[发明专利]一种基于文件级粒度的闪存安全删除方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于文件级粒度的闪存安全删除方法，属于计算机存储领域。本发明方法为每个文件分配一个全局唯一标识符GUID，并将GUID封装给文件的每个写请求和删除请求，同时构建GUID‑page邻接表，用于实时记录每个文件对应的无效物理页，当用户删除某个文件时，设备可以通过删除命令找到文件对应的所有无效物理页和所有有效物理页，然后使用物理页覆写技术对文件所有的物理页进行覆写来达到安全删除文件的目的。本发明还实现了一种基于文件级粒度的闪存安全删除系统。本发明技术方案解决了现有基于闪存介质的固态盘无法高效地安全删除单个文件的问题，在实现固态盘安全删除单个文件的基础上，减少了安全删除对读写性能的影响。

主权项

1.一种基于文件级粒度的闪存安全删除方法，其特征在于，所述方法具体包括：(1)GUID分配和封装：为每个文件分配一个全局唯一标识符GUID，并将文件的GUID封装到文件的写和删除请求中；若是写请求，则进入步骤(2)；若是删除请求则进入步骤(5)；(2)写入介质判断：若存储介质为MLC闪存，则进入步骤(3)；否则进入步骤(4)；(3)分配MLC闪存成对页：根据写请求的GUID号找到该文件上一次写入的物理页位置，若是低页，则分配该低页对应的高页给写请求，使文件的数据块分布在MLC成对的物理页中；若是高页，则分配空闲低页给写请求；若没有空闲低页，则启动垃圾回收后分配空闲低页给写请求；(4)记录文件的无效页：使用GUID‑page表实时地记录每个文件产生的无效物理页；(5)删除介质判断：若存储介质为MLC闪存，则进入步骤(6)；若存储介质为SLC闪存，则进入步骤(7)；(6)基于MLC闪存的安全删除：根据GUID‑page表和删除请求找到要删除文件对应的所有物理页，物理页所在物理块的覆写次数没超上限的采用覆写技术进行安全删除，覆写次数超上限的迁移物理块中的有效页后将物理块擦除来达到安全删除；所述步骤(6)具体包括：(61)查找无效物理页：根据删除请求的GUID，查找对应GUID‑page表中的头结点指针指向的页结点，该页结点后链接的所有页结点均为无效物理页结点；(62)重置GUID‑page表：根据删除请求的GUID，删除对应GUID‑page表中所有页结点，并将头结点重新初始化；(63)查找有效物理页：将删除请求的逻辑地址和大小解析为多个逻辑页号，根据逻辑页号查找地址映射表，找到对应的有效物理页号，将找到的有效物理页的状态置为无效；(64)覆写次数判断：对于所有找到的物理页，判断物理页所在物理块的覆写计数是否超过该物理块的覆写次数上限；若没有超过，则进入步骤(65)；否则进入步骤(66)；(65)覆写删除：采用物理页覆写技术安全删除物理页中数据；该物理页所在物理块的覆写计数加1；(66)物理块擦除：迁移该物理页所在的物理块中的所有有效物理页，同时更新相应地址映射表和GUID‑page表，之后擦除该物理块实现安全删除；(7)基于SLC闪存的安全删除：根据GUID‑page表和删除请求找到要删除的文件对应的所有物理页，再使用物理页覆写技术对这些物理页中数据进行安全删除；(8)元数据的安全删除：根据文件删除操作产生的元数据修改请求和映射关系的修改，找到元数据所在的物理页，对元数据所在物理页进行安全删除。