一種閃存垃圾回收優(yōu)化方法與流程

本發(fā)明屬于固態(tài)盤存儲技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種閃存存儲的垃圾回收優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

垃圾回收是固態(tài)盤系統(tǒng)中清除無效數(shù)據(jù)必要的方法，這一過程在固態(tài)盤的整個生命周期中會頻繁地發(fā)生。垃圾回收主要是針對待回收臟塊內(nèi)的有效數(shù)據(jù)進行回收，清除臟塊前，具體的，需要將其中的有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到閃存的其他空閑位置，然后才能將臟塊擦除。

現(xiàn)有的數(shù)據(jù)遷移的方法，是先將有效頁的數(shù)據(jù)讀回控制器，然后再寫入到nand閃存中。也就是說，臟塊中的數(shù)據(jù)都需要先讀出到制器，一般的，還需要對這些數(shù)據(jù)進行再編碼，然后才能寫入閃存。然而這種垃圾回收方法需要耗費大量的時間，還會阻塞系統(tǒng)i/o，是目前以閃存為存儲介質(zhì)的固態(tài)盤系統(tǒng)急需突破的性能瓶頸。

現(xiàn)有技術(shù)中，cn201180041989公開了一種先占式垃圾回收方法，該方法的核心技術(shù)在于確定垃圾回收量后，判斷回收量相較于回收閾值的大小，根據(jù)回收量的大小進行垃圾回收操作。該方法雖然可以解決需要回收的垃圾量過載的問題，但是對于保證數(shù)據(jù)存儲可靠性的需求來說，沒有任何的助益。在另一個現(xiàn)有技術(shù)cn201510671242中，公開了一種基于數(shù)據(jù)生存期的固態(tài)盤垃圾回收方法，該方法的核心技術(shù)在于，根據(jù)應用要求設置遞增的時間數(shù)列，根據(jù)待寫數(shù)據(jù)的預期生存期限，選擇不同的方式進行垃圾回收。該方法的目的主要在于保證固態(tài)盤的寫入速度，減小數(shù)據(jù)移動帶來的訪問開銷，對于固態(tài)盤的數(shù)據(jù)存儲可靠性沒有提出有效的解決辦法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種閃存垃圾回收優(yōu)化方法及其應用，提出了一種自適應的垃圾回收方法，本發(fā)明技術(shù)的優(yōu)化方法在保證固態(tài)盤數(shù)據(jù)存儲的可靠性的前提下，減少垃圾回收所需時間，提高系統(tǒng)i/o性能。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種閃存垃圾回收優(yōu)化方法，其特征在于，包括，

對確定回收的臟塊內(nèi)有效數(shù)據(jù)進行糾錯碼糾錯閾值檢測；

判斷所述有效數(shù)據(jù)錯誤是否達到其糾錯碼的糾錯閾值；

對錯誤未達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)，采用copy－back指令將該有效數(shù)據(jù)通過寄存器直接寫入閃存中；對錯誤已達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)，先將該有效數(shù)據(jù)讀回控制器，再寫入閃存中。

本發(fā)明技術(shù)方案中，首先檢測待回收臟塊內(nèi)待回收的有效數(shù)據(jù)的錯誤，確定其是否達到錯碼的最大糾錯能力，即進行糾錯碼糾錯閾值檢測。對于錯誤未達到糾錯碼閾值的有效數(shù)據(jù)，本發(fā)明技術(shù)方案中采用copy－back指令，借助寄存器，先將有效數(shù)據(jù)存入寄存器，再將數(shù)據(jù)置入閃存中。由于待回收的臟塊也位于閃存中，通過這種方法，不需要從閃存中取出有效數(shù)據(jù)即可實現(xiàn)有效數(shù)據(jù)在閃存內(nèi)的直接轉(zhuǎn)移，大大節(jié)省了垃圾回收的時間。對于錯誤已達到糾錯碼閾值的有效數(shù)據(jù)，已經(jīng)達到糾錯碼的最大糾錯功能，因此需要將有效數(shù)據(jù)先讀回控制器，重新進行糾錯碼編碼后，再寫入閃存中。本發(fā)明技術(shù)方案的方法，通過檢測有效數(shù)據(jù)頁中的錯誤大小，判斷錯誤是否達到其糾錯碼的糾錯閾值，從而采取兩種方式對臟塊中的有效數(shù)據(jù)進行回收，一方面保證了所回收的有效數(shù)據(jù)的準確性，另一方面也節(jié)約了垃圾回收的時間。

