固态硬盘分区做数据巡检的方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

1.本发明涉及固态硬盘数据巡检技术领域，尤其是指固态硬盘分区做数据巡检的方法、装置、计算机设备及存储介质。


背景技术：

2.随着固态硬盘应用的逐步广泛，主机界面和nand界面的速率提升，对于固态硬盘性能要求越来越高，因此固态硬盘一般会引入分区的需求。同时由于固态硬盘nand flash本身特性存在数据保持问题，固态硬盘都会支持固定周期全盘做数据巡检，但此策略无法满足主机分区时高性能的要求。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供固态硬盘分区做数据巡检的方法、装置、计算机设备及存储介质。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
5.第一方面，本实施例提供了一种固态硬盘分区做数据巡检的方法，包括以下步骤：
6.主机发送命令获取固态硬盘当前数据巡检信息；
7.主机结合固态硬盘当前数据巡检信息、固态硬盘各分区数据的重要程度及各分区pe信息，以生成得到数据巡检策略；
8.主机将数据巡检策略下发给固态硬盘，固态硬盘根据数据巡检策略刷新当前数据巡检信息，以得到新的数据巡检策略，并按照新的数据巡检策略执行数据巡检任务，以得到数据巡检结果。
9.其进一步技术方案为：所述固态硬盘当前数据巡检信息包括固态硬盘的数据巡检范围和数据巡检间隔时间。
10.其进一步技术方案为：所述主机将数据巡检策略下发给固态硬盘，固态硬盘根据数据巡检策略刷新当前数据巡检信息，以得到新的数据巡检策略，并按照新的数据巡检策略执行数据巡检任务，以得到数据巡检结果步骤之后，还包括：当主机检测到固态硬盘某个分区的异常数据较多，且判定需要立即对该分区进行一次数据巡检，则主机下发分区数据巡检策略到固态硬盘，固态硬盘立即执行对该分区的数据巡检，在执行完对该分区的数据巡检后，固态硬盘恢复原有的数据巡检信息。
11.其进一步技术方案为：所述主机将数据巡检策略下发给固态硬盘，固态硬盘根据数据巡检策略刷新当前数据巡检信息，以得到新的数据巡检策略，并按照新的数据巡检策略执行数据巡检任务，以得到数据巡检结果步骤之后，还包括：当主机判定某个分区数据重要程度低，不需要进行数据巡检，则下发取消非重要数据巡检策略到固态硬盘，固态硬盘根据取消非重要数据巡检策略不再执行对该分区进行数据巡检。
12.第二方面，本实施例提供了一种固态硬盘分区做数据巡检的装置，包括：发送获取
单元，结合单元及下发刷新执行单元；
13.所述发送获取单元，用于主机发送命令获取固态硬盘当前数据巡检信息；
14.所述结合单元，用于主机结合固态硬盘当前数据巡检信息、固态硬盘各分区数据的重要程度及各分区pe信息，以生成得到数据巡检策略；
15.所述下发刷新执行单元，用于主机将数据巡检策略下发给固态硬盘，固态硬盘根据数据巡检策略刷新当前数据巡检信息，以得到新的数据巡检策略，并按照新的数据巡检策略执行数据巡检任务，以得到数据巡检结果。
16.其进一步技术方案为：所述固态硬盘当前数据巡检信息包括固态硬盘的数据巡检范围和数据巡检间隔时间。
17.其进一步技术方案为：还包括：下发执行恢复单元，用于当主机检测到固态硬盘某个分区的异常数据较多，且判定需要立即对该分区进行一次数据巡检，则主机下发分区数据巡检策略到固态硬盘，固态硬盘立即执行对该分区的数据巡检，在执行完对该分区的数据巡检后，固态硬盘恢复原有的数据巡检信息。
18.其进一步技术方案为：还包括：取消单元，用于当主机判定某个分区数据重要程度低，不需要进行数据巡检，则下发取消非重要数据巡检策略到固态硬盘，固态硬盘根据取消非重要数据巡检策略不再执行对该分区进行数据巡检。
19.第三方面，本实施例提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述所述的固态硬盘分区做数据巡检的方法。
20.第四方面，本实施例提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时可实现如上述所述的固态硬盘分区做数据巡检的方法。
21.本发明与现有技术相比的有益效果是：支持主机设定数据巡检策略，还支持主机按照固态硬盘的不同分区设定不同的数据巡检间隔或设定数据巡检范围，从而提升在固态硬盘分区场景下数据巡检的效率。
22.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明实施例提供的固态硬盘分区做数据巡检的方法的流程示意图；
25.图2为本发明实施例提供的固态硬盘分区做数据巡检的装置的示意性框图；
26.图3为本发明实施例提供的计算机设备的示意性框图。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员在没有做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。
28.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
29.还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
30.还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
31.请参阅图1所示的具体实施例，本发明公开了一种固态硬盘分区做数据巡检的方法，包括以下步骤：
