本發明公開了基于NVM的固態硬盤元數據管理方法，屬于固態硬盤管理領域，解決的問題是如何滿足使用者從外部了解固態硬盤的內部狀況并對固態硬盤進行配置設定；其方法包括通過NVM存儲閃存芯片的標識信息、閃存芯片的分配信息、閃存芯片的配置信息以及元數據信息，外部操作系統下發指令并通過硬盤控制器對NVM進行讀寫操作，根據指令硬盤控制器與NVM進行信息交互并對閃存芯片進行讀寫操作或配置操作。其結構包括外部操作系統、NVM和固態硬盤，固態硬盤至少配置有硬盤控制器、閃存芯片、總線接口、FTL層、讀取操作模塊和加密模塊。通過NVM存儲閃存芯片的相關信息，可減輕閃存的磨耗。

技術領域

本發明涉及固態硬盤管理領域，具體地說是基于NVM的固態硬盤元數據管理方法及系統。

背景技術

一般固態硬盤都由CPU執行固件(英文全稱為Firmware，由產品廠商在量產程序時寫入閃存中)，使用者若想知道固態硬盤內部狀態如閃存壽命、磨損狀況等，需要和CPU溝通，控制器實現FTL(FTL是Flash?translation?layer(閃存轉換)的英文縮寫，FTL是一種軟件中間層，最初是由Intel提出的，用于將閃存模擬成為虛擬塊設備，從而能夠在閃存上實現FAT等等塊設備類文件系統)。

如何滿足使用者從外部了解固態硬盤的內部狀況并對固態硬盤進行配置設定，是需要解決的技術問題。

發明內容

本發明的技術任務是提供基于NVM的固態硬盤元數據管理方法及系統，來解決如何滿足使用者從外部了解固態硬盤的內部狀況并對固態硬盤進行配置設定的問題。

本發明的技術任務是按以下方式實現的：

基于NVM的固態硬盤元數據管理方法，應用于至少由外部操作系統、NVM(英文全稱為Non-Volatile?Memory，中文翻譯為非揮發性記憶體)以及配置有硬盤控制器、閃存芯片以及總線接口的固態硬盤組成的硬件系統，所述NVM為不包含NAND?FLASH的Non-NAND?NVM，閃存芯片為NAND閃存芯片，元數據管理方法為：通過NVM存儲閃存芯片的設備信息、閃存芯片的分配信息、閃存芯片的配置信息以及元數據信息，外部操作系統下發指令并通過硬盤控制器對NVM進行讀寫操作，根據指令硬盤控制器與NVM進行信息交互并對閃存芯片進行讀寫操作或配置操作。

其中，本發明中限定NVM為可隨機讀寫、容量相對不大、成本高于NAND的除NANDFLASH之外的NVM，即Non-NAND?NVM。該Non-NAND?NVM包括常見的EEPROM(英文全稱為Electrically?Erasable?Programmable?read?only?memory，中文翻譯為帶電可擦可編程讀寫存儲器)、NOR?FLASH、FRAM(英文全稱為Ferroelectric?RAM，中文翻譯為鐵電存儲器)、MRAM(英文全稱為Magnetic?Random?Access?Memory，中文翻譯為磁性隨機存儲器)、RRAM(英文全稱為Resistive?Random?Access?Memory，中文翻譯為阻變式存儲器)等。

閃存芯片的設備信息用于識別閃存芯片的型號、生產廠商等信息；閃存芯片的分配信息用于標識閃存芯片的塊劃分、頁劃分情況，以及頁物理映射表地址，便于對閃存芯片進行訪問和讀寫操作；閃存芯片的配置信息用于通過參數設定對閃存芯片進行配置，如閃存芯片的顆粒類型以及不同顆粒對應的ReadRetry電壓；元數據信息用于記載閃存芯片的耗損狀態以及通過硬盤控制器對閃存芯片進行讀寫操作、分配操作或者配置操作等的執行反饋。外部操作系統通過硬盤控制器向NVM下發指令，根據指令，硬盤控制器從NVM中中獲取相關信息并訪問閃存芯片，以實現對閃存芯片的讀寫操作、分配操作、配置操作等，與上述操作相關的元數據信息存儲在閃存芯片中，同時元數據信息在閃存芯片中的位址存儲在NVM中，便于外部操作系統通過硬盤控制器從NVM中調用元數據信息的位址，以快速實現閃存芯片的查看和配置。