作為本發(fā)明技術(shù)方案的一個優(yōu)選，分別對臟塊中每個有效數(shù)據(jù)頁進行糾錯碼糾錯閾值檢測，以保證寫入閃存的有效數(shù)據(jù)的可靠性。

臟塊內(nèi)的有效數(shù)據(jù)回收是一個持續(xù)的過程，針對每一次具體回收的有效數(shù)據(jù)，都需要進行閾值檢測。具體而言，針對每一個待回收的數(shù)據(jù)頁，都對其進行糾錯碼糾錯閾值的檢測，根據(jù)錯誤是否達到糾錯碼糾錯閾值，來決定選擇何種方式進行有效數(shù)據(jù)的回收。其中，因為copy－back指令累積錯誤的特點，在最開始進行有效數(shù)據(jù)回收的時候即對全部的數(shù)據(jù)頁進行糾錯碼糾錯閾值的檢測，判斷有效數(shù)據(jù)頁中的數(shù)據(jù)錯誤是否達到糾錯碼糾錯的最大能力。對錯誤沒有達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)進行回收的時候，直接將數(shù)據(jù)讀取到閃存同一分組內(nèi)的寄存器，再將讀取到寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)寫入選定的空白頁。對于錯誤達到了糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)，需要送入控制器以及進行再編碼過程，才能寫入閃存。這種回收方式，可以確保每次回收的有效數(shù)據(jù)的可靠性。

作為本發(fā)明技術(shù)方案的一個優(yōu)選，對錯誤未達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)的回收處理具體包括，

將所述錯誤未達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)寫入閃存中的寄存器；

將寄存器中的有效數(shù)據(jù)遷移到閃存的空白頁上。

作為本發(fā)明技術(shù)方案的一個優(yōu)選，通過寄存器對錯誤未達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)進行遷移時，隨時對其進行糾錯碼糾錯閾值檢測。

針對錯誤未達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)，本發(fā)明技術(shù)方案主要是采用copy－back指令進行數(shù)據(jù)的遷移。該指令可以在不取出數(shù)據(jù)的前提下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)從一個閃存頁到另一個閃存頁的轉(zhuǎn)移過程。這一過程主要是通過寄存器來實現(xiàn)的。寄存器是位于閃存內(nèi)部的一個組成部分，是一種有限存貯容量的高速存貯部件，它們可用來暫存指令、數(shù)據(jù)和地址。由于copy-back操作是在分組內(nèi)直接利用寄存器進行數(shù)據(jù)遷移，在這一過程無法利用糾錯碼(ecc,errorcorrectioncode)對數(shù)據(jù)完成糾錯，因而會導致數(shù)據(jù)遷移完成后數(shù)據(jù)中錯誤累加，最終超過糾錯碼的糾正能力，進而影響整個系統(tǒng)的可靠性。因此，在每次垃圾回收開始對有效數(shù)據(jù)進行遷移之前，對回收塊中每個有效頁的數(shù)據(jù)進行糾錯碼糾錯閾值檢測，即首先對準備遷移的有效頁數(shù)據(jù)進行錯誤檢測，判斷錯誤是否達到ecc的最大糾錯能力。

作為本發(fā)明技術(shù)方案的一個優(yōu)選，對錯誤已達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)的回收處理具體包括，

