[發明專利]能耗感知的協同式自適應預取方法和中間件

有效

• 申請號: 201210195813.1
• 申請日: 2012-06-14
• 公開（公告）號: CN102799390A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 葛雄資
• 申請（專利權）人: 國家超級計算深圳中心(深圳云計算中心)
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F13/16
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國

技術領域

本發明涉及到計算機數據存儲技術領域，特別涉及到能耗感知的協同式自適應預取方法和中間件。

背景技術

在計算機數據存儲時，由于Flash本身具有讀寫不對稱的問題，特別是隨機寫速度表現不如人意，利用基于Flash的SSD來緩存和預取大量的順序數據流，可能會造成SSD上產生大量的寫操作，甚至產生嚴重的交織隨機讀寫情況，在最壞的情況下不僅不能節能，還會引起系統性能的下降，導致SSD壽命降低。

發明內容

本發明的主要目的為提供一種可自適應調整、低功耗節能的能耗感知的協同式自適應預取方法和中間件。

本發明提出一種能耗感知的協同式自適應預取方法，包括步驟：

協同式自適應預取CAP中間件在判定預取數據請求到達時，將所述預取數據請求存儲至動態隨機存取存儲器DRAM；

在判定所述DRAM發生抖動時，將所述DRAM中存儲的預取數據請求中到達速率最小的順序流數據存儲至固態硬盤SSD；

在判定所述SSD的單位時間寫次數超過預設寫次數閾值時，將所述SSD中存儲的預取數據請求中到達速率最大的順序流數據存儲至所述DRAM。

優選地，所述能耗感知的協同式自適應預取方法還包括步驟：

在判定磁盤的空閑時間間隔大于空閑間隔閾值時，輸出休眠指令至所述磁盤，以控制所述磁盤進入低能耗節能狀態。

優選地，所述將預取數據請求存儲至動態隨機存取存儲器DRAM的步驟包括：

確定待存儲于所述DRAM中的第i個順序流中的數據的預取觸發距離g_i(DRAM)，其公式為：g_i(DRAM)=F(p_m)V_i，其中，p_m為所述DRAM中預設的預取長度，F(p_m)為在磁盤上讀取p_m個數據所需的時間，V_i為所述預取數據請求中第i個順序流數據的到達速率；

以預取長度p_m、預取觸發距離g_i(DRAM)作為預取參數，將第i個順序流數據存儲至所述DRAM。

優選地，所述以預取長度p_m、預取觸發距離g_i(DRAM)作為預取參數，將第i個順序流數據存儲至所述DRAM的步驟之后還包括：

在判定所述DRAM中存儲的順序流數據發生缺頁時，將預取長度p_m增加一個存儲塊；

返回所述確定待存儲于所述DRAM中的第i個順序流中的數據的預取觸發距離g_i(DRAM)的步驟。

優選地，所述將預取數據請求存儲至動態隨機存取存儲器DRAM的步驟之后還包括：

在判定所述DRAM發生抖動，且不滿足SSD存儲條件時，將預取長度p_m減小一個存儲塊；

返回所述確定待存儲于所述DRAM中的第i個順序流中的數據的預取觸發距離g_i(DRAM)的步驟。

優選地，所述將DRAM中存儲的預取數據請求中到達速率最小的順序流數據存儲至固態硬盤SSD的步驟包括：

確定待存儲于所述SSD中的第j個順序流中的數據的預取觸發距離g_j(SSD)，其公式為：g_j(SSD)=[p_nT_sw+F(p_n)]V_j，其中，第j個順序流為所述DRAM中存儲的預取數據請求中到達速率最小的順序流，p_n為所述SSD中預設的預取長度，F(p_n)為在磁盤上讀取p_n個數據所需的時間，V_j為所述預取數據請求中第j個順序流數據的到達速率，T_sw為所述SSD將數據寫入一個頁的時間；

以預取長度p_n、預取觸發距離g_j(SSD)作為預取參數，將第j個順序流數據存儲至所述SSD。

優選地，所述以預取長度p_n、預取觸發距離g_j(SSD)作為預取參數，將第j個順序流數據存儲至所述SSD的步驟包括：