一种固态硬盘填dummy的方法、装置、设备及可读介质
阅读说明：本技术 一种固态硬盘填dummy的方法、装置、设备及可读介质 (Method, device and equipment for filling dummy in solid state disk and readable medium ) 是由 李子锋 于 2021-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种固态硬盘填dummy的方法、装置、设备及可读介质,该方法包括：响应于检测到固态硬盘上电,数据管理器申请一个缓存控制块并在申请的缓存控制块中存储dummy数据；响应于检测到固态硬盘下电,判断固态硬盘下电是否是正常下电；响应于确定固态硬盘是正常下电,写管理器获取到申请的缓存控制块中存储的dummy数据并申请写控制块；响应于写控制块申请成功,写管理器将获取到的dummy数据填写到未满的block中。通过使用本发明的方案,能够减少模块间的消息传递带来的时间损耗,能够最大限度的使用写管理器的内部资源,大大提升了下电时填dummy的效率,保证了固态硬盘存储用户数据的安全性。(The invention provides a method, a device, equipment and a readable medium for filling dummy in a solid state disk, wherein the method comprises the following steps: in response to the detection that the solid state disk is electrified, the data manager applies for a cache control block and stores dummy data in the applied cache control block; responding to the detected power-off of the solid state disk, and judging whether the power-off of the solid state disk is normal power-off or not; in response to the fact that the solid state disk is normally powered off, the write manager obtains dummy data stored in the applied cache control block and applies for a write control block; and responding to the success of the application of the write control block, and filling the acquired dummy data into the unfilled block by the write manager. By using the scheme of the invention, the time loss caused by message transmission among the modules can be reduced, the internal resources of the write manager can be used to the maximum extent, the dummy filling efficiency during power-off is greatly improved, and the safety of the solid state disk for storing user data is ensured.)
技术领域
本领域涉及计算机领域，并且更具体地涉及一种固态硬盘填dummy的方法、装置、设备及可读介质。
背景技术
固态硬盘在写数据过程中，需要经过多项步骤操作，而写数据即是数据写入硬件单元中，也就是固态存储单元中，写数据的性能和数据的正确性都是固态硬盘的重要特性，所以对写数据的过程有着较高要求。
