CN108182154A - 一种基于固态硬盘的日志文件的读写方法及固态硬盘 - Google Patents

一种基于固态硬盘的日志文件的读写方法及固态硬盘 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于固态硬盘的日志文件的读写方法及固态硬盘，所述方法包括：于固态硬盘的固件***创建一DRAM存储空间以服务日志文件的读写，当写入日志文件时，将日志文件写入所述DRAM存储空间；当读取日志文件时，从所述DRAM存储空间读出日志文件。本发明通过创建DRAM存储空间来负责日志文件的读写，减少了对固态硬盘的物理的写，提高了固态硬盘的寿命，也无需因计算唯一指纹而占用文件***资源，开销小。

Description

一种基于固态硬盘的日志文件的读写方法及固态硬盘
技术领域
本发明涉及固态硬盘技术领域，尤其涉及一种基于固态硬盘的日志文件的读写方法及固态硬盘。
背景技术
现有技术中，几乎所有的文件***都提供日志功能，以保护文件***以及文件在遇到突然断电等原因导致***非正常停机后的完整性，而这样的文件***称为日志文件***，当日志文件***运行在数据模式时，元数据和数据都先写入日志中，再写入文件***中，这种模式可以最大程度地保护文件***的完整性，但是这将写入磁盘的数据量加倍了，会严重降低文件***写操作的性能，日志文件***就是防止文件***的元数据被损坏，它作为一个缓存块先缓存所有的元数据，如果磁盘数据异常，就会从缓存块中恢复。
传统的方法并未区分日志文件数据和实际数据之间的关系，相同的数据会被写入固态硬盘两次。现有技术通过重复数据删除，计算数据块指纹来区分管理相同的数据，但这种方案往往需要硬件和***软件的支持，开销较大，提高了***成本和功耗。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供了一种开销小、物理写入量少、能延长固态硬盘寿命的基于固态硬盘的日志文件的读写方法及固态硬盘。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供了一种基于固态硬盘的日志文件的读写方法，其特征在于，所述方法包括：于固态硬盘的固件***创建一DRAM存储空间以服务日志文件的读写，当写入日志文件时，将日志文件写入所述DRAM存储空间；当读取日志文件时，从所述DRAM存储空间读出日志文件。
其中，所述方法还包括：当固态硬盘掉电时，将存储于所述DRAM存储空间中的日志文件写入所述固态硬盘的闪存中，而在固态硬盘重启时，将掉电时存储至闪存中的日志文件读入所述DRAM存储空间中。
其中，所述于固态硬盘的固件***创建一DRAM存储空间以服务日志文件的读写的步骤包括：
获取于固态硬盘上创建的逻辑空间的信息并将其发送给固态硬盘的固件***；
固件***根据所述接收的逻辑空间的信息创建所述DRAM存储空间；
其中，所述逻辑空间的信息包括逻辑空间的起始地址及空间大小。
其中，所述DRAM存储空间的大小与逻辑空间的空间大小为线性关系。
其中，所述逻辑空间的信息通过用户自定义命令发送给所述固件***。
另一方面，本发明提供了一种固态硬盘，该固态硬盘的固件***中创建有一用于服务日志文件的读写的DRAM存储空间，当写入日志文件时，将日志文件写入所述DRAM存储空间；当读取日志文件时，从所述DRAM存储空间读出日志文件。
其中，所述固态硬盘在其掉电时，将存储于所述DRAM存储空间中的日志文件写入闪存中，而在其重启时，将掉电时存储至闪存中的日志文件读入所述DRAM存储空间中。
其中，所述DRAM存储空间根据日志文件***在固态硬盘所创建的逻辑空间的信息创建；其中，所述逻辑空间的信息包括逻辑空间的起始地址及空间大小。
其中，所述DRAM存储空间的大小与逻辑空间的空间大小为线性关系。
其中，所述逻辑空间的信息通过用户自定义命令发送。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过创建DRAM存储空间来负责日志文件的读写，日志文件***将需要写入的日志文件写入所述DRAM存储空间或从DRAM存储空间中读取日志文件，本发明减少了对固态硬盘的物理的写，延长了固态硬盘的寿命，也无需因计算唯一指纹而占用文件***资源，开销小。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中提供的一种基于固态硬盘的日志文件的读写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固态硬盘的结构示意图。
