本发明涉及数据存储
技术领域：
：，尤其涉及一种固态硬盘垃圾回收方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术：
：：固态硬盘具有垃圾回收(garbagecollection，简称gc)机制，所谓gc就是把源物理块中的有效数据复制到空白物理块中，然后再将源物理块中的数据完全擦除，只有数据擦除后才能写入新数据，而擦除之前无法写入新数据。固态硬盘实际使用过程中，如果遇到异常断电的情形，就需要借助固态硬盘的电容来支撑下电流程，完成数据的保存。下电流程除了包括gc，还有可能包括刷写缓冲区数据(writebuffer)内容到nand，刷元数据到nand，刷配置数据(configdata)到nand等多种操作，以上每项操作需要串行执行，也就是说下电流程的越多，相应的下电时间就会越长。虽然固态硬盘的电容能够支撑下电流程，但电容能够支撑的时间有限，如果有某一项操作未能正常完成或停止都会导致下电失败。现有技术中如果遇到异常下电且垃圾回收正在执行，那么下电流程需要依赖电容将垃圾回收执行完，需要耗费较长的时间，导致下电失败的可能性较高；因此现有的垃圾回收机制亟需改进。技术实现要素：有鉴于此，有必要针对以上技术问题，提出一种固态硬盘垃圾回收方法、装置、计算机设备及存储介质。根据本发明的一方面，提供了一种固态硬盘垃圾回收方法，所述方法包括：若垃圾回收过程中接收到异常下电指令，则获取源物理块的p2l表缓冲区的正在处理缓冲层；对所述正在处理缓冲层依次进行逻辑地址扫描和有效数据搬移，并更新p2l表和l2p表；根据所述p2l表缓冲区和所述正在处理缓冲层确定未处理缓冲层；利用预设无效逻辑地址对所述未处理缓冲层进行逻辑地址扫描，以使未处理缓冲区停止有效数据搬移；以及取消对所述源物理块的数据擦除任务。在其中一个实施例中，所述对所述正在处理缓冲层依次进行逻辑地址扫描和有效数据搬移，并更新p2l表和l2p表的步骤包括：获取所述正在处理缓冲层内的逻辑地址；将获取到的逻辑地址拷贝到数组，并对数组内的逻辑地址进行逻辑地址扫描以确定是否为有效逻辑地址；若数组中是有效逻辑地址，则读取l2p表，并利用数组内的逻辑地址和所述l2p表确定有效数据；将所述有效数据写入新物理块，并同步当前p2l表和l2p表。在其中一个实施例中，所述利用预设无效逻辑地址对所述未处理缓冲层进行逻辑地址扫描，以使未处理缓冲区停止有效数据搬移的步骤包括：获取未处理缓冲层内的逻辑地址；将获取到的逻辑地址拷贝到数组，利用预设无效逻辑地址替换数组内的逻辑地址；利用数组内的预设无效逻辑地址进行逻辑地址扫描以确定是否为有效逻辑地址；若数组中是无效逻辑地址，则取消读取l2p表。在其中一个实施例中，所述方法还包括：固态硬盘重新上电后接收垃圾回收指令对所述未在处理缓冲层依次进行逻辑地址扫描和有效数据搬移，并更新p2l表和l2p表；若未处理缓冲层中的有效数据搬移完成，则执行数据擦除任务以将所述物理块中的数据擦除。在其中一个实施例中，所述源物理块的p2l表和l2p表均存储在ddr内。在其中一个实施例中，所述源物理块的p2l表缓冲区包扩七个缓冲层，每个缓冲层对应十二个数组，每个数组对应六十四个逻辑地址。在其中一个实施例中，其特征在于，所述预设无效逻辑地址为dummy_lba。根据本发明的另一方法，还提供了一种固态硬盘垃圾回收装置，所述装置包括：判断模块，用于判断垃圾回收过程中接收到异常下电指令，则获取源物理块的p2l表缓冲区正在处理缓冲层；第一处理模块，用于对所述正在处理缓冲层依次进行逻辑地址扫描和有效数据搬移，并更新p2l表和l2p表；未处理缓冲层确定模块，用于根据所述p2l表缓冲区和所述正在处理缓冲层确定未处理缓冲层；第二处理模块，用于利用预设无效逻辑地址对所述未处理缓冲层进行逻辑地址扫描，以使未处理缓冲区停止有效数据搬移；以及擦除取消模块，用于取消对所述源物理块的数据擦除任务。根据本发明的又一方面，还提供了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器进行所述程序时进行前述的固态硬盘垃圾回收方法。根据本发明的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器进行时进行前述的固态硬盘垃圾回收方法。