而在现有写数据过程中，又不仅仅对用户数据操作，为了保证用户的存储的安全性，还需要对固态硬盘进行特殊处理，例如对NAND填dummy的操作等，往往需要对固态硬盘的性能和数据安全性进行综合考虑。根据用户数据的传递路径，大体分为如下几步：操作系统下发写数据指令，固态硬盘接收到写指令后，先将数据搬移到DDR中，然后获取可用的NAND物理地址(PBA)，再将用户数据写入NAND中等，固态硬盘内部往往是由多个CPU核组成，每一个CPU核负责不同的任务，在用户数据传递的整个过程是由多个负责不同任务的CPU共同完成的，在这里将数据搬移到DDR中的CPU核称为DM(数据管理器)，获取可用NAND物理地址的CPU核称为WM(写管理器)，DM收到写请求后，将用户数据封装在CCB(缓存控制块)的数据结构中，再将CCB发送给WM，WM使用PCB(写控制块)接收CCB的写请求，然后WM开始获取可用的NAND物理地址，最后写入NAND中，这样就完成数据的写入操作。
NAND是由多个物理block(块)组成，block又是由多个PAGE组成，NAND的物理特性要求再下电时要对未写满的block做填dummy操作，即在block的有效的用户数据后面写上4个PAGE的无效数据，以保证NAND存储的用户数据的安全性，填dummy过程的合理性和高效会对影响固态硬盘的下电效率，特别是在异常下电情况更是对填dummy的效率提出了更高的要求，由于NAND物理地址的分配是由WM负责的，所以下电填dummy的操作也是由WM管理，WM先向DM发送填dummy请求，DM收到后组织dummy CCB向WM发起写请求，WM按照写流程将dummyCCB写入NAND中，WM释放PCB并向DM发回dummy写完成，若未结束WM则继续向DM发起填dummy请求，这样就需要WM和DM进行多次信息传递。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种固态硬盘填dummy的方法、装置、设备及可读介质，通过使用本发明的技术方案，能够减少模块间的消息传递带来的时间损耗，能够最大限度的使用写管理器的内部资源，大大提升了下电时填dummy的效率，保证了固态硬盘存储用户数据的安全性。
基于上述目的，本发明的实施例的一个方面提供了一种固态硬盘填dummy的方法，包括以下步骤：
响应于检测到固态硬盘上电，数据管理器申请一个缓存控制块并在申请的缓存控制块中存储dummy数据；
响应于检测到固态硬盘下电，判断固态硬盘下电是否是正常下电；
响应于确定固态硬盘是正常下电，写管理器获取到申请的缓存控制块中存储的dummy数据并申请写控制块；
响应于写控制块申请成功，写管理器将获取到的dummy数据填写到未满的block中。
根据本发明的一个实施例，还包括：
响应于写管理器将获取到的dummy数据填写到未满的block中完成，释放写控制块。
根据本发明的一个实施例，响应于写控制块申请成功，写管理器将获取到的dummy数据填写到未满的block中包括：
响应于写控制块申请成功，将dummy数据的来源地址和将要写入的固态硬盘的地址保存在写控制块中。
根据本发明的一个实施例，还包括：
响应于写控制块申请失败，每经过阈值时间经由写管理器申请写控制块直到申请成功。
根据本发明的一个实施例，还包括：
响应于确定固态硬盘是非正常下电，写管理器获取到申请的缓存控制块中存储的dummy数据并申请写控制块；
响应于写控制块申请成功，写管理器将获取到的dummy数据的一半填写到未满的block中。
本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种固态硬盘填dummy的装置，装置包括：
申请模块，申请模块配置为响应于检测到固态硬盘上电，数据管理器申请一个缓存控制块并在申请的缓存控制块中存储dummy数据；
判断模块，判断模块配置为响应于检测到固态硬盘下电，判断固态硬盘下电是否是正常下电；
获取模块，获取模块配置为响应于确定固态硬盘是正常下电，写管理器获取到申请的缓存控制块中存储的dummy数据并申请写控制块；
写入模块，写入模块配置为响应于写控制块申请成功，写管理器将获取到的dummy数据填写到未满的block中。
根据本发明的一个实施例，写入模块还配置为：
响应于写管理器将获取到的dummy数据填写到未满的block中完成，释放写控制块。
根据本发明的一个实施例，写入模块还配置为：
响应于写控制块申请成功，将dummy数据的来源地址和将要写入的固态硬盘的地址保存在写控制块中。
根据本发明的一个实施例，获取模块还配置为：
响应于写控制块申请失败，每经过阈值时间经由写管理器申请写控制块直到申请成功。
根据本发明的一个实施例，还包括异常模块，异常模块配置为：
响应于确定固态硬盘是非正常下电，写管理器获取到申请的所述缓存控制块中存储的dummy数据并申请写控制块；
响应于写控制块申请成功，写管理器将获取到的dummy数据的一半填写到未满的block中。
