固态盘在对闪存页执行写入操作之前,必须首先擦除整个物理块,这种底层物理特性使得固态盘在更新数据时不得不采用“异地更新”的写入方式,因此在系统内会产生旧版本无效数据。随着固态盘的使用,无效数据会越来越多,为了保持有足够的空白块用来写入新数据,需要采用某些策略来回收无效数据以释放空间,这个过程即为垃圾回收。垃圾回收会引起固态盘内部有效数据的移动,带来写延迟、写放大等问题,同时会影响固态盘的寿命。由垃圾回收所引起的写延迟、写放大、闪存磨损次数增加等,即为垃圾回收的开销。垃圾回收的开销与固态盘内数据的布局有很大关系,如果数据在写入的时候按照生存期分类,将相似生存期的数据写入相同的闪存块中,则在垃圾回收时,选择数据生存期限已过的块进行回收,理想状况下,这些块中包含的有效数据会很少,即在垃圾回收过程中需要迁移的有效页会很少,因此垃圾回收的开销就会大大减少。基于此原理,分析了实际应用场景下数据生存期特征并在此基础上,提出并实现一种基于数据生存期的固态盘垃圾回收(Lifespan-based GC)方法,以及基于数据生存期的IO分发、动态按需分配闪存块的辅助策略。根据数据生存期进行IO分发以及按需申请闪存块,是执行基于数据生存期的垃圾回收方法的基础。测试结果表明,在数据带有生存期特征的应用场景下,Lifespan-based GC可以有效减少固态盘垃圾回收过程中有效页的复制量,从而降低由于垃圾回收所引起的写时延和写入放大,同时减少了对闪存介质的磨损次数,达到提升固态盘可靠性和优化固态盘性能的目的。