[發明專利]一種基于數據資源轉化效率模型的緩存方法

在審

• 申請號: 201910502646.2
• 申請日: 2019-06-11
• 公開（公告）號: CN110309180A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 鄧玉輝;艾亮
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: G06F16/2455
• 分類號: G06F16/2455;G06F16/25;G06F16/21
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

1.一種基于數據資源轉化效率模型的緩存方法，其特征在于，該緩存方法將緩存區域劃分為新數據區域N、短重用距離熱數據區域S、長重用距離熱數據區域L和數據臨時放置區域T，緩存區域中數據塊類型分為貯存數據塊R和元數據歷史塊H，其中，所述的貯存數據塊R用于真實數據塊信息，所述的元數據歷史塊H用于存儲記載真實數據塊的地址的元數據信息；同時，所述的短重用距離熱數據區域S中貯存數據塊按照數據的重用距離特征分為短重用距離貯存數據塊SR和長重用距離貯存數據塊LR；所述的新數據區域N存儲的數據塊類型僅有貯存數據塊R，其存儲的是新訪問的數據塊；所述的短重用距離熱數據區域S存儲的數據塊類型有短重用距離貯存數據塊SR、長重用距離貯存數據塊LR和元數據塊歷史塊H；所述的長重用距離熱數據區域L存儲的數據塊類型有貯存數據塊R和元數據歷史塊H；數據臨時放置區域T存儲的數據塊類型僅有貯存數據塊R；

該緩存方法針對負載數據流中不同類型數據進行緩存分配的步驟如下：

S1、當緩存滿時，對于負載數據流中的每一個讀請求或者寫請求，有且僅有以下五種情況發生：A.新數據區域N中數據棧命中；B.短重用距離熱數據區域S中數據棧命中；C.長重用距離熱數據區域L中數據棧命中；D.數據臨時放置區域T中數據棧命中；E.緩存未命中，針對以上情況，當滿足A時，則執行步驟S2；當滿足B時，則執行步驟S3；當滿足C時，則執行步驟S4；當滿足D時，則執行步驟S5；當滿足E時，則執行步驟S6；

S2、當發生新數據區域N中數據棧命中時，首先檢查短重用距離熱數據區域S中數據棧是否存儲有該命中數據對應的元數據塊歷史塊H，如果有，則刪除這個元數據歷史塊；其次檢查短重用距離熱數據區域S中數據棧的數據個數是否小于參數Smax，Smax為短重用距離熱數據區域S的最大區域數據數量，如果短重用距離熱數據區域S中數據棧的數據個數等于參數Smax，則對短重用距離熱數據區域S中數據棧的尾部數據做不申請貯存數據空間的遷移處理操作；最后將該命中數據從新數據區域N中數據棧遷移至短重用距離熱數據區域S中數據棧的首部；

S3、當發生短重用距離熱數據區域S中數據棧命中時，針對該命中數據塊的類型做不同的處理，如果是元數據歷史塊H，則先刪除該元數據歷史塊，然后做申請貯存數據空間操作，最后將該數據以短重用距離貯存數據塊SR的形式存儲在短重用距離熱數據區域S中數據棧的首部；如果是短重用距離貯存數據塊SR，則將該命中數據塊遷移至短重用距離熱數據區域S中數據棧的首部；如果是長重用距離貯存數據塊LR，則也只將該命中數據塊遷移至短重用距離熱數據區域S中數據棧的首部；

S4、當發生長重用距離熱數據區域L中數據棧命中時，針對該命中數據塊的類型做不同的處理，如果是元數據歷史塊H，首先檢查棧短重用距離熱數據區域S中數據棧的數據個數是否小于參數Smax，若短重用距離熱數據區域S中數據棧的數據個數小于參數Smax，則做申請貯存數據空間操作，否則若短重用距離熱數據區域S中數據棧的數據個數等于參數Smax，則對短重用距離熱數據區域S中數據棧的尾部數據做申請貯存數據空間的遷移處理操作，最后將該命中數據以長重用距離貯存數據塊LR的形式存儲至短重用距離熱數據區域S中數據棧的首部；如果是貯存數據塊R，首先檢查短重用距離熱數據區域S中數據棧的數據個數是否小于參數Smax，若短重用距離熱數據區域S中數據棧的數據個數小于參數Smax，則將該命中數據以遷移至短重用距離熱數據區域S中數據棧的首部，同時如果該命中數據之前是處在長重用距離熱數據區域L中數據棧的尾部，做數據棧剪枝操作，若短重用距離熱數據區域S中數據棧的數據個數等于參數Smax，首先對短重用距離熱數據區域S中數據棧的尾部數據做不申請貯存數據空間的遷移處理操作，再將該命中數據以長重用距離貯存數據塊LR的形式存儲至短重用距離熱數據區域S中數據棧的首部，同時如果該命中數據之前是處在長重用距離熱數據區域L中數據棧的尾部，做數據棧剪枝操作；

S5、當發生數據臨時放置區域T中數據棧命中時，首先檢查短重用距離熱數據區域S中數據棧的數據個數是否小于參數Smax，如果短重用距離熱數據區域S中數據棧的數據個數等于參數Smax，則對短重用距離熱數據區域S中數據棧的尾部數據做不申請貯存數據空間的遷移處理操作；最后將該命中數據從數據臨時放置區域T中數據棧遷移至短重用距離熱數據區域S中數據棧的首部；

S6、當緩存發生未命中時，首先檢查短重用距離熱數據區域S中數據棧的數據個數是否小于參數Smax，若短重用距離熱數據區域S中數據棧的數據個數小于參數Smax，則做申請貯存數據空間操作，否則若短重用距離熱數據區域S中數據棧的數據個數等于參數Smax，則對短重用距離熱數據區域S中數據棧的尾部數據做申請貯存數據空間的遷移處理操作；最后將該新數據插入到新數據區域N中數據棧的首部，同時將該新數據的對應的元數據歷史塊H插入到新數據區域N中數據棧的首部。