本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：
至少一个处理器；以及
存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行时实现上述任意一项方法的步骤。
本发明的实施例的另一个方面，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执行时实现上述任意一项方法的步骤。
本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的固态硬盘填dummy的方法，通过响应于检测到固态硬盘上电，数据管理器申请一个缓存控制块并在申请的缓存控制块中存储dummy数据；响应于检测到固态硬盘下电，判断固态硬盘下电是否是正常下电；响应于确定固态硬盘是正常下电，写管理器获取到申请的缓存控制块中存储的dummy数据并申请写控制块；响应于写控制块申请成功，写管理器将获取到的dummy数据填写到未满的block中的技术方案，能够减少模块间的消息传递带来的时间损耗，能够最大限度的使用写管理器的内部资源，大大提升了下电时填dummy的效率，保证了固态硬盘存储用户数据的安全性。
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为根据本发明一个实施例的固态硬盘填dummy的方法的示意性流程图；
图2为根据本发明一个实施例的固态硬盘填dummy的装置的示意图；
图3为根据本发明一个实施例的计算机设备的示意图；
图4为根据本发明一个实施例的计算机可读存储介质的示意图。
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。
基于上述目的，本发明的实施例的第一个方面，提出了一种固态硬盘填dummy的方法的一个实施例。图1示出的是该方法的示意性流程图。
如图1中所示，该方法可以包括以下步骤：
S1响应于检测到固态硬盘上电，数据管理器申请一个缓存控制块并在申请的缓存控制块中存储dummy数据。
固态硬盘在上电初始化阶段，DM(数据管理器)会初始化一个供填dummy的专业的CCB(缓存控制块)，该CCB不做其他功能使用，CCB中指定了dummy数据的DDR地址和dummy数据，WM(写管理器)是可以感知dummy数据的存在，并且能够通过dummy数据的DDR地址获取到该dummy数据。
S2响应于检测到固态硬盘下电，判断固态硬盘下电是否是正常下电。
固态硬盘下电包括正常情况下电，即正常关机，还包括异常情况下电，异常情况下电供填写dummy数据的时间较短，因此需要比正常情况下电填写的dummy数据要少，以保证未满的block都能够填写dummy数据。
S3响应于确定固态硬盘是正常下电，写管理器获取到申请的缓存控制块中存储的dummy数据并申请写控制块。
S4响应于写控制块申请成功，写管理器将获取到的dummy数据填写到未满的block中。
在需要填写dummy数据时，WM需要申请PCB(写控制块)，该写控制块中记录dummy数据的来源地址和要写入的地址，在dummy数据写成功后释放PCB资源，每次申请的PCB均使用同一个dummy数据，即每个需要填写dummy数据的block都填写相同的dummy数据，还需要为PCB申请NAND物理地址，由于PCB资源有限，当PCB资源不足时，即无法申请到PCB时，中止填dummy数据流程，写完成的PCB释放后再在继续填dummy数据的流程，这样既节省了DM和WM间的消息传递的时间损耗，又能最大限度的使用了WM内部PCB资源，大大提升了下电时填dummy数据的效率。在正常下电时，每个block需要填满dummy数据或填满4个PAGE的dummy数据，此时，如果填写一次CCB中的dummy数据不能满足要求时，循环上述步骤，直到满足要求即可。在本发明的一些实施例中，还可以在固态硬盘中预留出一个写控制块，预留出来的写控制块只在下电需要填写dummy数据时使用，以保证在下电时每次申请写控制块都能够成功，可以更好的提高下电时填写dummy数据的效率，保证固态硬盘存储用户数据的安全性。
通过本发明的技术方案，能够减少模块间的消息传递带来的时间损耗，能够最大限度的使用写管理器的内部资源，大大提升了下电时填dummy的效率，保证了固态硬盘存储用户数据的安全性。
在本发明的一个优选实施例中，还包括：
响应于写管理器将获取到的dummy数据填写到未满的block中完成，释放写控制块。由于写PCB的资源有限，需要在每次填写完dummy数据后及时将PCB资源释放。
