[發(fā)明專利]閃存磁盤(pán)混合存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)管理方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210172048.1
• 申請(qǐng)日: 2012-05-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102707904A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔斌;呂雁飛;李井
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F3/06
• 分類號(hào): G06F3/06;G06F12/02
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種閃存磁盤(pán)混合存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1：當(dāng)需要對(duì)當(dāng)前頁(yè)面進(jìn)行操作時(shí)，判斷所述當(dāng)前頁(yè)面是否在內(nèi)存中，若是，則直接在所述內(nèi)存對(duì)所述當(dāng)前頁(yè)面進(jìn)行相應(yīng)的讀/寫(xiě)操作，并結(jié)束所述方法，否則執(zhí)行步驟S2；

S2：判斷所述當(dāng)前頁(yè)面是否在閃存中，若是，則執(zhí)行步驟S3，否則執(zhí)行步驟S5；

S3：生成第一隨機(jī)數(shù)，若所述第一隨機(jī)數(shù)小于預(yù)設(shè)的提升概率P_elevate，則執(zhí)行步驟S4，否則直接在所述閃存中對(duì)所述當(dāng)前頁(yè)面進(jìn)行相應(yīng)的讀/寫(xiě)操作，并結(jié)束所述方法，所述第一隨機(jī)數(shù)的取值范圍為0~1；

S4：判斷所述內(nèi)存是否已滿，若是，則申請(qǐng)空的內(nèi)存頁(yè)面，將所述內(nèi)存中待替換的頁(yè)面寫(xiě)入所述閃存，再將所述當(dāng)前頁(yè)面寫(xiě)入所述內(nèi)存中，在所述內(nèi)存中對(duì)所述當(dāng)前頁(yè)面進(jìn)行相應(yīng)的讀/寫(xiě)操作，并結(jié)束所述方法，否則申請(qǐng)空的內(nèi)存頁(yè)面，直接將所述當(dāng)前頁(yè)面寫(xiě)入所述內(nèi)存中，在所述內(nèi)存中對(duì)所述當(dāng)前頁(yè)面進(jìn)行相應(yīng)的讀/寫(xiě)操作，并結(jié)束所述方法；

S5：判斷所述內(nèi)存是否已滿，若是，則申請(qǐng)空的內(nèi)存頁(yè)面，將所述內(nèi)存中待替換的頁(yè)面寫(xiě)入磁盤(pán)或所述閃存中，再將所述當(dāng)前頁(yè)面寫(xiě)入所述內(nèi)存中，在所述內(nèi)存中對(duì)所述當(dāng)前頁(yè)面進(jìn)行相應(yīng)的讀/寫(xiě)操作，否則申請(qǐng)空的內(nèi)存頁(yè)面，將所述當(dāng)前頁(yè)面寫(xiě)入所述內(nèi)存中，在所述內(nèi)存中對(duì)所述當(dāng)前頁(yè)面進(jìn)行相應(yīng)的讀/寫(xiě)操作。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述內(nèi)存中待替換的頁(yè)面為所述內(nèi)存中最近最少被操作的頁(yè)面。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述內(nèi)存已滿的情況下，執(zhí)行所述方法第一預(yù)設(shè)次數(shù)后，步驟S5之后還包括以下步驟：

S601：比較在執(zhí)行所述方法第一預(yù)設(shè)次數(shù)內(nèi)，需要進(jìn)行操作的頁(yè)面p直接在所述閃存中進(jìn)行操作所產(chǎn)生的時(shí)間代價(jià)和寫(xiě)入所述內(nèi)存中后進(jìn)行操作所產(chǎn)生的時(shí)間代價(jià)；

S602：若寫(xiě)入內(nèi)存中后進(jìn)行操作所產(chǎn)生的時(shí)間代價(jià)較少，則增大所述預(yù)設(shè)的提升概率P_elevate，否則減小所述預(yù)設(shè)的提升概率P_elevate。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述需要進(jìn)行操作的頁(yè)面p直接在所述閃存中進(jìn)行操作的時(shí)間代價(jià)C_ue通過(guò)以下公式進(jìn)行計(jì)算，

C_ue＝R_pC_fr+W_pC_fw，

所述要進(jìn)行操作的頁(yè)面p寫(xiě)入所述內(nèi)存中后進(jìn)行操作所產(chǎn)生的時(shí)間代價(jià)C_e通過(guò)以下公式進(jìn)行計(jì)算，

C_e＝R_mevictC_fr+W_mevictC_fw+C_fw，

其中，R_p為所述要進(jìn)行操作的頁(yè)面p被讀取次數(shù)，W_p為所述要進(jìn)行操作的頁(yè)面p被寫(xiě)入次數(shù)，C_fr為所述閃存讀取一個(gè)頁(yè)面的時(shí)間代價(jià)，C_fw為所述閃存寫(xiě)入一個(gè)頁(yè)面的時(shí)間代價(jià)，R_mevict為所述內(nèi)存中待替換的頁(yè)面p_mevic被讀取次數(shù)，W_mevict為所述內(nèi)存中待替換的頁(yè)面p_mevict被寫(xiě)入次數(shù)。

5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟S5中，將所述內(nèi)存中替換出的頁(yè)面寫(xiě)入磁盤(pán)或所述閃存中時(shí)，具體包括以下步驟：

S51：找出所述內(nèi)存中待替換的頁(yè)面；

S52：生成第二隨機(jī)數(shù)，若所述第二隨機(jī)數(shù)小于預(yù)設(shè)的下沉概率P_sink，則執(zhí)行步驟S53，否則將所述內(nèi)存中待替換的頁(yè)面寫(xiě)入所述磁盤(pán)，并執(zhí)行步驟S55，所述第二隨機(jī)數(shù)的取值范圍為0~1；

S53：判斷所述閃存是否已滿，若是，則執(zhí)行步驟S54，否則直接將所述內(nèi)存中待替換的頁(yè)面寫(xiě)入所述閃存，并執(zhí)行步驟S55；

S54：找出所述閃存中待替換的頁(yè)面，將所述閃存中待替換的頁(yè)面寫(xiě)入所述磁盤(pán)，并將所述內(nèi)存中待替換的頁(yè)面寫(xiě)入所述閃存；

S55：執(zhí)行后續(xù)步驟。

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述閃存中待替換的頁(yè)面為所述閃存中最近最少被操作的頁(yè)面。