32.s1，主机发送命令获取固态硬盘当前数据巡检信息；
33.具体地，命令指的是满足nvme协议的admin conmand命令，是主机和固态硬盘协商定义好的非标命令。命令类型设定为0xc1(该定义与nvme中命令类型定义不重复)，其中sub_cmd设定为0x10，该命令表示主机想要获取固态硬盘的数据巡检信息。
34.具体地，固态硬盘当前数据巡检信息包括固态硬盘的数据巡检范围和数据巡检间隔时间。固态硬盘的数据巡检范围为全盘，数据巡检间隔时间一般为72小时。
35.s2，主机结合固态硬盘当前数据巡检信息、固态硬盘各分区数据的重要程度及各分区pe信息，以生成得到数据巡检策略；
36.具体地，各分区数据重要程度区分如下：系统盘数据比其他数据重要，主机根据用户访问数据的频率确定，频率越高，数据越重要。
37.具体地，各分区pe信息指的是每个分区包含的固态硬盘的block的pe加权值，其中固态硬盘每个block都对应一个pe值(pe值越大代表该block被使用的越频繁)。
38.具体地，主机根据上述三个因素的权重得到该分区数据巡检的间隔，分区数据越重要数据巡检间隔越小，pe值越大数据巡检间隔越小，固态硬盘当前数据巡检间隔作为主机生成数据巡检间隔的最大值。
39.具体地，例如：固态硬盘当前数据巡检信息为全盘巡检，巡检间隔时间为72小时。数据巡检策略为将固态硬盘分为c盘、d盘及e盘，c盘的巡检间隔时间为24小时，d盘的巡检间隔时间为48小时，e盘的巡检间隔时间为72小时。
40.s3，主机将数据巡检策略下发给固态硬盘，固态硬盘根据数据巡检策略刷新当前数据巡检信息，以得到新的数据巡检策略，并按照新的数据巡检策略执行数据巡检任务，以得到数据巡检结果。
41.具体地，固态硬盘按照c盘、d盘及e盘的划分，c盘的巡检间隔时间为24小时，d盘的巡检间隔时间为48小时，e盘的巡检间隔时间为72小时，执行数据巡检任务。
42.具体地，数据巡检结果指的是此次巡检发现固态硬盘有多少异常block，成功修复了多少block，巡检花费的时间。通过数据巡检结果可以判断固态硬盘的健康程度，新产生了多少异常block。
43.具体地，若主机将数据巡检策略下发给固态硬盘时，固态硬盘在执行后台任务，则
固态硬盘先停止执行后台任务，立刻执行数据巡检任务。
44.具体地，后台任务包括固态硬盘本身的gc任务、映射表gc任务或错误检查任务等。
45.具体地，在s3步骤之后，还包括：当主机检测到固态硬盘某个分区的异常数据较多，且判定需要立即对该分区进行一次数据巡检，则主机下发分区数据巡检策略到固态硬盘，固态硬盘立即执行对该分区的数据巡检，在执行完对该分区的数据巡检后，固态硬盘恢复原有的数据巡检信息。
46.具体地，用户操作该分区时，固态硬盘反馈给主机数据读写失败，则主机认为数据异常。根据固态硬盘读写失败的次数判定，如果一个分区读写失败的次数达到一定阈值(此值是经验值，比如达到1000次)，则认为需要立即对该区分进行一次数据巡检。
47.具体地，例如：主机检测到固态硬盘的c盘异常数据较多，然后下发针对c盘的数据巡检策略到固态硬盘，固态硬盘立即执行对c盘的数据巡检，在执行完对c盘的数据巡检后，固态硬盘恢复原有的数据巡检信息。原有的数据巡检信息指的是按照巡检范围为全盘，数据巡检间隔时间为72小时，执行数据巡检任务或固态硬盘按照c盘、d盘及e盘的划分，c盘的巡检间隔时间为24小时，d盘的巡检间隔时间为48小时，e盘的巡检间隔时间为72小时，执行数据巡检任务。
48.具体地，在s3步骤之后，还包括：当主机判定某个分区数据重要程度低，不需要进行数据巡检，则下发取消非重要数据巡检策略到固态硬盘，固态硬盘根据取消非重要数据巡检策略不再执行对该分区进行数据巡检。
49.具体地，根据对该分区的数据访问频率，如该分区的数据在一定时间内(如240小时)没有被访问或者新增，认为该分区数据不需要进行数据巡检。
50.具体地，例如：当主机判定e盘数据重要程度低，不需要进行数据巡检时，则下发取消e盘巡检策略到固态硬盘，固态硬盘根据取消e盘巡检策略不再执行对e盘进行数据巡检，只针对c盘和d盘进行数据巡检，c盘的巡检间隔时间为24小时，d盘的巡检间隔时间为48小时，从而实现了针对固态硬盘分区场景下高效率数据巡检的处理。
51.本发明在主机不设置数据巡检策略时，固态硬盘按照原有策略触发数据巡检，主机根据分区情况及固态硬盘当前数据巡检策略，确定更优的数据巡检策略，并通知固态硬盘刷新数据巡检策略，支持主机针对不同分区设定不同的巡检间隔，还支持主机针对分区情况设定只巡检部分分区，从而达到固态硬盘分区场景下数据巡检的效率提升。
52.请参阅图2所示，本发明还公开了一种固态硬盘分区做数据巡检的装置，包括：发送获取单元10，结合单元20及下发刷新执行单元30；
53.所述发送获取单元10，用于主机发送命令获取固态硬盘当前数据巡检信息；
54.所述结合单元20，用于主机结合固态硬盘当前数据巡检信息、固态硬盘各分区数据的重要程度及各分区pe信息，以生成得到数据巡检策略；
55.所述下发刷新执行单元30，用于主机将数据巡检策略下发给固态硬盘，固态硬盘根据数据巡检策略刷新当前数据巡检信息，以得到新的数据巡检策略，并按照新的数据巡检策略执行数据巡检任务，以得到数据巡检结果。
56.其中，所述固态硬盘当前数据巡检信息包括固态硬盘的数据巡检范围和数据巡检间隔时间。
57.其中，该装置还包括：下发执行恢复单元，用于当主机检测到固态硬盘某个分区的
异常数据较多，且判定需要立即对该分区进行一次数据巡检，则主机下发分区数据巡检策略到固态硬盘，固态硬盘立即执行对该分区的数据巡检，在执行完对该分区的数据巡检后，固态硬盘恢复原有的数据巡检信息。