在本发明的一个优选实施例中，响应于写控制块申请成功，写管理器将获取到的dummy数据填写到未满的block中包括：
响应于写控制块申请成功，将dummy数据的来源地址和将要写入的固态硬盘的地址保存在写控制块中。
在本发明的一个优选实施例中，还包括：
响应于写控制块申请失败，每经过阈值时间经由写管理器申请写控制块直到申请成功。如果PCB申请失败，则中止填dummy数据流程，写完成的PCB释放后再在继续填dummy数据的流程。
在本发明的一个优选实施例中，还包括：
响应于确定固态硬盘是非正常下电，写管理器获取到申请的缓存控制块中存储的dummy数据并申请写控制块；
响应于写控制块申请成功，写管理器将获取到的dummy数据的一半填写到未满的block中。异常情况下电供填写dummy数据的时间较短，因此需要比正常情况下电填写的dummy数据要少，以保证未满的block都能够填写dummy数据，可以根据需要填写少量的dummy数据。
通过本发明的技术方案，利用处理器的对称机制预先分配好CCB，并且WM可以感知此CCB，WM循环发送内部对block的填dummy处理，无需DM模块参与，既减少了WM与DM间的消息传递带来的时间损耗，又最大限度的使用WM内部资源，大大提升了下电时填dummy的效率，同时保证了NAND存储用户数据的安全性。
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，上述的程序可存储于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。其中存储介质可为磁碟、光盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)或随机存取存储器(Random AccessMemory，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CPU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CPU执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。
基于上述目的，本发明的实施例的第二个方面，提出了一种固态硬盘填dummy的装置，如图2所示，装置200包括：
申请模块，申请模块配置为响应于检测到固态硬盘上电，数据管理器申请一个缓存控制块并在申请的缓存控制块中存储dummy数据。
固态硬盘在上电初始化阶段，DM(数据管理器)会初始化一个供填dummy的专业的CCB(缓存控制块)，该CCB不做其他功能使用，CCB中指定了dummy数据的DDR地址和dummy数据，WM(写管理器)是可以感知dummy数据的存在，并且能够通过dummy数据的DDR地址获取到该dummy数据。
判断模块，判断模块配置为响应于检测到固态硬盘下电，判断固态硬盘下电是否是正常下电。
固态硬盘下电包括正常情况下电，即正常关机，还包括异常情况下电，异常情况下电供填写dummy数据的时间较短，因此需要比正常情况下电填写的dummy数据要少，以保证未满的block都能够填写dummy数据。
获取模块，获取模块配置为响应于确定固态硬盘是正常下电，写管理器获取到申请的缓存控制块中存储的dummy数据并申请写控制块；
写入模块，写入模块配置为响应于写控制块申请成功，写管理器将获取到的dummy数据填写到未满的block中。
在需要填写dummy数据时，WM需要申请PCB(写控制块)，该写控制块中记录dummy数据的来源地址和要写入的地址，在dummy数据写成功后释放PCB资源，每次申请的PCB均使用同一个dummy数据，即每个需要填写dummy数据的block都填写相同的dummy数据，还需要为PCB申请NAND物理地址，由于PCB资源有限，当PCB资源不足时，即无法申请到PCB时，中止填dummy数据流程，写完成的PCB释放后再在继续填dummy数据的流程，这样既节省了DM和WM间的消息传递的时间损耗，又能最大限度的使用了WM内部PCB资源，大大提升了下电时填dummy数据的效率。在正常下电时，每个block需要填满dummy数据或填满4个PAGE的dummy数据，此时，如果填写一次CCB中的dummy数据不能满足要求时，循环上述步骤，直到满足要求即可。在本发明的一些实施例中，还可以在固态硬盘中预留出一个写控制块，预留出来的写控制块只在下电需要填写dummy数据时使用，以保证在下电时每次申请写控制块都能够成功，可以更好的提高下电时填写dummy数据的效率，保证固态硬盘存储用户数据的安全性。
