[發(fā)明專利]硬盤預(yù)讀方法、裝置、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010951136.6
• 申請(qǐng)日: 2020-09-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112084121A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫成思;孫日欣;李振華;曾煜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳佰維存儲(chǔ)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F12/06
• 分類號(hào): G06F12/06;G06F12/0862;G06F12/1009
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務(wù)所 44275
• 代理人: 任芹玉

本發(fā)明公開(kāi)一種硬盤預(yù)讀方法、裝置、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備，所述硬盤預(yù)讀方法，包括步驟：生成預(yù)讀命令，所述預(yù)讀命令包括預(yù)讀的起始地址和預(yù)讀長(zhǎng)度；根據(jù)所述預(yù)讀的起始地址和預(yù)讀長(zhǎng)度判斷所述預(yù)讀命令對(duì)應(yīng)的預(yù)讀的結(jié)束位置是否跨頁(yè)，若是，根據(jù)所述起始地址和預(yù)讀長(zhǎng)度對(duì)所述預(yù)讀長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，使得所述預(yù)讀命令對(duì)應(yīng)的預(yù)讀的結(jié)束位置為頁(yè)的邊界，并下發(fā)調(diào)整后的預(yù)讀命令，若否，直接下發(fā)所述預(yù)讀命令；接收根據(jù)所述預(yù)讀命令返回的預(yù)讀數(shù)據(jù)；通過(guò)對(duì)預(yù)讀長(zhǎng)度的動(dòng)態(tài)調(diào)整保證預(yù)讀命令對(duì)應(yīng)的預(yù)讀數(shù)據(jù)的結(jié)束位置能夠與硬盤中的頁(yè)對(duì)齊，實(shí)現(xiàn)多條預(yù)讀命令同時(shí)進(jìn)行預(yù)讀操作，避免預(yù)讀過(guò)程中的等待，提高了預(yù)讀性能，從而能夠獲得良好的讀性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及存儲(chǔ)領(lǐng)域，尤其涉及一種硬盤預(yù)讀方法、裝置、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

在SSD(Solid StateDsik，固態(tài)硬盤)的使用過(guò)程中，對(duì)于順序讀IO，傳統(tǒng)firmware(固件)通常會(huì)做預(yù)讀處理，即提前讀取更多的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，后續(xù)讀IO時(shí)如果命中緩存中的數(shù)據(jù)，則直接返回給主機(jī)，由此提高讀性能。

圖1所示為SSD內(nèi)部存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖，整個(gè)存儲(chǔ)空間由多個(gè)超級(jí)塊構(gòu)成，每個(gè)超級(jí)塊由多個(gè)數(shù)據(jù)塊Block組成。當(dāng)主機(jī)對(duì)SSD順序?qū)懭霐?shù)據(jù)時(shí)，會(huì)選用一個(gè)超級(jí)塊，對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入。通常為了提高性能，在一個(gè)超級(jí)塊內(nèi)，都是按照stripe(條帶)的方式進(jìn)行寫入，如圖2所示，在一個(gè)超級(jí)塊內(nèi)，寫IO從srtipe0開(kāi)始寫到stripeN。當(dāng)主機(jī)下發(fā)順序讀時(shí)，根據(jù)寫入時(shí)的邏輯地址到物理地址的映射，從超級(jí)塊中選中相應(yīng)的stripe讀取相應(yīng)的page(頁(yè))。

預(yù)讀操作是指提前去讀主機(jī)還未下發(fā)的數(shù)據(jù)，比如主機(jī)要讀LBA0～LBA100的數(shù)據(jù)，預(yù)讀操作就會(huì)去讀LBA0～LBA200的數(shù)據(jù)。這樣當(dāng)主機(jī)要讀LBA101～LBA200的數(shù)據(jù)時(shí)，就可以直接把預(yù)讀的數(shù)據(jù)返回，并繼續(xù)做后續(xù)的預(yù)讀操作。所以，預(yù)讀是提高讀性能的一種有效方法。

然而，傳統(tǒng)的預(yù)讀方式中，預(yù)讀的長(zhǎng)度是一個(gè)固定的大小，往往會(huì)因?yàn)楣潭ǖ拇笮〔缓线m或者預(yù)讀的起始位置不合適，不能得到比較好的讀性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種硬盤預(yù)讀方法、裝置、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備，能夠獲得良好的讀性能。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一種技術(shù)方案為：

一種硬盤預(yù)讀方法，包括步驟：

生成預(yù)讀命令，所述預(yù)讀命令包括預(yù)讀的起始地址和預(yù)讀長(zhǎng)度；

根據(jù)所述預(yù)讀的起始地址和預(yù)讀長(zhǎng)度判斷所述預(yù)讀命令對(duì)應(yīng)的預(yù)讀的結(jié)束位置是否跨頁(yè)，若是，根據(jù)所述起始地址和預(yù)讀長(zhǎng)度對(duì)所述預(yù)讀長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，使得所述預(yù)讀命令對(duì)應(yīng)的預(yù)讀的結(jié)束位置為頁(yè)的邊界，并下發(fā)調(diào)整后的預(yù)讀命令，若否，直接下發(fā)所述預(yù)讀命令；

接收根據(jù)所述預(yù)讀命令返回的預(yù)讀數(shù)據(jù)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一種技術(shù)方案為：

一種硬盤預(yù)讀裝置，包括：

命令生成模塊，用于生成預(yù)讀命令，所述預(yù)讀命令包括預(yù)讀的起始地址和預(yù)讀長(zhǎng)度；

命令下發(fā)模塊，用于根據(jù)所述預(yù)讀的起始地址和預(yù)讀長(zhǎng)度判斷所述預(yù)讀命令對(duì)應(yīng)的預(yù)讀的結(jié)束位置是否跨頁(yè)，若是，根據(jù)所述起始地址和預(yù)讀長(zhǎng)度對(duì)所述預(yù)讀長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，使得所述預(yù)讀命令對(duì)應(yīng)的預(yù)讀的結(jié)束位置為頁(yè)的邊界，并下發(fā)調(diào)整后的預(yù)讀命令，若否，直接下發(fā)所述預(yù)讀命令；

數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收根據(jù)所述預(yù)讀命令返回的預(yù)讀數(shù)據(jù)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一種技術(shù)方案為：

一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述硬盤預(yù)讀方法中的各個(gè)步驟。