[发明专利]一种多通道固态硬盘的高效缓存管理设计方法

摘要

本发明属于机载嵌入式计算机领域，涉及一种多通道固态硬盘的高效缓存管理设计方法。包括：步骤1、读请求服务流程；步骤2、写请求冷热属性的识别，最近请求的平均大小加上基本阈值来确定冷热请求的门卡；步骤3、冷数据缓存和热数据缓存的缓存内部管理，根据需求对写回阈值进行动态调整，并在芯片空闲期写回数据；步骤4、冷数据缓存和热数据缓存根据性能和寿命的需求，进行缓存大小的动态调整。本发明利用不同数据更新不同的特点，在多通道固态硬盘的芯片空闲期，将数据缓存中的数据进行提前写回，并且与冷数据缓存和热数据缓存间的动态调整相结合，既保证了多通道固态盘的缓存服务能力，又不造成太大的寿命损失。

主权项

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；步骤4、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。