上述一种固态硬盘垃圾回收方法、装置、计算机设备及存储介质，通过在接收到异常下电指令时确定源物理块的p2l表缓冲区的正在处理缓冲层和未处理缓冲层，对正在处理缓冲层进行逻辑地址扫描和有效数据搬移，利用预设无效逻辑地址对未处理缓冲层只进行逻辑地址扫描不进行数据搬移，同时还取消了对源物理块的数据擦除，具有耗时短的优点，降低了固态硬盘数据保存失败、块损坏的风险，提高了固态硬盘的安全性和稳定性。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。图1为本发明一个实施例中固态硬盘垃圾回收方法的流程图；图2为本发明又一个实施例中步骤200的子流程图；图3为本发明又一个实施例中步骤400的子流程图；图4为本发明另一个实施例中固态硬盘垃圾回收方法的流程图；图5为本发明又一个实施例中固态硬盘垃圾回收装置的结构图；图6为本发明另一个实施例中算机设备的内部结构图。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。在一个实施例中，请参照图1所示，提供了一种固态硬盘垃圾回收方法，具体的该方法包括以下步骤：s100，若垃圾回收过程中接收到异常下电指令，则获取源物理块的p2l表缓冲区的正在处理缓冲层，其中，p2l表缓冲区包括多个缓冲层。其中，异常下电指令是指固态硬盘异常掉电时产生的指令，具体的异常掉电包括突然停电、服务器拔掉电源、固态硬盘热插拔等情况；p2l(logicaltophysicalmappingtable)表示物理地址到逻辑地址的映射表，也可以叫反向表，该p2l表在用户数据正在写入时，在双倍速率同步动态随机存储器(doubledatarate，简称ddr)中建立并更新，记录了源物理块每个物理地址对应的逻辑地址，在p2l表缓冲区(buffer)中分为多个缓冲层；缓冲层是进行垃圾回收的单位，每个缓冲层包括多个逻辑地址。s200，对正在处理缓冲层依次进行逻辑地址扫描和有效数据搬移，并更新p2l表和l2p表。其中，垃圾回收时各个缓冲层依次进行，即一个缓冲层依次完成逻辑地址扫描和有效数据搬移后，再切换到下一个缓冲层再执行下一个缓冲层逻辑地址拷贝、逻辑地址扫描和有效数据搬移；正在处理的缓冲层即为正在执行逻辑地址扫描或有效数据搬移中某一操作对应的缓冲层；l2p(logicaltophysicalmappingtable)表示逻辑地址到物理地址的映射表，l2p表和p2l表是两个相对应的映射表，都存储在ddr中，并且同步更新。s300，根据p2l表缓冲区和正在处理缓冲层确定未处理缓冲层。s400，利用预设无效逻辑地址对未处理缓冲层进行逻辑地址扫描，以使未处理缓冲区停止有效数据搬移。s500，取消对源物理块的数据擦除任务。上述固态硬盘垃圾回收方法，通过在接收到异常下电指令时确定源物理块的p2l表缓冲区的正在处理缓冲层和未处理缓冲层，对正在处理缓冲层进行逻辑地址扫描和有效数据搬移，利用预设无效逻辑地址对未处理缓冲层只进行逻辑地址扫描不进行数据搬移，同时还取消了对源物理块的数据擦除，具有耗时短的优点，降低了固态硬盘数据保存失败、块损坏的风险，提高了固态硬盘的安全性和稳定性。在另一个实施例中，为了方便理解本发明的技术方案，假设固态硬盘为4t盘，两个gc，每个gc的p2l表缓冲区包括七个缓冲层，七个缓冲层依次为第一缓冲层至第七缓冲层，七个缓冲层垃圾回收的顺序是从第一个缓冲层开始依次处理，第七个缓冲层垃圾回收的顺序排在最后，每个缓冲层对应十二个数组，每个数组对应六十四个逻辑地址举例说明，可以理解的是缓冲区的层数、每个缓冲层对应的数、逻辑地址组数目可以是其他数值。请参照图2所示，前述步骤200具体采用以下方式实施：s210，获取正在处理缓冲层内的逻辑地址。s220，将获取到的逻辑地址拷贝到数组(即由buffer向local拷贝)，并对数组内的逻辑地址进行逻辑地址扫描以确定是否为有效逻辑地址。s230，若数组中是有效逻辑地址，则读取l2p表，并利用数组内的逻辑地址和l2p表确定有效数据。其中，读取l2p表是针对每个lba的，即一个缓冲内全部的lba依次都会发起一次读取l2p表。s240，将有效数据写入新物理块，并同步当前p2l表和l2p表。