[發明專利]用于SSD的多通道動態讀寫調度方法

有效

• 申請號: 201310096932.6
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN103135945A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 肖儂;陳志廣;盧宇彤;周恩強;劉芳;所光;謝旻;董勇;張偉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪;譚武藝

1.一種用于SSD的多通道動態讀寫調度方法，其特征在于實施步驟如下：

1)在SSD內預先配備一個基于DRAM的寫緩沖，在所述寫緩沖中初始化用于指定SSD當前通道的目標通道、用于記錄目標通道累計寫請求數目的寫請求計數器、用于緩存寫請求的地址和數據的FIFO隊列、用于記錄目標通道上讀請求的讀請求序列；

2)根據輪轉調度策略從SSD的多個通道中選擇一個目標通道，跳轉執行下一步；

3)接受主機端發送的讀寫請求，跳轉執行下一步；

4)判定讀寫請求的請求類型，如果請求類型為讀請求，跳轉執行步驟5)；如果請求類型為寫請求，跳轉執行步驟7)；

5)判定所述讀請求是否為指向目標通道的讀請求，若讀請求指向目標通道則跳轉執行步驟6)，否則將讀請求的數據從閃存芯片取出后直接返回給用戶，等待在下一個讀寫請求到來時跳轉執行步驟3)；

6)將讀請求記錄至目標通道的讀請求序列中，并將讀請求的數據從閃存芯片中讀出返回給用戶，等待在下一個讀寫請求到來時跳轉執行步驟3)；

7)將寫請求的地址和數據加入FIFO隊列中，跳轉執行下一步；

8)通過所述寫請求計數器將寫請求數目進行累加，跳轉執行下一步；

9)檢測寫請求數目是否大于指定閾值，如果大于指定閾值則跳轉執行步驟10)；否則等待在下一個讀寫請求到來時跳轉執行步驟3)；

10)分析目標通道的讀請求序列，根據目標通道的讀請求序列中邏輯地址的訪問次數從SSD中預取讀請求訪問熱點數據，跳轉執行下一步；

11)從所述FIFO隊列中取出第一個寫請求，在目標通道中分派該寫請求所需的空間，等待該寫請求處理完畢后跳轉執行步驟12)；

12)檢測目標通道上是否有等待的讀請求，如果有讀請求排隊等待則跳轉執行步驟13)，否則，跳轉執行步驟14)；

13)處理目標通道上排隊等待的讀請求，如果讀請求與所述寫緩沖中的讀請求訪問熱點數據發生命中，則直接將所述寫緩沖中讀取命中的數據返回到主機端，否則從SSD中將讀請求的請求數據返回到主機端，跳轉執行下一步；

14)檢查FIFO隊列中的寫請求是否處理完畢，若處理完畢，則跳轉執行步驟2)重新選擇新的目標通道；否則，則跳轉執行步驟11)。

2.根據權利要求1所述的用于SSD的多通道動態讀寫調度方法，其特征在于：所述步驟1)中初始化的讀請求序列為哈希表，所述哈希表的每一項記錄包含邏輯地址以及邏輯地址的訪問次數。

3.根據權利要求2所述的用于SSD的多通道動態讀寫調度方法，其特征在于：所述步驟6)將讀請求記錄至目標通道的讀請求序列中時，首先讀請求的邏輯地址是否已經存在于所述哈希表中，如果已經存在則將所述哈希表中所述邏輯地址的訪問次數加1；否則將讀請求的邏輯地址添加至所述哈希表中，并將對應的訪問次數設置為1。

4.根據權利要求3所述的用于SSD的多通道動態讀寫調度方法，其特征在于，所述步驟10)的詳細步驟如下：分析目標通道的哈希表中的所有記錄，依次處理哈希表中的邏輯地址，如果一個邏輯地址的訪問次數大于1，將邏輯地址對應的數據預取到SSD的寫緩沖，每預取一個邏輯地址的讀請求訪問數據，則將所述邏輯地址從哈希表中刪除；同時根據邏輯地址的訪問次數將預取的數據進行分組，在預取數據時如果SSD的寫緩沖空間不足，則將訪問次數低于當前邏輯地址對應訪問次數的分組中的數據全部釋放，在所述哈希表中的邏輯地址全部處理完畢以后跳轉執行步驟11)。

5.根據權利要求1～4中任意一項所述的用于SSD的多通道動態讀寫調度方法，其特征在于，所述步驟11)在目標通道中分派該寫請求所需的空間時，從目標通道中選擇擦除次數最少的數據塊，將所述擦除次數最少的數據塊作為被分派給所述寫請求所需的空間；同時如果所述寫請求包含多個數據頁，則將所述多個數據頁調度到目標通道中的不同閃存芯片上。