[發明專利]固態硬盤的驅動方法及裝置

有效

• 申請號: 201310093035.X
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103226448A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 顧政
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 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

技術領域

本發明涉及電子信息技術領域，特別是涉及一種固態硬盤的驅動方法及裝置。?

背景技術

Linux?I/O（Input/Output，輸入/輸出）子系統的架構設計受當時主流的儲存介質影響，即基于機械轉動的磁盤，機械磁盤的I/O性能一直以來都是系統的瓶頸。為了能最大限度利用好有限的磁盤I/O資源，Linux?I/O子系統的設計上引入了I/O調度器(I/O?scheduler)，利用I/O調度器對重復、相連的I/O操作請求合并，以及按照扇區的順序方向對I/O操作請求排序，從而減少實際發生的磁盤I/O次數和磁盤尋道時間。?

隨著儲存技術的發展，存儲介質也發生了巨大變化，但現有的I/O調度器一直沿用至今。I/O調度器的總體目標是希望讓磁頭能夠總是往一個方向移動,移動到底了再往反方向走，以減少機械磁盤磁頭的尋道時間，這種實現就被稱為I/O調度算法。為了適應不同的應用場景、性能、時效性方面的需求，Linux內核從2.6開始引入了4種不同的I/O調度算法，以針對不同類型的應用程序優化磁盤I/O性能，該4種不同的I/O調度算法包括：CFQ（Completely?Fair?Queuing完全公平隊列）算法，Deadline（最后期限）算法，Noop（無干預）算法，Anticipatory（預期）算法。現有的I/O調度層的調度算法在順序I/O操作下能對機械式磁盤的I/O性能起到明顯的優化效果，但是隨著技術的發展，采用閃存顆粒（flash?disk）的固態硬盤開始逐漸取代帶有機械磁盤磁頭的機械磁盤。由于閃存顆粒采用順序方式進行讀寫，其與機械磁盤所采用的磁盤轉動的讀寫方式截然不同，因此現有的I/O調度層的調度算法對于固態硬盤而言，往往會增加處理復雜度，延長處理時間，從而造成功耗和成本的?浪費。?

發明內容

本發明實施例主要解決的技術問題是提供一種固態硬盤的驅動方法及裝置，在處理針對固態硬盤的I/O操作請求時，可有效簡化處理過程，并能有效縮減處理時間，以降低功耗及成本。?

第一方面提供一種固態硬盤的驅動方法，該方法應用于操作系統，操作系統包括通用塊層、I/O調度層、塊設備驅動層，該方法包括：接收通用塊層發出的記錄有操作指令的塊I/O請求；將塊I/O請求格式轉換為記錄有操作指令的I/O操作請求，其中I/O操作請求為I/O調度層的基本操作單元；將I/O操作請求插入到I/O調度層的I/O設備請求隊列的空位置；從I/O設備請求隊列的空位置獲取I/O操作請求，將I/O操作請求發送給塊設備驅動層；根據塊設備驅動層接收到的I/O操作請求中記錄的操作指令驅動固態硬盤。?

在第一方面的第一種可能的實現方式中，操作指令包括讀指令和寫指令中的任意一種或兩種。?

在第一方面的第二種可能的實現方式中，塊I/O請求設置為bio結構體，I/O操作請求設置為request結構體。?

在第一方面的第三種可能的實現方式中，操作系統包括linux操作系統或unix操作系統。?

第二方面提供一種固態硬盤的驅動裝置，該驅動裝置應用于操作系統，操作系統包括通用塊層、I/O調度層、塊設備驅動層，該裝置包括：塊I/O請求接收模塊，用于接收通用塊層發出的記錄有操作指令的塊I/O請求；格式轉換模塊，用于將塊I/O請求格式轉換為記錄有操作指令的I/O操作請求，I/O操作請求為I/O調度層的的基本操作單元；插入模塊，用于將I/O操作請求插入到I/O調度層的I/O設備請求隊列的空位置；I/O操作請求獲取模塊，用于從I/O設備請求隊列的空位置獲取I/O操作請求，將I/O操作請求發送給塊設備驅動層；驅動模塊，用于根據塊設備驅動層接收到的I/O操作請求中記錄的操作指令驅動固態硬盤。?

在第二方面的第一種可能的實現方式中，操作指令包括讀指令和寫指令中的任意一種或兩種。?

在第二方面的第二種可能的實現方式中，塊I/O請求設置為bio結構體，I/O操作請求設置為request結構體。?

在第二方面的第三種可能的實現方式中，操作系統包括linux操作系統或unix操作系統。?