在本发明的一个优选实施例中，写入模块还配置为：
响应于写管理器将获取到的dummy数据填写到未满的block中完成，释放写控制块。由于写PCB的资源有限，需要在每次填写完dummy数据后及时将PCB资源释放。
在本发明的一个优选实施例中，写入模块还配置为：
响应于写控制块申请成功，将dummy数据的来源地址和将要写入的固态硬盘的地址保存在写控制块中。
在本发明的一个优选实施例中，获取模块还配置为：
响应于写控制块申请失败，每经过阈值时间经由写管理器申请写控制块直到申请成功。如果PCB申请失败，则中止填dummy数据流程，写完成的PCB释放后再在继续填dummy数据的流程。
在本发明的一个优选实施例中，还包括异常模块，异常模块配置为：
响应于确定固态硬盘是非正常下电，写管理器获取到申请的所述缓存控制块中存储的dummy数据并申请写控制块；
响应于写控制块申请成功，写管理器将获取到的dummy数据的一半填写到未满的block中。异常情况下电供填写dummy数据的时间较短，因此需要比正常情况下电填写的dummy数据要少，以保证未满的block都能够填写dummy数据，可以根据需要填写少量的dummy数据。
基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种计算机设备。图3示出的是本发明提供的计算机设备的实施例的示意图。如图3所示，本发明实施例包括如下装置：至少一个处理器S21；以及存储器S22，存储器S22存储有可在处理器上运行的计算机指令S23，指令由处理器执行时实现以下方法：
响应于检测到固态硬盘上电，数据管理器申请一个缓存控制块并在申请的缓存控制块中存储dummy数据；
响应于检测到固态硬盘下电，判断固态硬盘下电是否是正常下电；
响应于确定固态硬盘是正常下电，写管理器获取到申请的缓存控制块中存储的dummy数据并申请写控制块；
响应于写控制块申请成功，写管理器将获取到的dummy数据填写到未满的block中。
在本发明的一个优选实施例中，还包括：
响应于写管理器将获取到的dummy数据填写到未满的block中完成，释放写控制块。
在本发明的一个优选实施例中，响应于写控制块申请成功，写管理器将获取到的dummy数据填写到未满的block中包括：
响应于写控制块申请成功，将dummy数据的来源地址和将要写入的固态硬盘的地址保存在写控制块中。
在本发明的一个优选实施例中，还包括：
响应于写控制块申请失败，每经过阈值时间经由写管理器申请写控制块直到申请成功。
在本发明的一个优选实施例中，还包括：
响应于确定固态硬盘是非正常下电，写管理器获取到申请的缓存控制块中存储的dummy数据并申请写控制块；
响应于写控制块申请成功，写管理器将获取到的dummy数据的一半填写到未满的block中。
基于上述目的，本发明实施例的第四个方面，提出了一种计算机可读存储介质。图4示出的是本发明提供的计算机可读存储介质的实施例的示意图。如图4所示，计算机可读存储介质存储S31有被处理器执行时执行如下方法的计算机程序S32：
响应于检测到固态硬盘上电，数据管理器申请一个缓存控制块并在申请的缓存控制块中存储dummy数据；
响应于检测到固态硬盘下电，判断固态硬盘下电是否是正常下电；
响应于确定固态硬盘是正常下电，写管理器获取到申请的缓存控制块中存储的dummy数据并申请写控制块；
响应于写控制块申请成功，写管理器将获取到的dummy数据填写到未满的block中。
在本发明的一个优选实施例中，还包括：
响应于写管理器将获取到的dummy数据填写到未满的block中完成，释放写控制块。
在本发明的一个优选实施例中，响应于写控制块申请成功，写管理器将获取到的dummy数据填写到未满的block中包括：
响应于写控制块申请成功，将dummy数据的来源地址和将要写入的固态硬盘的地址保存在写控制块中。
在本发明的一个优选实施例中，还包括：
响应于写控制块申请失败，每经过阈值时间经由写管理器申请写控制块直到申请成功。
在本发明的一个优选实施例中，还包括：
响应于确定固态硬盘是非正常下电，写管理器获取到申请的缓存控制块中存储的dummy数据并申请写控制块；
响应于写控制块申请成功，写管理器将获取到的dummy数据的一半填写到未满的block中。
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。
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。
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。