將所述錯誤已達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)讀入控制器；

將控制器中的有效數(shù)據(jù)送入編碼器進行糾錯碼編碼；

將經(jīng)過糾錯碼編碼的有效數(shù)據(jù)送回控制器；

判斷臟塊中的有效數(shù)據(jù)是否全部收集到控制器中，如果是，則將控制器中的有效數(shù)據(jù)寫入閃存的空閑塊中。

對已達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)，如果直接采用copy－back指令對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)移，錯誤已經(jīng)達到糾錯碼的糾錯閾值，無法保證寫入閃存的數(shù)據(jù)可靠性。因此需要對其進行糾錯碼再編碼，確保其具有自我糾錯能力，然后再寫入閃存。具體來說，需要將錯誤達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)讀入控制器，即將其寫入控制器的數(shù)據(jù)緩存區(qū)(buffer)，進行糾錯碼再編碼后，再將經(jīng)過再編碼的有效數(shù)據(jù)讀回控制器，然后寫入閃存。此外，臟塊內(nèi)的有效數(shù)據(jù)寫入閃存是分多次進行的，因此在一次有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移完成后，為了保證數(shù)據(jù)回收過程的可靠性，需要對待回收的臟塊進行檢測，確認臟塊內(nèi)的有效數(shù)據(jù)都已經(jīng)完成轉(zhuǎn)移后，再將控制器的數(shù)據(jù)緩存區(qū)(buffer)中的有效數(shù)據(jù)寫入閃存中。

作為本發(fā)明技術(shù)方案的一個優(yōu)選，所述有效數(shù)據(jù)寫入閃存后，判斷臟塊內(nèi)的有效數(shù)據(jù)是否已全部寫入閃存，若是，擦除臟塊。

在確認臟塊中的有效數(shù)據(jù)回收全部完成，將臟塊擦除之前，需要對待擦除的臟塊進行檢測，確認其中的有效數(shù)據(jù)已經(jīng)回收完全，只有臟塊中的有效數(shù)據(jù)確認全部回收后，才能將其擦除。

按照本發(fā)明的另一個方面，提供了一種應用權(quán)利要求1～6任一項所述的閃存垃圾回收優(yōu)化方法的垃圾回收方法，其特征在于，包括，

s1確定要進行垃圾回收的臟塊；

s2對臟塊內(nèi)當前的有效數(shù)據(jù)進行糾錯碼糾錯閾值檢測；

s3判斷臟塊內(nèi)當前的有效數(shù)據(jù)錯誤是否達到糾錯碼的糾錯閾值，若達到，轉(zhuǎn)步驟s6，否則，轉(zhuǎn)步驟s4；

s4執(zhí)行copy-back命令，通過閃存分組內(nèi)的寄存器進行數(shù)據(jù)遷移；

s5判斷有效數(shù)據(jù)遷移是否結(jié)束，若結(jié)束，轉(zhuǎn)步驟s11，否則，轉(zhuǎn)步驟s2；

s6將臟塊中的有效數(shù)據(jù)讀回控制器的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中；

s7對數(shù)據(jù)進行糾錯碼編碼；

s8編碼后將數(shù)據(jù)送回數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中；

s9判斷臟塊中有效數(shù)據(jù)收集到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)是否全部完成，若完成，轉(zhuǎn)步驟s10，否則，轉(zhuǎn)步驟s6；

s10將收集的有效數(shù)據(jù)寫入閃存的空閑塊中；

s11垃圾回收所有有效數(shù)據(jù)遷移完成，將臟塊擦除。

本發(fā)明技術(shù)方案的垃圾回收方法，確定要回收的垃圾臟塊后，先對待回收的有效數(shù)據(jù)進行糾錯碼糾錯閾值檢測，對于錯誤未達到糾錯碼糾錯閾值的數(shù)據(jù)，可以直接采用copy－back指令進行數(shù)據(jù)遷移。這樣的話，針對錯誤沒有達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)的回收可以在閃存中直接完成，大大節(jié)省了垃圾回收的時間。對于錯誤達到了糾錯碼糾錯閾值的數(shù)據(jù)，則需要將其讀回控制器的數(shù)據(jù)緩存區(qū)(buffer)并對其進行再編碼后，再寫入閃存。具體來說，就是先將待回收的有效數(shù)據(jù)讀回控制器的緩存區(qū)(buffer)，然后將有效數(shù)據(jù)從中取出放入編碼器進行再編碼。經(jīng)過再編碼的有效數(shù)據(jù)重新回到控制器緩存區(qū)(buffer)，然后才能夠?qū)懭肟瞻组W存塊中。這種方法一方面可以通過copy－back指令提高垃圾回收的效率，另一方面也可以通過對錯誤達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)頁進行再編碼以保證數(shù)據(jù)的可靠性，從而整體上保證固態(tài)盤數(shù)據(jù)存儲的可靠性，減少垃圾回收所需時間，提高系統(tǒng)i/o性能，還可以進一步地提高固態(tài)盤數(shù)據(jù)存儲的可靠性。