举例来说，假如接收到异常下电指令时，第三缓冲层的垃圾回收未完成，第一、第二缓冲层的垃圾回收时在正常上电时已经执行完，那么第三缓冲层即为正在处理缓冲层，未处理缓存层即为第四缓冲层至第七缓冲层。也就是说本方法中固态硬盘电容供电时只第三缓冲层的垃圾回收会处理完，而第四至七缓冲层的垃圾回收只处理一部分，从而缩短了垃圾回收的耗时。请参照图3所示，步骤400具体包括以下子步骤：s410，获取未处理缓冲层内的逻辑地址；s420，将获取到的逻辑地址拷贝到数组，利用预设无效逻辑地址替换数组内的逻辑地址；s430，利用数组内的预设无效逻辑地址进行逻辑地址扫描以确定是否为有效逻辑地址；s440，若数组中是无效逻辑地址，则取消读取l2p表。较佳的，在具体实施过程中垃圾回收的过程中，未处理的缓冲层可能是多个，则依次对缓冲层进行处理，一个缓冲层处理完后切换到下一个换充层，而对源物理块的擦除则在最后一个缓冲层的数据搬移完成后才会进行；为了方便流程的执行可以采用在接收到异常下电时，则将未处理缓冲层标记为使中止(abort)，在正常处理缓冲层完成数据搬移后，切换到未处理缓冲层时，对abort状态的缓冲层进行单独处理，将abort状态的缓冲层对应的数组内容置为dummy_lba(即预设无效逻辑地址)，对于dummy_lba是没有读l2p动作，即通过减少ddr访问来压缩时间。继续以接收到异常下电指令时第三缓冲层的垃圾回收未完成为例，若固态硬盘供电则正常，则第四至第七缓冲层都会执行步骤210-240；固态硬盘掉电，由第三缓冲层切换到第四缓冲层后，第四缓冲层的处理过程如下：将第四缓冲层对应的数组中的lba置为dummy_lba，对于dummy_lba是没有读l2p动作，因此会从四缓冲层切换到第五缓冲层；第五缓冲层和第七缓冲层的处理过程与第四缓冲层处理过程相同，具体参见第四缓冲层的处理过程。假如读取l2p表需要耗时1us对应上下文，由于每个lba都会发起读取l2p表的动作，由此如果第三-第七缓冲成要执行完步骤s210-240则需耗时2*5*12*64*2us(约14.3ms)；而本发明方案，只有第三缓冲层需要依赖电容执行完，其耗时为约为2*1*12*64*2us(约2.86ms)，后续的第四至七缓冲层至耗时在数组中逻辑地址扫描和相关上下文对应，而一个lba扫描耗时约为0.2us，那么剩余四层总计耗时为2*1*412*64*0.2us(约1.2ms)，由此可知采用本发明处理第三至第七缓冲层垃圾回收的时间合计约4.06ms，相比于全部依赖电容执行全部垃圾回收的流程节省了10.24ms。假如固态硬盘掉电时这个执行第一缓冲层的垃圾回收，与以上计算过程原理相同此种情形只需要处理完第一缓冲层，其耗时约为2.86ms，而剩余的第二至第七缓冲层处理需要耗时约为1.8ms，共计耗时约4.66ms，此时固态硬盘的电容只要能够支持4.7毫秒就能够完成垃圾回收，极大的缩减了异常下电流程中正常完成垃圾回收所需时间。在一个实施例中，请参照图4所示，本发明方法还包括以下步骤：s610，固态硬盘重新上电后接收垃圾回收指令。s620，对未在处理缓冲层依次进行逻辑地址扫描和有效数据搬移，并更新p2l表和l2p表。s630，若未处理缓冲层中的有效数据搬移完成，则执行数据擦除任务以将物理块中的数据擦除。上述固态硬盘垃圾回收方法，通过在异常下电时取消了源物理块的数据擦除任务，而固态硬盘恢复供电后，利用异常下电时同步更新p2l表和l2p表，继续完成未处理缓冲层的有效数据搬移，保证了固态硬盘数据的保存，大大降低了固态硬盘无法使用的风险。应该理解的是，虽然图1-4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。在另一个实施例中，请参照图5提供了一种固态硬盘垃圾回收装置70，具体的该装置包括：判断模块71，用于判断垃圾回收过程中接收到异常下电指令，则获取源物理块的p2l表缓冲区正在处理缓冲层；第一处理模块72，用于对所述正在处理缓冲层依次进行逻辑地址扫描和有效数据搬移，并更新p2l表和l2p表；未处理缓冲层确定模块73，用于根据所述p2l表缓冲区和所述正在处理缓冲层确定未处理缓冲层；第二处理模块74，用于利用预设无效逻辑地址对所述未处理缓冲层进行逻辑地址扫描，以使未处理缓冲区停止有效数据搬移；以及擦除取消模块75，用于取消对所述源物理块的数据擦除任务。