[發明專利]一種對存儲設備進行多通道數據處理的方法、系統和裝置

有效

• 申請號: 201110228780.1
• 申請日: 2011-08-10
• 公開（公告）號: CN102298561A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 林仕鼎;歐陽劍;劉斌;王勇
• 申請（專利權）人: 北京百度網訊科技有限公司
• 主分類號: G06F13/16
• 分類號: G06F13/16;G06F13/12
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦;李慶波

【技術領域】

本發明涉及計算機技術領域，特別涉及一種對存儲設備進行多通道數據處理的方法、系統和裝置。

【背景技術】

隨著半導體介質存儲裝置的廣泛使用，出現了各種各樣的存儲設備以及多種存儲介質，例如固態硬盤(SSD，Solid?State?Disk)、閃存(flash)卡。SSD或者flash卡都是由多片flash芯片組成，每個flash芯片或者一組flash芯片可以構成一個存儲通道，存儲控制器通過在存儲通道(以下簡稱通道)之間的并發讀寫來提高總體性能，如圖1所示，軟件驅動層僅為上層軟件提供統一訪問的接口，數據在多通道之間的調度由存儲控制器統一決定。但對于上層軟件來說，看不到各通道，也就是說，各通道對于上層軟件是不可見的，需要存儲控制器控制多通道之間的調度和并發讀寫。這就可能造成如下缺陷：

如果存儲控制器的并發粒度太小，則需要存儲控制器維護一張非常巨大的邏輯地址到物理地址的映射表，而且還容易造成寫放大；如果存儲控制器的并發粒度太大，則不能充分利用硬件提供的資源。也就是說，存儲控制器并不知道如何在多通道之間進行調度更適合應用層的需求，來達到最佳的讀寫性能。

【發明內容】

本發明提供了一種對存儲設備進行多通道數據處理的方法和系統，從而使多通道之間的并發調度更適合應用層的需求，達到最佳的讀寫性能。

具體技術方案如下：

一種對存儲設備進行多通道數據處理的系統，該系統包括：驅動及讀寫管理裝置、以及一個以上的存儲控制器；其中每個存儲通道存在一個獨立的存儲控制器；

所述驅動及讀寫管理裝置，用于接收各線程提供的訪問請求，對接收到的訪問請求進行調度并發送給對應線程所負責存儲通道的存儲控制器，其中，每個線程負責一個或者多個存儲通道；

所述存儲控制器，用于根據所在存儲通道中邏輯地址與物理地址的映射關系，執行所接收到訪問請求對應的數據處理。

其中，所述存儲通道包含一個或一組閃存flash芯片。

所述存儲控制器與所述驅動及讀寫管理裝置通過外設總線互連標準PCI連接。

具體地，所述驅動及讀寫管理裝置根據預先保存的線程與存儲通道的綁定關系將所述訪問請求發送給對應線程所負責存儲通道的存儲控制器，或者，根據所述訪問請求中攜帶的通道號將所述訪問請求發送給對應線程所負責存儲通道的存儲控制器。

其中，所述驅動及讀寫管理裝置具體包括：塊設備操作單元、一個以上的請求子隊列、請求調度單元、總請求隊列以及請求處理單元；

所述塊設備操作單元，用于接收各線程發送的訪問請求，將訪問請求送入所述一個以上的請求子隊列；

所述請求調度單元，用于調度各請求子隊列中的訪問請求并送入所述總請求隊列；

所述請求處理單元，用于從所述總請求隊列讀取訪問請求并分發給對應存儲通道的存儲控制器。

所述一個以上的請求子隊列為各存儲通道的請求子隊列，所述塊設備操作單元將訪問請求送入對應存儲通道的請求子隊列；或者，

所述一個以上的請求子隊列為各訪問類型的請求子隊列，所述塊設備操作單元將訪問請求送入對應訪問類型的請求子隊列。

所述請求處理單元采用批處理的方式從所述總請求隊列讀取訪問請求并分發給對應存儲通道的存儲控制器。

其中，所述存儲控制器包括：存儲器文件RF、閃存翻譯層FTL、先入先出存儲器FIFO以及閃存控制模塊；

所述RF，用于記錄接收到的訪問請求；

所述FTL與所述RF、所述FIFO以及緩存處理數據的DRAM連接，用于進行地址管理，所述地址管理包括：維護所在存儲通道中邏輯地址到物理地址的地址映射表，完成所述RF所記錄訪問請求的邏輯地址到物理地址的映射；

所述閃存控制模塊，與所述FTL通過所述FIFO連接，用于根據所述FTL的地址映射結果，按照所述訪問請求對flash芯片進行數據處理。

更進一步地，所述RF還用于保存數據處理的狀態信息；

所述閃存控制模塊，還用于在數據處理后，將處理狀態通過所述FIFO傳回所述FTL，由所述FTL將所述處理狀態寫入所述RF。

一種驅動及讀寫管理裝置，該驅動及讀寫管理裝置包括：塊設備操作單元、一個以上的請求子隊列、請求調度單元、總請求隊列以及請求處理單元；

所述塊設備操作單元，用于接收各線程發送的訪問請求，將訪問請求送入所述一個以上的請求子隊列；

所述請求調度單元，用于調度各請求子隊列中的訪問請求并送入所述總請求隊列；