按照本發(fā)明的另一個方面，提供了一種應用權(quán)利要求1～6任一項所述的閃存垃圾回收優(yōu)化方法的垃圾回收系統(tǒng)，其特征在于，包括，

臟塊判斷模塊，用于確定要回收的臟塊；

糾錯碼糾錯閾值檢測模塊，用于對臟塊內(nèi)當前有效數(shù)據(jù)進行糾錯碼糾錯閾值檢測；

數(shù)據(jù)遷移模塊，包括第一數(shù)據(jù)遷移模塊和第二數(shù)據(jù)遷移模塊，所述第一數(shù)據(jù)遷移模塊，用于將未達到糾錯碼的糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)，通過閃存分組內(nèi)的寄存器進行數(shù)據(jù)遷移；所述第二數(shù)據(jù)遷移模塊，用于將達到糾錯碼的糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)，先將有效數(shù)據(jù)讀回控制器，再寫入閃存中；

有效數(shù)據(jù)判斷模塊，用于判斷臟塊內(nèi)是否還存在有效數(shù)據(jù)；

擦除模塊，用于擦除臟塊。

按照本發(fā)明的另一個方面，提供了一種存儲設備，其中存儲有多條指令，所述指令適用于由處理器加載并執(zhí)行：

s1確定要回收的臟塊；

s2對臟塊內(nèi)當前有效數(shù)據(jù)進行糾錯碼糾錯閾值檢測；

s3將未達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)，通過寄存器直接寫入閃存中；將已達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)，先讀回控制器，再寫入閃存中；

s4判斷臟塊內(nèi)是否還存在有效數(shù)據(jù)，若是，返回步驟s2；

s5擦除臟塊。

按照本發(fā)明的另一個方面，提供了一種終端，其特征在于，包括：

處理器，適于實現(xiàn)各指令；

存儲設備，適于存儲多條指令，其中所述指令適用于由處理器加載并執(zhí)行：

s1確定要回收的臟塊；

s2對臟塊內(nèi)當前有效數(shù)據(jù)進行糾錯碼糾錯閾值檢測；

s3將未達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)，通過寄存器直接寫入閃存中；將已達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)，先讀回控制器，再寫入閃存中；

s4判斷臟塊內(nèi)是否還存在有效數(shù)據(jù)，若是，返回步驟s2；

s5擦除臟塊。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：

(1)本發(fā)明技術(shù)方案的垃圾回收優(yōu)化方法，能夠有效提高垃圾回收的效率，在將臟塊內(nèi)的有效數(shù)據(jù)寫入閃存之前，先對其進行糾錯碼糾錯閾值檢測，在保證閃存存儲可靠性的前提下，對垃圾回收采取copy-back的方式進行數(shù)據(jù)遷移，將臟塊中有效頁的數(shù)據(jù)直接在分組內(nèi)經(jīng)過分組內(nèi)的寄存器遷移到另外的數(shù)據(jù)塊中，減少了垃圾回收傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)遷移的傳輸延時，有效提高了垃圾回收的效率，進而提高系統(tǒng)整體的i/o性能。

(2)本發(fā)明技術(shù)方案的垃圾回收優(yōu)化方法，采用了糾錯碼糾錯閾值檢測機制，在回收有效數(shù)據(jù)前先對數(shù)據(jù)是否達到ecc糾錯閾值進行檢測，一旦copy-back操作導致有效數(shù)據(jù)錯誤累加達到ecc最大糾錯能力時，即更改數(shù)據(jù)回收方式，變?yōu)槔厥諅鹘y(tǒng)的數(shù)據(jù)遷移方式。此機制保證了數(shù)據(jù)發(fā)生的錯誤不超過ecc的最大糾錯能力，保證了閃存存儲的可靠性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的閃存存儲的垃圾回收優(yōu)化方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實施例的垃圾回收數(shù)據(jù)遷移結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

