[發(fā)明專利]一種緩存管理方法以及相關(guān)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811320079.0
• 申請(qǐng)日: 2018-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN109407996B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 路寬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州云海信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/06
• 分類號(hào): G06F3/06
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本申請(qǐng)實(shí)施例公開了一種緩存管理方法以及相關(guān)裝置，用于縮短處理器獲取數(shù)據(jù)的時(shí)間。本申請(qǐng)實(shí)施例方法包括：接收對(duì)緩存中的目標(biāo)頁的讀操作請(qǐng)求，所述緩存包括目標(biāo)頁和非目標(biāo)頁，所述目標(biāo)頁指所述讀操作請(qǐng)求所涉及的頁，所述非目標(biāo)頁指所述讀操作請(qǐng)求未涉及的頁；使用轉(zhuǎn)移概率更新所述目標(biāo)頁的概率，使用懲罰概率更新所述非目標(biāo)頁的概率，以得到所述緩存中每個(gè)頁的更新概率；釋放待清空頁中的數(shù)據(jù)，所述待清空頁的更新概率低于預(yù)設(shè)概率值，所述待清空頁屬于所述緩存中的頁。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)實(shí)施例涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域，尤其涉及緩存管理方法以及相關(guān)裝置。

背景技術(shù)

緩存(cache)指數(shù)據(jù)交換的緩沖區(qū)，當(dāng)管理裝置在讀取需要的數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)首先從緩存中查找需要的數(shù)據(jù)，如果，管理裝置能夠從緩存中找到該需要的數(shù)據(jù)，則管理裝置不再進(jìn)一步訪問磁盤；如果，管理裝置不能夠從緩存中找到該需要的數(shù)據(jù)，則管理裝置將進(jìn)一步訪問磁盤以查找該需要的數(shù)據(jù)。

現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)緩存空間不足時(shí)，管理裝置將采用先進(jìn)先出策略，直接把先寫入緩存的數(shù)據(jù)釋放以保證緩存空間充足。

在這樣的方案中，由于管理裝置是按照寫入的順序釋放緩存，所以可能將優(yōu)先寫入但是后續(xù)仍需使用的數(shù)據(jù)釋放掉，于是當(dāng)管理裝置再次訪問該數(shù)據(jù)時(shí)，管理裝置無法在緩存中查找到該數(shù)據(jù)，而需要從磁盤中去查找該數(shù)據(jù)，因此，將延長(zhǎng)管理裝置獲取該數(shù)據(jù)的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種緩存管理方法以及相關(guān)裝置，用于縮短處理器獲取數(shù)據(jù)的時(shí)間。

第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種緩存管理方法，包括：

接收對(duì)緩存中的目標(biāo)頁的讀操作請(qǐng)求，該緩存包括目標(biāo)頁和非目標(biāo)頁，該目標(biāo)頁指該讀操作請(qǐng)求所涉及的頁，該非目標(biāo)頁指該讀操作請(qǐng)求未涉及的頁；使用轉(zhuǎn)移概率更新該目標(biāo)頁的概率，使用懲罰概率更新該非目標(biāo)頁的概率，以得到該緩存中每個(gè)頁的更新概率；釋放待清空頁中的數(shù)據(jù)，該待清空頁的更新概率低于預(yù)設(shè)概率值，該待清空頁屬于該緩存中的頁。

本申請(qǐng)實(shí)施例中，緩存中的頁都存在一個(gè)表示該頁被讀取的概率，當(dāng)管理裝置接收到讀操作請(qǐng)求后，管理裝置可以使用轉(zhuǎn)移概率更新該目標(biāo)頁的概率，使用懲罰概率更新該非目標(biāo)頁的概率，以得到該緩存中每個(gè)頁的更新概率，然后，將更新概率低于預(yù)設(shè)值的頁中的數(shù)據(jù)釋放。因?yàn)椋?dāng)管理裝置釋放掉緩存中低于預(yù)設(shè)值的概率所對(duì)應(yīng)的頁中的數(shù)據(jù)時(shí)，不會(huì)影響經(jīng)常被訪問的頁中的數(shù)據(jù)，所以，可以降低重要數(shù)據(jù)被釋放的可能性，于是，當(dāng)管理裝置獲取數(shù)據(jù)時(shí)將存在更大的幾率直接從緩存中獲取到該數(shù)據(jù)而不是從磁盤中，因此，采用本申請(qǐng)實(shí)施例所提出的方案可以適當(dāng)?shù)乜s短管理裝置獲取數(shù)據(jù)的時(shí)間。

根據(jù)第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例第一方面的第一種實(shí)施方式中，該目標(biāo)頁的讀操作請(qǐng)求包括目標(biāo)頁的數(shù)量和目標(biāo)頁的讀取順序；

該使用轉(zhuǎn)移概率更新該目標(biāo)頁的概率之前，該方法還包括：

當(dāng)讀取到該目標(biāo)頁時(shí)，根據(jù)該目標(biāo)頁的數(shù)量和該目標(biāo)頁的讀取順序確定每個(gè)該目標(biāo)頁各自的轉(zhuǎn)移概率。

本申請(qǐng)實(shí)施例中，明確了該讀操作請(qǐng)求還包括目標(biāo)頁的數(shù)量和目標(biāo)頁的讀取順序，于是，管理裝置根據(jù)該目標(biāo)頁的數(shù)量和該目標(biāo)頁的讀取順序確定每個(gè)該目標(biāo)頁各自的轉(zhuǎn)移概率，因此，增加了該方案的可行性。

根據(jù)第一方面的第一種實(shí)施方式，本申請(qǐng)實(shí)施例第一方面的第二種實(shí)施方式中，該根據(jù)該目標(biāo)頁的數(shù)量和該目標(biāo)頁的讀取順序確定每個(gè)該目標(biāo)頁各自的轉(zhuǎn)移概率包括：

確定起始增長(zhǎng)概率和概率衰減步長(zhǎng)，該起始增長(zhǎng)概率等于該目標(biāo)頁的數(shù)量除以該緩存中的頁的總量，該概率衰減步長(zhǎng)等于該起始增長(zhǎng)概率除以該目標(biāo)頁的數(shù)量，該緩存中的頁的總量等于該目標(biāo)頁的數(shù)量和非目標(biāo)頁的數(shù)量；

按照該目標(biāo)頁的讀取順序，將第一個(gè)目標(biāo)頁對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)移概率確定為該起始增長(zhǎng)概率，將該第N個(gè)目標(biāo)頁對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)移概率確定為該起始增長(zhǎng)概率減去(N-1)倍的該概率衰減步長(zhǎng)，該N為大于1的整數(shù)。