[發明專利]應用于固態硬盤阻變存儲器緩存的損耗均衡方法

有效

• 申請號: 201510381641.0
• 申請日: 2015-07-02
• 公開（公告）號: CN104991743B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 孫宏濱;代亮亮;王建校;鄭南寧
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種應用于固態硬盤阻變存儲器緩存的損耗均衡方法，其特征在于，包括以下步驟：

由冷熱數據鑒別機制鑒別寫請求對應的邏輯地址中的熱邏輯地址，并根據一個時間周期內的所有熱邏輯地址構建熱數據鏈，再利用緩存管理策略為熱數據鏈中命中的寫請求對應的邏輯地址分配更新的數據結點，同時通過快速定位查找方法查詢熱數據鏈中命中的寫請求的邏輯地址在ReRAM緩存中對應的數據結點所在位置；

根據一個時間周期內的所有熱邏輯地址構建熱數據鏈的具體操作為：在每個時間周期結束后，將該時間周期內的所有熱邏輯地址構成一個熱數據鏈，再將熱數據鏈鏈接到循環隊列尾指針指向的結點后，并將尾指針指向下一個結點，同時按照循環隊列的原理管理每個時間周期產生的熱數據鏈，然后除去循環隊列中的冗余熱邏輯地址。

2.根據權利要求1所述的應用于固態硬盤阻變存儲器緩存的損耗均衡方法，其特征在于，除去循環隊列中的冗余熱邏輯地址的具體操作為：一個時間周期后遍歷查詢循環隊列中所有熱邏輯地址，判斷該時間周期產生的熱邏輯地址是否已經存在，若存在，則刪除熱數據鏈中查詢的熱邏輯地址，否則，則將該時間周期產生的熱邏輯地址作為熱數據鏈中的一員鏈接到循環隊列尾指針指向的結點后，當循環隊列已滿時，則在每個時間周期后刪除循環隊列首指針指向的結點的熱數據鏈，再去除該時間周期產生熱數據鏈中的冗余熱邏輯地址，然后再將該時間周期產生的熱數據鏈加入到循環隊列尾指針指向的結點后面，最后循環隊列尾指針指向下一個結點。

3.根據權利要求1所述的應用于固態硬盤阻變存儲器緩存的損耗均衡方法，其特征在于，利用緩存管理策略為熱數據鏈中命中的寫請求對應的邏輯地址分配更新的數據結點的具體操作為：

查詢ReRAM緩存判斷寫請求是否命中，若未命中，則按照緩存管理策略分配一個ReRAM緩存結點給當前寫請求對應的邏輯地址，再將寫請求對應的邏輯地址存入到該ReRAM緩存內的結點中；若命中，則查詢熱數據鏈，當寫請求對應的邏輯地址在熱數據鏈中未命中時，則查詢寫請求對應的邏輯地址在ReRAM緩存中的結點位置，然后在查找到的ReRAM緩存中的結點位置更新寫請求對應的邏輯地址；當寫請求對應的邏輯地址在熱數據鏈中命中時，則通過快速定位查找方法定位寫請求對應的邏輯地址在ReRAM緩存中的結點位置，再采用緩存管理策略為本次寫請求對應的邏輯地址更新分配一個ReRAM緩存中的結點，然后將本次寫請求對應的邏輯地址更新到分配的ReRAM緩存中的結點處，并設置本次寫請求對應的邏輯地址在ReRAM緩存中對應的原結點無效，完成數據交換操作。

4.根據權利要求1所述的應用于固態硬盤阻變存儲器緩存的損耗均衡方法，其特征在于，通過快速定位查找方法查詢熱數據鏈中命中的寫請求的邏輯地址在ReRAM緩存中對應的數據結點所在位置的具體操作為：

采用哈希查找方法定位寫請求在ReRAM緩存中的位置，并通過鏈地址法處理哈希沖突，哈希表由一個指針數組和指針數組中的每個元素后鏈接的鏈表構成，鏈表結點的數據域包含寫請求對應的邏輯地址和存儲該寫請求對應的邏輯地址對應緩存物理地址的指針*rppn，鏈表結點的指針域包含指向下一個結點的指針*next，寫請求的邏輯地址在熱數據鏈中命中時，查詢哈希表定位寫請求對應的邏輯地址在ReRAM緩存中的位置，然后更新寫請求對應的邏輯地址在ReRAM緩存中的物理地址，完成數據交換操作，最后將寫請求對應的邏輯地址對應的新的物理地址更新到哈希表中；若寫請求對應的邏輯地址從熱數據鏈中刪除時，需要同時刪除哈希表中寫請求對應的邏輯地址所在的結點；若新的寫請求對應的邏輯地址插入到熱數據鏈中時，需要將寫請求對應的邏輯地址和其在ReRAM緩存中對應的物理地址作為一個新的結點增添到哈希表中。