需要说明的是，关于固态硬盘垃圾回收装置的具体限定可以参见上文中对于固态硬盘垃圾回收方法的限定，在此不再赘述。上述固态硬盘垃圾回收装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。在又一个实施例中，请参照图提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现以上所述的固态硬盘垃圾回收方法。根据本发明的又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以上所述的固态硬盘垃圾回收方法。最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，固态硬盘垃圾回收方法的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(rom)或随机存储记忆体(ram)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由处理器执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被处理器执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。此外，上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。此外，应该明白的是，本文的计算机可读存储介质(例如，存储器)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为例子而非限制性的，非易失性存储器可以包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦写可编程rom(eeprom)或快闪存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器(ram)，该ram可以充当外部高速缓存存储器。作为例子而非限制性的，ram可以以多种形式获得，比如同步ram(dram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据速率sdram(ddrsdram)、增强sdram(esdram)、同步链路dram(sldram)、以及直接rambusram(drram)。所公开的方面的存储设备意在包括但不限于这些和其它合适类型的存储器。本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合dsp和/或任何其它这种配置。结合这里的公开所描述的方法或算法的步骤可以直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或这两者的组合中。软件模块可以驻留在ram存储器、快闪存储器、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、cd-rom、或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。示例性的存储介质被耦合到处理器，使得处理器能够从该存储介质中读取信息或向该存储介质写入信息。在一个替换方案中，存储介质可以与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以驻留在asic中。asic可以驻留在用户终端中。在一个替换方案中，处理器和存储介质可以作为分立组件驻留在用户终端中。在一个或多个示例性设计中，功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(dsl)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、dsl或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(cd)、激光盘、光盘、数字多功能盘(dvd)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。当前第1页12当前第1页12