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对本发明实施例提供的一种基于固态硬盘的日志文件的读写方法作进一步的详细描述。在一些实施例中，该方法包括：
步骤S101：于固态硬盘的固件***创建一DRAM存储空间以服务日志文件的读写，当写入日志文件时，将日志文件写入所述DRAM存储空间；当读取日志文件时，从所述DRAM存储空间读出日志文件。
图2是本发明具体实施方式中提供的一种固态硬盘的结构示意图，如图2所示，固态硬盘100(Solid State Disk，简称SSD)主要由固态硬盘控制器101、FLASH(闪存)103存储阵列、板上DRAM(Dynamic Random Access Memory、动态随机存取存储器)102、以及HOST接口(诸如SATA、SAS、PCIe等)组成。固态硬盘控制器包含硬件***和固件***，固件***基于硬件***进行配置、控制，两者是组成固态硬盘控制器的两个不可缺少的部分。DRAM是固体硬盘控制器内部的一个模块，DRAM一般用于存储地址映射表，而本实施例提供的实施例，DRAM还用于负责日志文件的读写，日志文件存储在DRAM中。
在一些实施例中，所述于固态硬盘的固件***创建一DRAM存储空间以服务日志文件的读写的步骤包括步骤A1和步骤A2，具体如下：
步骤A1：获取于固态硬盘上创建的逻辑空间的信息并将其发送给固态硬盘的固件***。其中，逻辑空间的信息通过用户自定义命令发送给所述固件***。在本实施例中，日志文件***获取于固态硬盘上创建的逻辑空间的信息并将其发送给固态硬盘的固件***，日志文件***通过用户自定义命令将逻辑空间的信息发送给固件***。
步骤A2：固件***根据所述接收的逻辑空间的信息创建所述DRAM存储空间；其中，所述逻辑空间的信息包括逻辑空间的起始地址及空间大小。其中，所述DRAM存储空间的大小与逻辑空间的空间大小为线性关系。
日志文件***在创建逻辑空间时，对固态硬盘进行格式化操作，以创建大小为N的逻辑空间，逻辑空间的单位为LBA(Logical Block Address，逻辑区块地址)，大小为512byte或4096byte，该逻辑空间为用户提供文件读写的范围，通常包括有两个参数：逻辑空间的起始地址和空间大小。日志文件***将逻辑空间的信息通过用户自定义命令发送给固件***，用户自定义命令包括命令号、创建的逻辑空间的起始地址及空间大小，以使固件***根据逻辑空间的起始地址及空间大小来创建DRAM存储空间。本实施例中，日志文件***为JBD(Journal Block Device，日志文件设备)/JBD2文件***，日志文件***创建逻辑空间时，通过Linux驱动，将逻辑空间的起始地址及空间大小通过用户自定义命令发送给固件***。
在一些实施例中，日志文件***通过用户自定义命令将所述逻辑空间的信息发送给所述固件***。
固件***创建一DRAM存储空间以负责日志文件的读写，当写入日志文件时，将日志文件写入所述DRAM存储空间；读取日志文件是，从所述DRAM存储空间读出日志文件，当然也可以对DRAM存储空间中的日志文件进行删除等其他操作。本实施例在DRAM中完成日志文件的读写及删除等操作，减少了磁盘中的写入量，有利于延长固态硬盘的寿命。
图1其是本发明具体实施方式中提供的一种基于固态硬盘的日志文件的读写方法的实施例的方法流程图。如图1所示，在一些实施例中，该方法在步骤S101之后还包括：
步骤S102：当固态硬盘掉电时，将存储于所述DRAM存储空间中的日志文件写入所述固态硬盘的闪存中。本实施例中，日志文件***将存储于所述DRAM存储空间中的日志文件写入所述固态硬盘的闪存中。
步骤S103：在固态硬盘重启时，将掉电时存储至闪存中的日志文件读入所述DRAM存储空间中。本实施例中，日志文件***在固态硬盘重启时，将掉电时存储至闪存中的日志文件读入所述DRAM存储空间中。
在固态硬盘掉电时，DRAM不能保存日志文件数据，因此当固态硬盘掉电时，日志文件***将存储于DRAM存储空间的日志文件写入闪存中，从而保证了数据的完整性，而固态硬盘重启时，将固态硬盘掉电时存储至闪存中的日志文件读入DRAM存储空间中，重新利用DRAM存储空间负责日志文件的读写，减少磁盘的写入量和对文件***资源的占用量，以延长固态硬盘的寿命和减少开销。
在一些实施例中，在当写入日志文件时，将日志文件写入所述DRAM存储空间步骤之后还包括：当DRAM存储空间小于等于预置空间时，日志文件***根据预置策略将预置数量的日志文件写入闪存中，例如可以按写入的时间进行排序，将最先写入的预置数量的日志文件写入闪存中。
