[发明专利]使用轨道锁和跨步组锁来管理高速缓存操作

说明书

本发明提供用于使用轨道锁和跨步组锁来管理高速缓存操作的计算机程序产品、系统和方法。对于到高速缓存中的组中的轨道的写入，授予对高速缓存中的组中的轨道的独占轨道锁，其中对于到高速缓存中的不同轨道的写入，可以同时保持独占轨道锁；对高速缓存中的轨道组授予独占组锁以将组中的轨道从高速缓存送出到存储设备。响应于完成高速缓存中的组中的轨道到存储设备的送出而释放独占组锁。

技术领域

本发明涉及用于使用轨道锁和跨步组(stride group)锁来管理高速缓存操作的计算机程序产品、系统和方法。

背景技术

存储控制器维护一个或多个设备适配器以与存储设备阵列(诸如独立磁盘冗余阵列(RAID)阵列的存储设备)对接。设备适配器管理对所连接的存储设备的请求，并且实现RAID控制器和用于存储控制器的功能。在非易失性存储器标准(Nonvolatile MemoryExpress)(NVMe)中，NVMe控制器可存取对主机系统中的提交队列中的存储装置的读取和写入请求，且包含RAID功能性以跨存储装置(例如固态驱动器(SSD))条带化(stripe)数据。

本领域存在对在多个处理器核正在对存储在存储设备中的高速缓存中的跨步组中的轨道进行读取和写入的环境中跨存储设备阵列(诸如RAID阵列)写入和读取数据的改进技术的需求。

发明内容

第一实施例提供了一种用于使用轨道锁和跨步组锁来管理高速缓存操作的计算机程序产品、系统和方法。来自存储设备的一组轨道被存储在高速缓存中。对于到高速缓存中的组中的轨道的写入，授予对高速缓存中的组中的轨道的独占轨道锁，其中对于到高速缓存中的不同轨道的写入，可以同时保持独占轨道锁。授予用于高速缓存中的轨道组的独占组锁以将该组中的轨道从高速缓存送出到存储设备。响应于完成高速缓存中的组中的轨道到存储设备的送出而释放独占组锁。

第一实施例提供对计算机技术的改进，以允许同时持有用于写入的多个独占轨道锁，以允许对高速缓存中的不同轨道的写入。进一步，为轨道组授予独占组锁以为该轨道组的送出。当持有用于送出过程的独占组锁时，尝试访问经受送出的轨道的不同过程被阻止。释放用于送出的独占组锁允许授予独占轨道锁以用于对组中的轨道的并行写入。以此方式，所描述的实施例提供了对管理的改进，并且允许对轨道组(诸如跨步组)中的不同轨道的同时写入，并且同时提供用于送出操作的组中的所有轨道的锁定。

第二实施例可以可选地还包括：接收对所述组中的目标轨道的写入；确定所述组的所述独占组锁是否被持有；响应于确定所述独占组锁未被持有，向所述目标轨道授予独占轨道锁；以及响应于确定所述独占组锁被持有，重试访问所述目标轨道的所述独占轨道锁。

对于第二实施例，仅在对于送出操作不持有独占组锁的情况下才准许向目标轨道的写入，以防止写入向正在进行的送出操作中涉及的轨道写入。这提供了用于协调对轨道组中的不同轨道的同时写入与对轨道组的送出操作以使组中的所有轨道送出的改进。

第三实施例可选地可进一步包括：授予共享组锁以用于对高速缓存中的组中的轨道的写入；响应于完成对所述高速缓存中的轨道的写入，释放用于写入的共享组锁；以及响应于启动所述轨道组的所述送出来确定是否持有任何共享组锁，其中仅响应于确定没有持有用于要送出的组的共享组锁来授予独占组锁。

对于第三实施例，共享组锁被授予同时向共享组锁所应用到的组中的轨道写入的写入。为了在同时发生写入时进一步协调送出操作，由写入持有的共享组锁防止发起送出操作，直到所有写入都已完成，这通过没有为要送出的轨道组持有共享组锁来指示。