本發明專利技術適用于固態硬盤及信息存儲領域，提供了一種固態硬盤及其掉電保護方法、系統，所述方法包括：固態硬盤寫入數據時，進行自適應數據備份計算并判斷是否進行數據備份；若需要進行備份，則將數據備份到由MLC型存儲區轉換的SLC型存儲區后再寫入MLC型存儲區，否則直接將數據寫入MLC型存儲區；固態硬盤上電時，根據數據備份信息進行數據恢復。借此，本發明專利技術能夠在不增加硬件設計成本和復雜度的基礎上，通過自適應備份技術解決因異常掉電導致Nand?Flash中耦合頁的數據被破壞的問題。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及固態硬盤及信息存儲領域，尤其涉及一種固態硬盤及其掉電保護方法、系統。
技術介紹
現有固態硬盤所用Nand Flash芯片主要為MLC(Multi-Level Cell，多層單元) 型Nand Flash芯片，而對于大多數MLC型Nand Flash芯片而言，有兩個顯著的特點一、同一単元里的兩個位被分配在不同的兩個頁中，從而這兩個頁具有強耦合性，如果破壞其中的高位頁，那么低位頁的數據也將被損毀。ニ、通過專用技術和軟件管理技術可以將MLC型 Nand Flash 轉化為 SLC (Single Layer Cell，單層單元)型 Nand Flash。目前固態硬盤都通過多個Nand Flash控制器作為多個通道并行使用，從而達到高數據吞吐量，同一時刻存在大量的Nand Flash讀寫操作。在系統意外掉電時，由于大量同 ー時刻存在大量的Nand Flash寫操作，當電源不能保證Nand Flash寫操作的完成時再斷電，不僅會破壞當前寫入頁的數據完整性，而且會破壞跟當前頁相關的耦合頁的數據。為了解決該問題，出現了固態硬盤掉電保護機制。圖1為傳統掉電保護技術結構示意圖，當固態硬盤所在系統主電源101上電后，系統進入工作狀態，電源切換控制模塊102被初始化在主電源工作狀態，掉電檢測模塊103啟動掉電檢測，電源充電模塊104控制備用電源105進入充電模式。當固態硬盤意外掉電吋， 掉電檢測模塊103會監測到該事件，電源切換控制模塊102將固態硬盤供電切換到備用電源105，備用電源105將供電給固態硬盤，從而固態硬盤會將數據寫入操作完成，避免寫入操作被打斷，從而保護數據完整性。但由于備用電源會產生意外失效的問題，為解決該問題現有技術提出了另外ー種掉電保護機制，即當ー級備用電源失效時，切換到ニ級備用電源，由ニ級備用電源為固態硬盤提供掉電保護。其雖然解決了因一級備用電源失效導致的問題，但也增加了固態硬盤的硬件成本和復雜度。而且ニ級備用電源同樣存在失效問題，仍然存在破壞數據完整性。這類技術方案都集中解決系統中緩存的數據如何寫入閃存的問題，且只能降低電源失效而導致數據破壞的幾率，沒有真正解決耦合頁的數據被破壞的問題。綜上可知，現有固態硬盤掉電保護機制在實際使用上，顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改迸。
技術實現思路
針對上述的缺陷，本專利技術的目的在于提供ー種固態硬盤及其掉電保護方法、系統， 其能在不增加硬件設計成本和復雜度的基礎上，通過專用軟件技術解決因異常掉電導致 Nand Flash中耦合頁的數據被破壞的問題。為了實現上述目的，本專利技術提供一種固態硬盤掉電保護方法，所述方法包括如下步驟固態硬盤寫入數據時，進行自適應數據備份計算并判斷是否進行數據備份；若需要進行備份，則將數據備份到SLC型存儲區后再寫入MLC型存儲區，否則直接將數據寫入MLC型存儲區；固態硬盤上電時，根據數據備份信息進行數據恢復。根據本專利技術的固態硬盤掉電保護方法，所述進行自適應數據備份計算并判斷是否進行數據備份具體為獲取當前寫入數據所對應的閃存陣列中的頁號，并查詢自適應數據管理表，若所述當前寫入數據所對應閃存陣列的頁為低位頁則需要進行將數據備份，若所述當前寫入數據所對應閃存陣列的頁為高位頁則不需要進行數據備份；所述自適應數據管理表記錄了邏輯地址到物理地址的映射關系。