[发明专利]一种多通道固态硬盘的高效缓存管理设计方法

权利要求书

1.一种多通道固态硬盘的高效缓存管理设计方法，其特征是，包括：

步骤1、当读请求到达多通道固态盘时，首先判断其是否命中了数据缓存，如果命中数据缓存，则直接由数据缓存进行服务；如果没有命中数据缓存，接下来则需要判断该数据对应的映射条目是否在映射缓存中，如果对应的映射条目不在映射缓存中，就需要先读取该数据对应的映射条目，最后则是读取目标数据；如果对应的映射条目已在映射缓存中，直接从Flash相应位置读取数据，完成读操作；

步骤2、使用最近请求大小的平均值加阈值的方式来确定一个大请求的门槛，保证大请求既超出一个基本值，又能超出最近请求的平均大小；超出这个门槛的被判定为冷数据，否则认为是热数据；

步骤3、将数据缓存划分为冷数据缓存和热数据缓存，分别用来存储得到的冷数据和热数据，当写请求到达多通道固态盘时，首先还是需要判断是否命中数据缓存，如果命中，则由命中的数据缓存进行缓存服务，未命中则根据判断得出的冷热属性，将其加入到相应的数据缓存中进行服务；服务完毕之后，如果有芯片处于空闲状态，则根据写回阈值的大小，提前将冷数据缓存和热数据缓存LRU链表中的处于末尾节点的一定数量的数据写回到Flash中；

其中，冷数据缓存和热数据缓存对数据进行服务时采取的策略是相同的，并且包含两种类型的数据节点，干净节点表明该节点内部的数据已经写回到Flash中，脏节点表明该节点内部的数据还未写回到Flash中；

步骤4、冷热数据缓存在写缓存中的大小并不是固定的，而是随着冷热数据缓存对内存的需求而动态变化,以达到速度和寿命之间的平衡；

当数据写入到数据缓存中时，如果当前数据缓存的空闲空间不足，那么该数据缓存从另一个数据缓存中夺取空闲空间，使得当前数据可以被缓存所服务。

2.如权利要求1所述的一种多通道固态硬盘的高效缓存管理设计方法，其特征是，在判断到来的写请求的大小时，判断的门槛值s与最近请求的关系为：

N为包含当前请求在内的请求的个数，ni表示第i个请求的大小,Base则表示一个基本的阈值，该阈值的确定可以通过对所应用系统的历史数据进行统计得到。