本發(fā)明技術(shù)方案的目的在于提供一種糾錯碼(ecc)糾錯閾值檢測機制，對垃圾回收的數(shù)據(jù)遷移是采用閃存內(nèi)直接遷移還是采用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)遷移方式進行判斷決策。

在垃圾回收數(shù)據(jù)遷移時，首先根據(jù)臟塊內(nèi)的有效數(shù)據(jù)發(fā)生的錯誤進行ecc糾錯閾值檢測，判斷所發(fā)生的錯誤是否已經(jīng)達到ecc糾錯的最大能力，如果已經(jīng)達到，則采用垃圾回收傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)遷移方式，將臟塊中的有效數(shù)據(jù)讀回控制器的數(shù)據(jù)buffer中，對數(shù)據(jù)進行ecc編碼，將數(shù)據(jù)送回數(shù)據(jù)buffer后判斷臟塊中有效數(shù)據(jù)收集到buffer是否全部完成，完成后將收集的有效數(shù)據(jù)寫入閃存中另外的空閑塊；如果發(fā)生的錯誤未達到ecc糾錯的最大能力，則采用copy-back命令直接在閃存內(nèi)進行數(shù)據(jù)遷移。

數(shù)據(jù)遷移一般是通過copy-back操作完成，它是固態(tài)盤系統(tǒng)提供的一種高級命令，支持同一個分組(plane)內(nèi)不同數(shù)據(jù)塊之間的數(shù)據(jù)，通過分組內(nèi)的寄存器完成數(shù)據(jù)遷移。通過這一命令，可以減少一般垃圾回收過程中數(shù)據(jù)在閃存介質(zhì)和控制器中數(shù)據(jù)buffer的傳輸過程，減少傳輸延時，提高垃圾回收的效率，進而提升整個系統(tǒng)的性能。然而，由于copy-back操作是在分組內(nèi)進行數(shù)據(jù)遷移，其無法利用差錯控制編碼(ecc)完成數(shù)據(jù)的糾錯，在進行數(shù)據(jù)遷移的過程中，會導致數(shù)據(jù)中錯誤累加，最終超過ecc的糾正能力，影響整個系統(tǒng)的可靠性。另一方面，隨著copy-back和寫入/擦除等操作對存儲單元的損耗，閃存的原始比特誤碼率(rber)會越來越高。為了保證數(shù)據(jù)的安全性，需要使用差錯控制編碼(ecc)來對數(shù)據(jù)進行檢錯糾錯。但是差錯控制編碼的糾錯能力是有限的，當原始比特誤碼率(rber)超過某一閾值時，差錯控制編碼糾錯將不能滿足數(shù)據(jù)存儲的可靠性要求。因此，如何在保證數(shù)據(jù)存儲可靠性的前提下對閃存存儲的垃圾回收進行優(yōu)化是一個很值得研究的問題。有助于減少垃圾回收所需時間，提高系統(tǒng)i/o性能。

在采用copy-back命令直接在閃存內(nèi)進行數(shù)據(jù)遷移時，有可能在所有有效數(shù)據(jù)遷移完成之前數(shù)據(jù)發(fā)生的錯誤累加達到ecc的最大糾錯能力，此時將不能繼續(xù)采用copy-back命令對數(shù)據(jù)進行遷移，而需要采用垃圾回收傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)遷移方式進行數(shù)據(jù)遷移，所以在采用copy-back命令進行數(shù)據(jù)遷移時，ecc糾錯閾值檢測器需要隨時對其進行檢測，判斷錯誤是否達到ecc的最大糾錯能力，既保證了閃存存儲的可靠性，又提高了垃圾回收的效率。全部的有效數(shù)據(jù)遷移完成之后，對臟塊進行擦除。

