本發(fā)明涉及固態(tài)硬盤控制技術(shù)，特別涉及一種提高固態(tài)硬盤順序?qū)懢彺嫘实姆椒ā?/p>

背景技術(shù)：

主機每次發(fā)起的對ssd的操作的數(shù)據(jù)都對應(yīng)了一段邏輯塊地址lba(logicalblockaddress)地址，即[lba_x,lba_y]，lba_x表示這段lba區(qū)間的起始地址，lba_y表示這段lba區(qū)間的末尾地址，每個lba對應(yīng)512b的數(shù)據(jù)。為保證數(shù)據(jù)一致性，ssd的固件需要記錄數(shù)據(jù)緩存datacache中有緩存數(shù)據(jù)的lba地址，以便判斷主機后續(xù)發(fā)起的寫操作數(shù)據(jù)是否命中了datacache，如果命中則需要把數(shù)據(jù)緩存datacache中的舊數(shù)據(jù)覆蓋掉。順序?qū)懼傅氖侵鳈C發(fā)起寫數(shù)據(jù)的lba都是連續(xù)的。通過分析主機對ssd普遍都存在順序讀寫的特征，因此存儲最近一段時間的操作數(shù)據(jù)有利于提升順序讀寫的性能。

目前的固件設(shè)計中datacache的緩存方式為線性緩存，假設(shè)datacache大小為4kb，主機向ssd發(fā)起4kb的數(shù)據(jù)，對應(yīng)的lba地址段為[lba0，lba7]，則固件按照這個順序記錄這些lba，圖1是現(xiàn)有技術(shù)線性緩存示例。當(dāng)后續(xù)主機又向ssd發(fā)起512b的數(shù)據(jù)，對應(yīng)的lba地址為lba8，那么固件需要判斷datacache中是否已存在lba8，線性cache對應(yīng)的遍歷方式也是線性遍歷，從datacache中第一個緩存內(nèi)容開始向后一個個查找，則需要查找8次才能判斷為非命中。該技術(shù)的時間復(fù)雜度為o(n)，n為datacache中的有效lba地址個數(shù)。因此存在系統(tǒng)消耗大，效率低的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對以上缺陷，本發(fā)明目的如何提升緩存數(shù)據(jù)的遍歷效率，實現(xiàn)提升寫緩存效率的目的。

為了解決以上問題本發(fā)明提出了一種提高固態(tài)硬盤順序?qū)懢彺嫘实姆椒?，固態(tài)硬盤創(chuàng)建緩存數(shù)據(jù)地址列表，固態(tài)硬盤接收到主機發(fā)起的寫操作，通過檢索緩存數(shù)據(jù)地址列表判定是否命中，其特征在于緩存數(shù)據(jù)地址列表包括緩存數(shù)據(jù)的lba地址和緩存數(shù)據(jù)的lba地址對應(yīng)的哈希值key，key_x＝lba_x％n,key_x為主機發(fā)起的寫操作的lba地址，n＝每個緩存塊大小/512；固態(tài)硬盤接收到主機發(fā)起的寫操作先計算該寫操作的對應(yīng)lba地址對應(yīng)的哈希值key_n；直接判斷緩存數(shù)據(jù)地址列表是否存在哈希值為key_n的緩存數(shù)據(jù)，如果存在則判定當(dāng)前寫操作命中；否則則判定當(dāng)前寫操作沒有命中。

根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高固態(tài)硬盤順序?qū)懢彺嫘实姆椒?，其特征在于固態(tài)硬盤接收到主機發(fā)起的寫操作先計算該寫操作的對應(yīng)lba地址對應(yīng)的哈希值key_n；直接判斷緩存數(shù)據(jù)地址列表是否存在哈希值為key_n的緩存數(shù)據(jù)，如果存在則判定當(dāng)前寫操作命中，將寫入的數(shù)據(jù)覆蓋掉該lba地址對應(yīng)的緩存中舊數(shù)據(jù)；否則則判定當(dāng)前寫操作沒有命中，把lba地址掛到哈希值key_n對應(yīng)的緩存數(shù)據(jù)地址列表中，對應(yīng)的寫數(shù)據(jù)會直接寫到緩存中。

本發(fā)明通過改進緩存數(shù)據(jù)地址列表結(jié)構(gòu)，降低寫操作對緩存數(shù)據(jù)的遍歷時間復(fù)雜度，達到提升順序?qū)懢彺嫘实募夹g(shù)效果。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)線性緩存示例；

圖2是改進后的緩存方式示例。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

圖2是改進后的緩存方式示例，改進后的緩存數(shù)據(jù)地址列表新增加了緩存數(shù)據(jù)的lba地址對應(yīng)的哈希值key，key_x＝lba_x％n,key_x為主機發(fā)起的寫操作的lba地址，n＝每個緩存塊大小/512；固態(tài)硬盤接收到主機發(fā)起的寫操作先計算該寫操作的對應(yīng)lba地址對應(yīng)的哈希值key_n；直接判斷緩存數(shù)據(jù)地址列表是否存在哈希值為key_n的緩存數(shù)據(jù)，如果存在則判定當(dāng)前寫操作命中；否則則判定當(dāng)前寫操作沒有命中，本例中假設(shè)每個緩存塊大小為4kb，每個lba對應(yīng)512b的數(shù)據(jù)；主機向ssd發(fā)起4kb的數(shù)據(jù)，對應(yīng)的lba地址段為[lba0，lba7]，lba0對應(yīng)的哈希值為key0，所以將lba0掛載到key0對應(yīng)的列表下，以此類推，lba0～lba7在緩存數(shù)據(jù)地址列表中的分布情況如圖2所示。當(dāng)主機再發(fā)起對lba8的順序?qū)?，固件直接計算出lba8對應(yīng)的哈希值key＝8％8＝0，然后直接檢查緩存數(shù)據(jù)地址列表中key0對應(yīng)的列中有無lba8,發(fā)現(xiàn)該列中只有l(wèi)ba0，并沒有l(wèi)ba8，所以為非命中。在順序?qū)憟鼍跋滦录夹g(shù)的時間復(fù)雜度為o(1)，大大提升了遍歷的效率。

以上所揭露的僅為本發(fā)明一種實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本之權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于本發(fā)明所涵蓋的范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種提高固態(tài)硬盤順序?qū)懢彺嫘实姆椒?，其特征在于緩存?shù)據(jù)地址列表包括緩存數(shù)據(jù)的LBA地址和緩存數(shù)據(jù)的LBA地址對應(yīng)的哈希值Key，Key_x＝LBA_x％N,Key_x為主機發(fā)起的寫操作的LBA地址，N＝每個緩存塊大小/512；固態(tài)硬盤接收到主機發(fā)起的寫操作先計算該寫操作的對應(yīng)LBA地址對應(yīng)的哈希值Key_n；直接判斷緩存數(shù)據(jù)地址列表是否存在哈希值為Key_n的緩存數(shù)據(jù)，如果存在則判定當(dāng)前寫操作命中；否則則判定當(dāng)前寫操作沒有命中。通過改進緩存數(shù)據(jù)地址列表結(jié)構(gòu)，降低寫操作對緩存數(shù)據(jù)的遍歷時間復(fù)雜度，達到提升順序?qū)懢彺嫘实募夹g(shù)效果。

技術(shù)研發(fā)人員：許毅;姚蘭;鄭春陽
受保護的技術(shù)使用者：記憶科技（深圳）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.07
技術(shù)公布日：2017.07.25