护一个数组或链表，以记录映射到物理块地址PBAdest的一个或多个逻辑块地址LBAi，其中i＝1、2、3……N，N≥1，物理块地址PBAdest与多个逻辑块地址LBAi的映射关系组成一个反向地址映射表，N称为映射计数，每个在反向地址映射表中的物理块地址PBAdest都维护一个映射计数N。
在本实施例中，拷贝的源数据和目标数据是一样的，数据不用作物理拷贝，只需修改有关地址的映射关系就可以，具体作法是：将拷贝的目标逻辑地址指向源逻辑地址映射到的物理逻辑地址即可，这样对该目标逻辑地址的访问就会获得和源逻辑地址一样的数据，从功能上看就有了拷贝的效果。需要澄清的是，SSD的使用(读或写)是一定的数据大小为读写单位(比如4KB)为单位的，这个单位通常称为块。在SSD的内部管理中也是以一定的数据单位从其内部的闪存读写数据的，这个单位通常称为页。这两个单位可能不一样大，但不影响我们的设计。所以为理解方便，可以认为它们一样大。
在一些实施例中，零数据复制的无复制拷贝命令可以通过一个操作***调用提供给应用程序，大量的各种应用和***程序可以使用这个操作***调用或无复制拷贝命令极大地提高性能，将原来的由读写两个步骤实现的数据在固态硬盘上的物理拷贝替换成一个无复制拷贝的***调用或无复制拷贝命令就可以。无复制拷贝命令可应用于以下应用场景：1.数据库或文件***中日志操作；2.在支持Container虚拟执行环境的OverlayFS/UnionFS中文件写操作；3.固态硬盘全盘的去碎片化操作；4.在文件中增加或减少块的操作；5.实现块级别的去冗余的软件。使用无复制拷贝可以大大提高软件的性能，除了提供I/O性能外，还大大减少了固态硬盘闪存内的不必要的写操作，从而大大地延长了固态硬盘存储器的使用寿命和提高数据的可靠性。
综上所述，本实施例通过维护一张逻辑地址LA到物理地址PA的地址映射表、以及一张由物理地址PAdest与多个逻辑地址LAi的映射关系组成的反向地址映射表，当固态硬盘需要拷贝的时候，根据无复制拷贝命令中的源逻辑地址LAsrc、目标逻辑地址LAdest、和需要拷贝的数据块数量对地址映射表和反向地址映射表进行修改，将拷贝的目标逻辑地址指向源逻辑地址映射到的物理逻辑地址即可，这样对该目标逻辑地址的访问就会获得和源逻辑地址一样的数据，数据不需要作物理拷贝，大大地提高了I/O性能，大大地减少了固态硬盘中不必要的写操作，从而降低了拷贝时间、延长了固态硬盘的使用寿命、提高了数据可靠性。
以下是本发明具体实施方式中提供的一种在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的***的实施例，***的实施例基于上述的方法的实施例实现，在***中未尽的描述，请参考前述方法的实施例。
请参考图3，其是本发明具体实施方式中提供的一种在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的***的实施例的结构方框图。如图3所示，该***包括：
映射表维护模块10，维护一张逻辑地址LA到物理地址PA的地址映射表；对成为拷贝目标的物理地址PAdest维护一个数组或链表，以记录映射到物理地址PAdest的一个或多个逻辑地址LAi，其中i＝1、2、3……N，N≥1，这些从物理地址PAdest到多个逻辑地址LAi的映射组成一个反向地址映射表，维护该反向地址映射表，N称为映射计数。
命令接收模块20，用于接收软件发送给固态硬盘的无复制拷贝命令，所述无复制拷贝命令包括拷贝的源逻辑地址LAsrc、目标逻辑地址LAdest、和需要拷贝的数据块数量M，M为正整数。在一些实施例中，所述软件包括主机中的应用程序和操作***中的***软件。接收软件发送给固态硬盘的无复制拷贝命令具体为：接收软件通过一个操作***调用发送给固态硬盘的无复制拷贝命令，这是针对应用程序来说的，应用程序需要通过操作***调用把无复制拷贝命令发送给FTL。