58.其中，该装置还包括：取消单元，用于当主机判定某个分区数据重要程度低，不需要进行数据巡检，则下发取消非重要数据巡检策略到固态硬盘，固态硬盘根据取消非重要数据巡检策略不再执行对该分区进行数据巡检。
59.需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述固态硬盘分区做数据巡检的装置和各单元的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。
60.上述固态硬盘分区做数据巡检的装置可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图3所示的计算机设备上运行。
61.请参阅图3，图3是本技术实施例提供的一种计算机设备的示意性框图；该计算机设备500可以是终端，也可以是服务器，其中，终端可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、个人数字助理和穿戴式设备等具有通信功能的电子设备。服务器可以是独立的服务器，也可以是多个服务器组成的服务器集群。
62.参阅图3，该计算机设备500包括通过系统总线501连接的处理器502、存储器和网络接口505，其中，存储器可以包括非易失性存储介质503和内存储器504。
63.该非易失性存储介质503可存储操作系统5031和计算机程序5032。该计算机程序5032包括程序指令，该程序指令被执行时，可使得处理器502执行一种固态硬盘分区做数据巡检的方法。
64.该处理器502用于提供计算和控制能力，以支撑整个计算机设备500的运行。
65.该内存储器504为非易失性存储介质503中的计算机程序5032的运行提供环境，该计算机程序5032被处理器502执行时，可使得处理器502执行一种固态硬盘分区做数据巡检的方法。
66.该网络接口505用于与其它设备进行网络通信。本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备500的限定，具体的计算机设备500可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
67.其中，所述处理器502用于运行存储在存储器中的计算机程序5032，以实现如下步骤：
68.步骤s1，主机发送命令获取固态硬盘当前数据巡检信息；
69.步骤s2，主机结合固态硬盘当前数据巡检信息、固态硬盘各分区数据的重要程度及各分区pe信息，以生成得到数据巡检策略；
70.步骤s3，主机将数据巡检策略下发给固态硬盘，固态硬盘根据数据巡检策略刷新当前数据巡检信息，以得到新的数据巡检策略，并按照新的数据巡检策略执行数据巡检任务，以得到数据巡检结果。
71.应当理解，在本技术实施例中，处理器502可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，该处理器502还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，
asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
72.本领域普通技术人员可以理解的是实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。该计算机程序包括程序指令，计算机程序可存储于一存储介质中，该存储介质为计算机可读存储介质。该程序指令被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现上述方法的实施例的流程步骤。
73.因此，本发明还提供一种存储介质。该存储介质可以为计算机可读存储介质。该存储介质存储有计算机程序，其中计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时可实现上述的固态硬盘分区做数据巡检的方法。该存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时可实现上述的方法。该程序指令包括以下步骤：
74.步骤s1，主机发送命令获取固态硬盘当前数据巡检信息；
75.步骤s2，主机结合固态硬盘当前数据巡检信息、固态硬盘各分区数据的重要程度及各分区pe信息，以生成得到数据巡检策略；
76.步骤s3，主机将数据巡检策略下发给固态硬盘，固态硬盘根据数据巡检策略刷新当前数据巡检信息，以得到新的数据巡检策略，并按照新的数据巡检策略执行数据巡检任务，以得到数据巡检结果。
77.所述存储介质可以是u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的计算机可读存储介质。
78.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
79.在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
80.本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。
81.该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
82.上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。