[發明專利]為了改進I/O性能而壓制數據高速緩存速率的方法

在審

• 申請號: 201310469561.1
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN103984648A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: V·B·施瓦山卡拉;N·戈皮納施
• 申請（專利權）人: LSI公司
• 主分類號: G06F12/14
• 分類號: G06F12/14;G06F17/30
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 陳華成

1.一種在熱點數據的量超過高速緩存設備的存儲容量時將數據存儲到該高速緩存設備上的方法，包括：

通過利用最近最少使用隊列塊來監視對存儲在高速緩存設備中的一個或多個物理高速緩存窗口中的數據的引用；

將存儲在所述一個或多個物理高速緩存窗口中的所述數據優先化到所述最近最少使用隊列塊中的最近最少使用隊列；

基于在某個時間段內對所述一個或多個物理高速緩存窗口中的所述數據的所述引用的次數，將所述一個或多個物理高速緩存窗口升級到所述最近最少使用隊列塊中的較高優先級的最近最少使用隊列；

當所述數據在某個時間段內未被訪問時，將所述一個或多個物理高速緩存窗口降級到所述最近最少使用隊列塊中的較低優先級的最近最少使用隊列；以及

使用所述最近最少使用隊列塊中的一個或多個計數器來監視所述高速緩存設備中降級的物理高速緩存窗口的數量。

2.如權利要求1所述的方法，還包括：

搜索與所述最近最少使用隊列塊通信的哈希表，以識別所述高速緩存設備中降級的物理高速緩存窗口的數量和空閑的物理高速緩存窗口的數量。

3.如權利要求2所述的方法，還包括：

識別出所述高速緩存設備中沒有空閑的物理高速緩存窗口可用；

從所述最低優先級的最近最少使用隊列中的所述降級的物理高速緩存窗口替換數據；

將新數據存儲到所述降級的物理高速緩存窗口；以及

利用所述最近最少使用隊列塊來跟蹤對存儲在所述降級的物理高速緩存窗口中的所述新數據的引用。

4.如權利要求3所述的方法，還包括：

使用虛擬高速緩存窗口來跟蹤主機中的數據；

使用所述虛擬高速緩存窗口來監視對所述主機中的所述數據的引用次數；以及

基于在某個時間段內來自所述主機的所述數據接收到多次所述引用，將所述來自所述主機的數據存儲到由所述一個或多個物理高速緩存窗口代表的所述高速緩存設備上。

5.如權利要求2所述的方法，還包括：

當所述降級的物理高速緩存窗口的總數等于零并且所述空閑的物理高速緩存窗口的總數等于零時，識別出所述高速緩存設備在顛簸。

6.如權利要求5所述的方法，還包括：

增加在所述降級的物理高速緩存窗口中存儲所述數據所需的所述引用的次數。

7.如權利要求6所述的方法，其中所述引用的所述次數的所述增加大于三次引用。

8.如權利要求2所述的方法，還包括：

當所述降級的物理高速緩存窗口的總數大于零并且所述空閑的物理高速緩存窗口的總數等于零時，識別出所述高速緩存設備具有陳舊的數據。

9.如權利要求2所述的方法，還包括：

當所述降級的物理高速緩存窗口的總數等于零并且所述空閑的物理高速緩存窗口的總數大于零時，識別出所述高速緩存設備何時具有空閑的物理高速緩存窗口。

10.一種用于數據高速緩存的高速緩存設備，包括：

至少一個虛擬高速緩存窗口；

至少一個物理高速緩存窗口；

最近最少使用隊列塊，與所述至少一個物理高速緩存窗口通信，其中所述最近最少使用隊列塊包括至少兩個最近最少使用隊列、至少兩個計數器和一個全局計數器；以及

哈希表，與所述最近最少使用隊列塊通信。

11.如權利要求10所述的高速緩存設備，其中，基于對存儲在所述至少一個物理高速緩存窗口中的數據的引用次數，所述至少一個物理高速緩存窗口被優先化到所述最近最少使用隊列塊中的所述最近最少使用隊列。

12.如權利要求11所述的高速緩存設備，其中，所述哈希表保持存儲在所述至少一個物理高速緩存窗口中的所述數據的位置及所述至少一個物理高速緩存窗口的位置的列表。

13.如權利要求12所述的高速緩存設備，其中所述最近最少使用隊列塊監視對存儲在所述至少一個物理高速緩存窗口中的所述數據的引用次數。

14.如權利要求13所述的高速緩存設備，其中所述至少兩個計數器和一個全局計數器監視與所述最近最少使用隊列塊通信的所述至少一個物理高速緩存窗口的降級。

15.如權利要求14所述的高速緩存設備，其中所述至少一個物理高速緩存窗口還包括至少一個用于存儲所述數據的高速緩存塊。