本实施例中，固件***根据包括逻辑空间信息的用户自定义命令创建DRAM存储空间，利用DRAM存储空间来负责日志文件的读写，日志文件***将需要写入的日志文件写入所述DRAM存储空间或从DRAM存储空间中读取日志文件，本发明实施例提供的方法减少了对固态硬盘的物理的写，延长了固态硬盘的寿命，也无需因计算唯一指纹而占用文件***资源，开销小。
本发明具体实施例方式中还提供了一种固态硬盘，该固态盘硬盘的实施例时基于上述的方法的实施例实现，在固态硬盘中未详尽的描述，请参考前述方法的实施例。
本实施例提供的固态硬盘的固件***中创建有一用于服务日志文件的读写的DRAM存储空间，当写入日志文件时，将日志文件写入所述DRAM存储空间；当读取日志文件时，从所述DRAM存储空间读出日志文件。
在一些实施例中，所述DRAM存储空间根据日志文件***在固态硬盘所创建的逻辑空间的信息创建；其中，所述逻辑空间的信息包括逻辑空间的起始地址及空间大小。所述逻辑空间的信息通过用户自定义命令发送。日志文件***获取于固态硬盘上创建的逻辑空间的信息并将其发送给固态硬盘的固件***，日志文件***通过用户自定义命令件逻辑空间的信息发送给所述固件***；固件***根据所述接收的逻辑空间的信息创建所述DRAM存储空间。其中，所述DRAM存储空间的大小与逻辑空间的空间大小为线性关系，即逻辑空间越大，创建的DRAM存储空间也越大。
在一些实施例中，所述固态硬盘在其掉电时，将存储于所述DRAM存储空间中的日志文件写入闪存中，而在其重启时，将掉电时存储至闪存中的日志文件读入所述DRAM存储空间中。日志文件***在固态硬盘掉电时，将存储于所述DRAM存储空间中的日志文件写入所述固态硬盘的闪存中，而在固态硬盘重启时，将掉电时存储至闪存中的日志文件读入所述DRAM存储空间中。在一些实施例中，日志文件***通过用户自定义命令将所述逻辑空间的信息发送给所述固件***。
本实施例中，固态硬盘的固件***根据包括逻辑空间信息的用户自定义命令创建DRAM存储空间，利用DRAM存储空间来负责日志文件的读写，日志文件***将需要写入的日志文件写入所述DRAM存储空间或从DRAM存储空间中读取日志文件，本发明实施例提供的方法减少了对固态硬盘的物理的写，延长了固态硬盘的寿命，也无需因计算唯一指纹而占用文件***资源，开销小。
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 (10)

1.一种基于固态硬盘的日志文件的读写方法，其特征在于，所述方法包括：于固态硬盘的固件***创建一DRAM存储空间以服务日志文件的读写，当写入日志文件时，将日志文件写入所述DRAM存储空间；当读取日志文件时，从所述DRAM存储空间读出日志文件。
2.根据权利要求1所述的基于固态硬盘的日志文件的读写方法，其特征在于，所述方法还包括：当固态硬盘掉电时，将存储于所述DRAM存储空间中的日志文件写入所述固态硬盘的闪存中，而在固态硬盘重启时，将掉电时存储至闪存中的日志文件读入所述DRAM存储空间中。
3.根据权利要求1或2所述的基于固态硬盘的日志文件的读写方法，其特征在于，所述于固态硬盘的固件***创建一DRAM存储空间以服务日志文件的读写的步骤包括：
获取于固态硬盘上创建的逻辑空间的信息并将其发送给固态硬盘的固件***；
固件***根据所述接收的逻辑空间的信息创建所述DRAM存储空间；
其中，所述逻辑空间的信息包括逻辑空间的起始地址及空间大小。
4.根据权利要求3所述的基于固态硬盘的日志文件的读写方法，其特征在于，所述DRAM存储空间的大小与逻辑空间的空间大小为线性关系。
5.根据权利要求3所述的基于固态硬盘的日志文件的读写方法，其特征在于，所述逻辑空间的信息通过用户自定义命令发送给所述固件***。
6.一种固态硬盘，其特征在于，所述固态硬盘的固件***中创建有一用于服务日志文件的读写的DRAM存储空间，当写入日志文件时，将日志文件写入所述DRAM存储空间；当读取日志文件时，从所述DRAM存储空间读出日志文件。
7.根据权利要求6所述的固态硬盘，其特征在于，所述固态硬盘在其掉电时，将存储于所述DRAM存储空间中的日志文件写入闪存中，而在其重启时，将掉电时存储至闪存中的日志文件读入所述DRAM存储空间中。
8.根据权利要求6或7所述的固态硬盘，其特征在于，所述DRAM存储空间根据日志文件***在固态硬盘所创建的逻辑空间的信息创建；其中，所述逻辑空间的信息包括逻辑空间的起始地址及空间大小。
9.根据权利要求8所述的固态硬盘，其特征在于，所述DRAM存储空间的大小与逻辑空间的空间大小为线性关系。
10.根据权利要求8所述的固态硬盘，其特征在于，所述逻辑空间的信息通过用户自定义命令发送。
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