修改模块30，用于根据所述无复制拷贝命令对地址映射表和反向地址映射表进行修改，以将目标逻辑地址LAdest指向源逻辑地址LAsrc映射到的物理地址，完成对数据的无复制拷贝。
在一些实施例中，修改模块30具体用于：查找所述地址映射表判断目标逻辑地址LAdest是否已映射到一个物理地址PAdest上，若否，在所述地址映射表上查出源逻辑地址LAsrc对应的的物理地址PAsrc，并将物理地址PAsrc作为目标逻辑地址LAdest的物理地址，即将(LAdest，PAsrc)写入地址映射表中；若是，将在物理地址PAdest上的闪存页作废掉，在所述地址映射表上查出源逻辑地址LAsrc对应的的物理地址PAsrc，并将物理地址PAsrc作为目标逻辑地址LAdest的物理地址，即将(LAdest，PAsrc)写入所述地址映射表中；根据需要拷贝的数据块数量M，将(LAdest+1，PAsrc+1)、(LAdest+2，PAsrc+2)、……、(LAdest+M-1，PAsrc+M-1)写入所述地址映射表中，完成对数据的无复制拷贝。
在一些实施例中，修改模块30还用于：在进行垃圾收集、静态磨损平衡时，若涉及的逻辑地址或物理地址在所述反向地址映射表中，则对地址映射表和反向地址映射表进行相应的更新。
综上所述，本实施例提供的在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的***通过维护一张逻辑地址LA到物理地址PA的地址映射表、以及一张由物理地址PAdest与多个逻辑地址LAi的映射关系组成的反向地址映射表，当固态硬盘需要拷贝的时候，根据无复制拷贝命令中的源逻辑地址LAsrc、目标逻辑地址LAdest、和需要拷贝的数据块数量对地址映射表和反向地址映射表进行修改，将拷贝的目标逻辑地址指向源逻辑地址映射到的物理逻辑地址即可，这样对该目标逻辑地址的访问就会获得和源逻辑地址一样的数据，数据不需要作物理拷贝，大大地提高了I/O性能，大大地减少了固态硬盘中不必要的写操作，从而降低了拷贝时间、延长了固态硬盘的使用寿命、提高了数据可靠性。
本发明实施例还提供了一种固态硬盘，该固态硬盘的FTL用于执行上述方法实施例中的步骤S101～步骤S103，具体如下：
步骤S101：维护一张逻辑地址LA到物理地址PA的地址映射表；对成为拷贝目标的物理地址PAdest维护一个数组或链表，以记录映射到物理地址PAdest的一个或多个逻辑地址LAi，其中i＝1、2、3……N，N≥1，这些从物理地址PAdest到多个逻辑地址LAi的映射组成一个反向地址映射表，维护该反向地址映射表，N称为映射计数。
步骤S102：接收软件发送给固态硬盘的无复制拷贝命令，所述无复制拷贝命令包括拷贝的源逻辑地址LAsrc、目标逻辑地址LAdest、和需要拷贝的数据块数量M，M为正整数。
步骤S103：根据所述无复制拷贝命令对地址映射表和反向地址映射表进行修改，以将目标逻辑地址LAdest指向源逻辑地址LAsrc映射到的物理地址，完成对数据的无复制拷贝。
在一些优选的实施例中，步骤S103：根据所述无复制拷贝命令对地址映射表和反向地址映射表进行修改，完成对数据的无复制拷贝包括步骤S1031-步骤S1032，具体如下：
步骤S1031：FTL查找所述地址映射表判断目标逻辑地址LAdest是否已映射到一个物理地址PAdest上，若否，在所述地址映射表上查出源逻辑地址LAsrc对应的的物理地址PAsrc，并将物理地址PAsrc作为目标逻辑地址LAdest的物理地址，即将(LAdest，PAsrc)写入地址映射表中；若是，将在物理地址PAdest上的闪存页作废掉，在所述地址映射表上查出源逻辑地址LAsrc对应的的物理地址PAsrc，并将物理地址PAsrc作为目标逻辑地址LAdest的物理地址，即将(LAdest，PAsrc)写入所述地址映射表中。