如圖1所示，本發(fā)明實施例的閃存存儲的垃圾回收優(yōu)化方法包括以下步驟：

(1)垃圾回收確定要回收的臟塊。固態(tài)盤經(jīng)過一段時間的使用后，會產(chǎn)生許多無效數(shù)據(jù)。在清除這些無效數(shù)據(jù)之前，需要先確定固態(tài)盤中的垃圾臟塊所在的位置。具體來說，是確定閃存中需要清除的垃圾臟塊的位置。

(2)對臟塊內(nèi)當前的有效數(shù)據(jù)進行糾錯碼(ecc)糾錯閾值檢測。確定垃圾臟塊所在位置后，需要進一步對該臟塊進行檢測。一般來說，臟塊內(nèi)的數(shù)據(jù)內(nèi)容并不是全部需要清除的，對于其中的一些有效數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)存到固態(tài)盤的其他位置。本發(fā)明技術(shù)方案的實施例中，在轉(zhuǎn)移存儲有效數(shù)據(jù)之前，對有效數(shù)據(jù)進行了糾錯碼的糾錯閾值檢測。糾錯碼的糾錯閾值是有限的，一個糾錯碼只能對一定范圍內(nèi)的錯誤進行糾錯。具體來說，本發(fā)明技術(shù)方案的實施例中對有效數(shù)據(jù)進行糾錯碼糾錯閾值檢測，是為了確認該有效數(shù)據(jù)中的錯誤，是否達到其糾錯碼的糾錯范圍。

(3)判斷臟塊內(nèi)當前的有效數(shù)據(jù)錯誤是否達到ecc的糾錯閾值(ecc的最大糾錯能力)，若達到，轉(zhuǎn)(6)，否則，轉(zhuǎn)(4)。針對步驟(2)中的分類，即錯誤達到了糾錯碼的糾錯閾值或者沒有達到糾錯碼的糾錯閾值，在本發(fā)明技術(shù)方案的實施例中，采用不同的辦法進行處理?，F(xiàn)有技術(shù)中的垃圾回收和臟塊清除，采用的方法是將臟塊中的有效數(shù)據(jù)先讀回閃存中的控制器，然后將其從控制器中取出送入編碼器進行糾錯碼編碼，將進行了再編碼的有效數(shù)據(jù)再送入控制器，然后再寫入閃存。如圖2所示。針對是否達到糾錯碼的糾錯閾值，對有效數(shù)據(jù)的回收采用不同的方式，簡單來說就是對未達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)，將該有效數(shù)據(jù)通過寄存器直接寫入閃存中；對已達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)，先將該有效數(shù)據(jù)讀回控制器，再寫入閃存中。

(4)執(zhí)行copy-back命令，通過閃存分組內(nèi)的寄存器進行數(shù)據(jù)遷移。copy-back命令是固態(tài)盤系統(tǒng)提供的一種高級命令，支持同一個分組(plane)內(nèi)不同數(shù)據(jù)塊之間的數(shù)據(jù)，通過分組內(nèi)的寄存器完成數(shù)據(jù)遷移。對于錯誤沒有達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)，本發(fā)明技術(shù)方案的方法中，將其從待清除的臟塊中直接寫入寄存器，然后通過寄存器直接寫入閃存中的其他空白區(qū)。因為寄存器本身就位于閃存中，因此對于錯誤沒有達到糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)，在閃存中就可以完成有效數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移，不需要將其讀出再存入，有效的提高了臟塊中與小數(shù)據(jù)的回收效率，優(yōu)化了整個垃圾回收過程，更進一步地，優(yōu)化了閃存的存儲系統(tǒng)。

(5)判斷有效數(shù)據(jù)遷移是否結(jié)束，若結(jié)束，轉(zhuǎn)(11)，否則，轉(zhuǎn)(2)。在利用copy-back進行數(shù)據(jù)遷移的過程中，需要隨時進行檢測。檢測臟塊內(nèi)利用copy-back進行數(shù)據(jù)遷移的的有效數(shù)據(jù)遷移是否完成，如果沒有完成，則繼續(xù)進行數(shù)據(jù)遷移，直到利用copy-back進行數(shù)據(jù)遷移的的有效數(shù)據(jù)遷移全部完成。這部分有效數(shù)據(jù)屬于所有遷移的有效數(shù)據(jù)的一部分，如果臟塊內(nèi)的有效數(shù)據(jù)已經(jīng)全部遷移完成，垃圾回收過程中的回收部分才算完成，才可以進行下一步的臟塊擦除工作。