根據本專利技術的固態硬盤掉電保護方法，將數據備份到SLC型存儲區之前還包括 將特定MLC型存儲區轉換SLC型存儲區，根據自適應數據管理表進行映射計算獲得SLC型存儲區的物理地址。根據本專利技術的固態硬盤掉電保護方法，所述根據數據備份管理表進行數據恢復包括掃描閃存陣列，獲取閃存類型轉換管理信息、數據備份信息以及異常中斷信息；初始化閃存類型管理表以及數據備份管理表，所述閃存類型管理表記錄了 MLC型存儲區轉換為SLC型存儲區的轉換信息，所述數據備份管理表記錄了用于數據備份的物理頁、所述物理頁對應的邏輯地址、原始數據的物理地址以及備份狀態信息；根據所述異常中斷信息判斷上次掉電是否為意外掉電，若是則根據所述數據備份管理表進行數據恢復，否則根據最后一次數據寫入情況決定是否讀取其中耦合頁進行緩存。根據本專利技術的固態硬盤掉電保護方法，根據最后一次數據寫入情況決定是否讀取其中耦合頁進行緩存具體為獲取最后一次寫入的物理頁，如果為該物理頁為耦合頁的低位頁，那么把該頁讀出來放入緩存，否則不進行操作。本專利技術還提供一種固態硬盤掉電保護系統，所述系統包括自適應數據備份管理模塊，用于當固態硬盤寫入數據時，進行自適應數據備份計算并判斷是否進行數據備份；主通道閃存管理模塊，用于需要進行備份時將數據備份到SLC型存儲區后再寫入 MLC型存儲區，或者直接將數據寫入MLC型存儲區；主控制器，用于固態硬盤上電吋，根據數據備份管理信息進行數據恢復。根據本專利技術的固態硬盤掉電保護系統，所述自適應數據備份管理模塊獲取進行自適應數據備份計算并判斷是否進行數據備份具體為獲取當前寫入數據所對應的閃存陣列中的頁號，查詢自適應數據管理表，若所述當前寫入數據所對應閃存陣列的頁為低位頁則需要進行將數據備份，若所述當前寫入數據所對應閃存陣列的頁為高位頁則不需要進行數據備份；所述自適應數據管理表記錄了邏輯地址到物理地址的映射關系。根據本專利技術的固態硬盤掉電保護系統，所述固態硬盤掉電保護系統還包括5閃存類型轉換管理模塊，用于將特定MLC型存儲區轉換SLC型存儲區，根據所述自適應數據管理表進行映射計算獲得SLC型存儲區的物理地址。根據本專利技術的固態硬盤掉電保護系統，所述主控制器包括獲取單元，用于掃描閃存陣列，獲取閃存類型轉換管理信息、數據備份信息以及異常中斷信息；初始化單元，初始化閃存類型管理表以及數據備份管理表，所述閃存類型管理表記錄了 MLC型存儲區轉換為SLC型存儲區的轉換信息，所述數據備份管理表記錄了用于數據備份的物理頁、所述物理頁對應的邏輯地址、原始數據的物理地址以及備份狀態信息；數據恢復以及備份單元，根據所述異常中斷信息判斷上次掉電是否為意外掉電， 若是則根據所述數據備份管理表進行數據恢復，否則獲取最后一次寫入的物理頁，如果為該物理頁為耦合頁的低位頁，那么把該頁讀出來放入緩存，否則不進行操作。本專利技術還提供ー種包括上述掉電保護系統的固態硬盤。本專利技術通過在固態硬盤寫入數據時，進行自適應數據備份計算并判斷是否進行數據備份，若需要進行備份，則將數據備份到由MLC所轉換的SLC型存儲區后再寫入MLC型存儲區，否則直接將數據寫入MLC型存儲區，等到下次固態硬盤上電時，根據數據備份信息進行數據恢復。本專利技術通過將備份數據存儲到由MLC存儲區轉換來的SLC型存儲區，從而無需額外的SLC型Nand Flash存儲器；通過“自適應數據備份技木”管理相應的邏輯物理映射表，記錄備份數據的物理地址，同時通過自適應數據備份計算將耦合頁中的低位頁進行備份，在固態硬盤下次上電時，將丟失數據通過備份信息恢復出來，避免Nand Flash中耦合頁的數據被破壞。借此，本專利技術能夠在不増加硬件設計成本和復雜度的基礎上，通過自適應備份技術解決因異常掉電導致Nand Flash中耦合頁的數據被破壞的問題。附圖說明圖1是現有技術中的固態硬盤掉電保護系統結構圖；圖2是本專利技術固態硬盤掉電保護系統的結構原本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：方浩俊，
申請(專利權)人：記憶科技深圳有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。