[發(fā)明專利]一種固態(tài)硬盤的IO寫仲裁控制的方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210072580.X
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114528233B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鑫;劉哲;趙金
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類號: G06F13/16
• 分類號: G06F13/16;G06F9/48
• 代理公司: 北京連和連知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11278
• 代理人: 馬鵬林;宋薇薇

1.一種固態(tài)硬盤的IO寫仲裁控制的方法，其特征在于，包括以下步驟：

在SSD的固件中開啟普通垃圾回收線程、強制垃圾回收線程和磨損均衡垃圾回收線程；

對垃圾回收線程、強制垃圾回收線程和磨損均衡垃圾回收線程和HOST寫之間進行寫仲裁控制；

獲取SSD中預設(shè)的參數(shù)信息，并基于所述參數(shù)信息對普通垃圾回收線程、強制垃圾回收線程和磨損均衡垃圾回收線程之間進行寫仲裁控制；

其中，所述參數(shù)信息包括單位時間內(nèi)HOST寫入SSD中的數(shù)據(jù)量、SSD剩余空間容量、SSD中需要進行強制垃圾回收的數(shù)據(jù)塊的數(shù)量和SSD中需要進行磨損均衡的數(shù)據(jù)塊的數(shù)量；

基于所述參數(shù)信息對普通垃圾回收線程、強制垃圾回收線程和磨損均衡垃圾回收線程之間進行寫仲裁控制包括：

根據(jù)公式α=rP-hZ-tF-gW計算普通垃圾回收線程的寫仲裁值，其中α為普通垃圾回收線程的寫仲裁值，P為單位時間內(nèi)HOST寫入SSD中的數(shù)據(jù)量，Z為SSD剩余空間容量，F(xiàn)為SSD中需要進行強制垃圾回收的數(shù)據(jù)塊的數(shù)量，W為SSD中需要進行磨損均衡的數(shù)據(jù)塊的數(shù)量，r、h、t和g為設(shè)定的系數(shù)；

根據(jù)公式β=tF-rP-hZ計算強制垃圾回收線程的寫仲裁值，其中β為強制垃圾回收線程的寫仲裁值，F(xiàn)為SSD中需要進行強制垃圾回收的數(shù)據(jù)塊的數(shù)量，P為單位時間內(nèi)HOST寫入SSD中的數(shù)據(jù)量，Z為SSD剩余空間容量，r、h和t為設(shè)定的系數(shù)；

根據(jù)公式γ=gW-rP-hZ計算磨損均衡垃圾回收線程的寫仲裁值，其中γ為磨損均衡垃圾回收線程的寫仲裁值，W為SSD中需要進行磨損均衡的數(shù)據(jù)塊的數(shù)量，P為單位時間內(nèi)HOST寫入SSD中的數(shù)據(jù)量，Z為SSD剩余空間容量，r、h和g為設(shè)定的系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對垃圾回收線程、強制垃圾回收線程和磨損均衡垃圾回收線程和HOST寫之間進行寫仲裁控制包括：

為HOST寫和垃圾回收線程設(shè)置一個總的寫仲裁值；

響應(yīng)于SSD的使用空間達到閾值，根據(jù)公式A=b-kZ計算垃圾回收線程總的寫仲裁值，其中A為垃圾回收線程總的寫仲裁值，系數(shù)b和k為設(shè)定的系數(shù)，Z為SSD剩余的空間容量；

使用公式B=M-A計算HOST寫的寫仲裁值，其中B為HOST寫的寫仲裁值，M為總的寫仲裁值，A為垃圾回收線程總的寫仲裁值；

響應(yīng)于A和B寫仲裁值都用完，根據(jù)SSD剩余的空間容量重新計算A和B的值。

3.一種固態(tài)硬盤的IO寫仲裁控制的裝置，其特征在于，所述裝置包括：

建立模塊，所述建立模塊配置為在SSD的固件中開啟普通垃圾回收線程、強制垃圾回收線程和磨損均衡垃圾回收線程；

控制模塊，所述控制模塊配置為對垃圾回收線程、強制垃圾回收線程和磨損均衡垃圾回收線程和HOST寫之間進行寫仲裁控制；

獲取模塊，所述獲取模塊配置為獲取SSD中預設(shè)的參數(shù)信息，并基于所述參數(shù)信息對普通垃圾回收線程、強制垃圾回收線程和磨損均衡垃圾回收線程之間進行寫仲裁控制；

其中，所述參數(shù)信息包括單位時間內(nèi)HOST寫入SSD中的數(shù)據(jù)量、SSD剩余空間容量、SSD中需要進行強制垃圾回收的數(shù)據(jù)塊的數(shù)量和SSD中需要進行磨損均衡的數(shù)據(jù)塊的數(shù)量；所述獲取模塊還配置為：根據(jù)公式α=rP-hZ-tF-gW計算普通垃圾回收線程的寫仲裁值，其中α為普通垃圾回收線程的寫仲裁值，P為單位時間內(nèi)HOST寫入SSD中的數(shù)據(jù)量，Z為SSD剩余空間容量，F(xiàn)為SSD中需要進行強制垃圾回收的數(shù)據(jù)塊的數(shù)量，W為SSD中需要進行磨損均衡的數(shù)據(jù)塊的數(shù)量，r、h、t和g為設(shè)定的系數(shù)；

根據(jù)公式β=tF-rP-hZ計算強制垃圾回收線程的寫仲裁值，其中β為強制垃圾回收線程的寫仲裁值，F(xiàn)為SSD中需要進行強制垃圾回收的數(shù)據(jù)塊的數(shù)量，P為單位時間內(nèi)HOST寫入SSD中的數(shù)據(jù)量，Z為SSD剩余空間容量，r、h和t為設(shè)定的系數(shù)；

根據(jù)公式γ=gW-rP-hZ計算磨損均衡垃圾回收線程的寫仲裁值，其中γ為磨損均衡垃圾回收線程的寫仲裁值，W為SSD中需要進行磨損均衡的數(shù)據(jù)塊的數(shù)量，P為單位時間內(nèi)HOST寫入SSD中的數(shù)據(jù)量，Z為SSD剩余空間容量，r、h和g為設(shè)定的系數(shù)。