步骤S1032：根据需要拷贝的数据块数量M，将(LAdest+1，PAsrc+1)、(LAdest+2，PAsrc+2)、……、(LAdest+M-1，PAsrc+M-1)写入所述地址映射表中，完成对数据的无复制拷贝。
本实施例提供的固态硬盘还用于执行上述的方法的实施例的其他步骤和内容，在固态硬盘中未尽的描述，请参考前述方法的实施例。
本实施例提供的固态硬盘通过维护一张逻辑地址LA到物理地址PA的地址映射表、以及一张由物理地址PAdest与多个逻辑地址LAi的映射关系组成的反向地址映射表，当固态硬盘需要拷贝的时候，根据无复制拷贝命令中的源逻辑地址LAsrc、目标逻辑地址LAdest、和需要拷贝的数据块数量对地址映射表和反向地址映射表进行修改，将拷贝的目标逻辑地址指向源逻辑地址映射到的物理逻辑地址即可，这样对该目标逻辑地址的访问就会获得和源逻辑地址一样的数据，数据不需要作物理拷贝，大大地提高了I/O性能，大大地减少了固态硬盘中不必要的写操作，从而降低了拷贝时间、延长了固态硬盘的使用寿命、提高了数据可靠性。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的方法，其特征在于，该方法包括：
FTL维护一张逻辑地址LA到物理地址PA的地址映射表；对成为拷贝目标的物理地址PAdest维护一个数组或链表，以记录映射到物理地址PAdest的一个或多个逻辑地址LAi，其中i＝1、2、3……N，N≥1，这些从物理地址PAdest到多个逻辑地址LAi的映射组成一个反向地址映射表，维护该反向地址映射表，N称为映射计数；
接收软件发送给固态硬盘的无复制拷贝命令，所述无复制拷贝命令包括拷贝的源逻辑地址LAsrc、目标逻辑地址LAdest、和需要拷贝的数据块数量M；
根据所述无复制拷贝命令对地址映射表和反向地址映射表进行修改，以将目标逻辑地址LAdest指向源逻辑地址LAsrc映射到的物理地址，完成对数据的无复制拷贝；
其中，所述根据所述无复制拷贝命令对地址映射表和反向地址映射表进行修改，完成对数据的无复制拷贝包括：
FTL查找所述地址映射表判断目标逻辑地址LAdest是否已映射到一个物理地址PAdest上，若否，在所述地址映射表上查出源逻辑地址LAsrc对应的物理地址PAsrc，并将物理地址PAsrc作为目标逻辑地址LAdest的物理地址，即将(LAdest，PAsrc)写入地址映射表中；若是，将在物理地址PAdest上的闪存页作废掉，在所述地址映射表上查出源逻辑地址LAsrc对应的物理地址PAsrc，并将物理地址PAsrc作为目标逻辑地址LAdest的物理地址，即将(LAdest，PAsrc)写入所述地址映射表中；
根据需要拷贝的数据块数量M，将(LAdest+1，PAsrc+1)、(LAdest+2，PAsrc+2)、……、(LAdest+M-1，PAsrc+M-1)写入所述地址映射表中，完成对数据的无复制拷贝。
2.根据权利要求1所述的一种在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的方法，其特征在于，接收软件发送给固态硬盘的无复制拷贝命令具体为：接收软件通过一个操作***调用发送给固态硬盘的无复制拷贝命令。
3.根据权利要求1所述的一种在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的方法，其特征在于，在所述这些从物理地址PAdest到多个逻辑地址LAi的映射组成一个反向地址映射表，维护该反向地址映射表，N称为映射计数之后还包括：FTL在进行垃圾收集、静态磨损平衡时，若涉及的逻辑地址或物理地址在所述反向地址映射表中，则对地址映射表和反向地址映射表进行相应的更新。
4.一种在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的***，其特征在于，该***包括：