(6)將臟塊中的有效數(shù)據(jù)讀回控制器的數(shù)據(jù)buffer中。本發(fā)明技術(shù)方案中，對錯誤達到了糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)，按照上述方法進行回收。因為這部分有效數(shù)據(jù)的錯誤已經(jīng)達到了糾錯碼的糾錯閾值，為了保證有效數(shù)據(jù)的準確性，需要對其進行再編碼?？刂破鞯腷uffer是位于閃存外的一個數(shù)據(jù)緩存結(jié)構(gòu)，待回收的有效數(shù)據(jù)需要先進入控制器buffer，然后從buffer中取出，進入編碼器再編碼。經(jīng)過再編碼的有效數(shù)據(jù)，原路返回到控制器buffer中，此時有效數(shù)據(jù)的糾錯碼經(jīng)過了再編碼，其錯誤處于糾錯碼的更正范圍內(nèi)，將該有效數(shù)據(jù)寫入閃存的空白頁即可。

(7)對數(shù)據(jù)進行糾錯碼(ecc)編碼。對于錯誤達到了其糾錯碼糾錯閾值的有效數(shù)據(jù)，如果直接將其存入閃存，很顯然錯誤率的累積會導致整個系統(tǒng)中有效數(shù)據(jù)的準確性降低，因此需要對其進行糾錯碼再編碼過程。再編碼的過程，就是為了降低錯誤率，使得有效數(shù)據(jù)中的錯誤數(shù)量小于糾錯碼的糾錯閾值，優(yōu)化有效數(shù)據(jù)的自我糾錯能力。

(8)編碼后將數(shù)據(jù)送回控制器的buffer中。經(jīng)過糾錯碼再編碼的有效數(shù)據(jù)，通過原路返回到控制器buffer，再從控制器buffer寫入閃存的空白頁區(qū)，最終完成有效數(shù)據(jù)的回收工作。

(9)判斷臟塊中有效數(shù)據(jù)收集到buffer是否全部完成，若完成，轉(zhuǎn)(10)，否則，轉(zhuǎn)(6)。對于待回收臟塊中的有效數(shù)據(jù)，需要明確以下幾點。第一，臟塊中的有效數(shù)據(jù)回收是分多次進行的，每次回收其中的一部分。第二，針對當前回收的數(shù)據(jù)，需要對其進行糾錯碼糾錯閾值檢測后選擇不同的方式進行回收。第三，在一次數(shù)據(jù)回收完成后，需要對臟塊中剩余部分進行檢測，以確認整個臟塊中的有效數(shù)據(jù)回收是否完成。本發(fā)明技術(shù)方案的實施例中優(yōu)選將臟塊中的有效數(shù)據(jù)全部篩選完畢后，針對錯誤達到糾錯碼閾值的有效數(shù)據(jù)，經(jīng)過再編碼后先集中存儲在控制器buffer中，再批量寫入閃存的空白頁區(qū)。在本發(fā)明技術(shù)方案的另一個優(yōu)選實施例中，也可以將控制器buffer收集到的數(shù)據(jù)分別寫入閃存的空白頁區(qū)。

(10)將收集的有效數(shù)據(jù)寫入閃存中另外的空閑塊。閃存中存在大量的數(shù)據(jù)，對于從臟塊中回收的有效數(shù)據(jù)，將其寫入一個空閑頁區(qū)。

(11)垃圾回收所有有效數(shù)據(jù)遷移完成，將臟塊擦除。經(jīng)過本發(fā)明技術(shù)方案實施例的上述步驟，臟塊中的有效數(shù)據(jù)回收完成，可以將臟塊擦除。

(12)本次垃圾回收完成。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。