映射表维护模块，维护一张逻辑地址LA到物理地址PA的地址映射表；对成为拷贝目标的物理地址PAdest维护一个数组或链表，以记录映射到物理地址PAdest的一个或多个逻辑地址LAi，其中i＝1、2、3……N，N≥1，这些从物理地址PAdest到多个逻辑地址LAi的映射组成一个反向地址映射表，维护该反向地址映射表，N称为映射计数；
命令接收模块，用于接收软件发送给固态硬盘的无复制拷贝命令，所述无复制拷贝命令包括拷贝的源逻辑地址LAsrc、目标逻辑地址LAdest、和需要拷贝的数据块数量M；
修改模块，用于根据所述无复制拷贝命令对地址映射表和反向地址映射表进行修改，以将目标逻辑地址LAdest指向源逻辑地址LAsrc映射到的物理地址，完成对数据的无复制拷贝；其具体用于：
查找所述地址映射表判断目标逻辑地址LAdest是否已映射到一个物理地址PAdest上，若否，在所述地址映射表上查出源逻辑地址LAsrc对应的物理地址PAsrc，并将物理地址PAsrc作为目标逻辑地址LAdest的物理地址，即将(LAdest，PAsrc)写入地址映射表中；若是，将在物理地址PAdest上的闪存页作废掉，在所述地址映射表上查出源逻辑地址LAsrc对应的物理地址PAsrc，并将物理地址PAsrc作为目标逻辑地址LAdest的物理地址，即将(LAdest，PAsrc)写入所述地址映射表中；
根据需要拷贝的数据块数量M，将(LAdest+1，PAsrc+1)、(LAdest+2，PAsrc+2)、……、(LAdest+M-1，PAsrc+M-1)写入所述地址映射表中，完成对数据的无复制拷贝。
5.根据权利要求4所述的一种在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的***，其特征在于，所述接收软件发送给固态硬盘的无复制拷贝命令具体为：接收软件通过一个操作***调用发送给固态硬盘的无复制拷贝命令。
6.根据权利要求4所述的一种在固态硬盘的FTL实现数据拷贝的***，其特征在于，所述修改模块还用于：在进行垃圾收集、静态磨损平衡时，若涉及的逻辑地址或物理地址在所述反向地址映射表中，则对地址映射表和反向地址映射表进行相应的更新。
7.一种固态硬盘，其特征在于，所述固态硬盘的FTL用于执行以下步骤：
维护一张逻辑地址LA到物理地址PA的地址映射表；对成为拷贝目标的物理地址PAdest维护一个数组或链表，以记录映射到物理地址PAdest的一个或多个逻辑地址LAi，其中i＝1、2、3……N，N≥1，这些从物理地址PAdest到多个逻辑地址LAi的映射组成一个反向地址映射表，维护该反向地址映射表，N称为映射计数；
接收软件发送给固态硬盘的无复制拷贝命令，所述无复制拷贝命令包括拷贝的源逻辑地址LAsrc、目标逻辑地址LAdest、和需要拷贝的数据块数量M；
根据所述无复制拷贝命令对地址映射表和反向地址映射表进行修改，以将目标逻辑地址LAdest指向源逻辑地址LAsrc映射到的物理地址，完成对数据的无复制拷贝；
其中，所述根据所述无复制拷贝命令对地址映射表和反向地址映射表进行修改，完成对数据的无复制拷贝包括：
FTL查找所述地址映射表判断目标逻辑地址LAdest是否已映射到一个物理地址PAdest上，若否，在所述地址映射表上查出源逻辑地址LAsrc对应的物理地址PAsrc，并将物理地址PAsrc作为目标逻辑地址LAdest的物理地址，即将(LAdest，PAsrc)写入地址映射表中；若是，将在物理地址PAdest上的闪存页作废掉，在所述地址映射表上查出源逻辑地址LAsrc对应的物理地址PAsrc，并将物理地址PAsrc作为目标逻辑地址LAdest的物理地址，即将(LAdest，PAsrc)写入所述地址映射表中；
根据需要拷贝的数据块数量M，将(LAdest+1，PAsrc+1)、(LAdest+2，PAsrc+2)、……、(LAdest+M-1，PAsrc+M-1)写入所述地址映射表中，完成对数据的无复制拷贝。
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