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

有效

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

本發(fā)明提供了一種固態(tài)硬盤(pán)的IO寫(xiě)仲裁控制的方法、裝置、設(shè)備及可讀介質(zhì)，該方法包括：在SSD的固件中開(kāi)啟普通垃圾回收線程、強(qiáng)制垃圾回收線程和磨損均衡垃圾回收線程；對(duì)垃圾回收線程、強(qiáng)制垃圾回收線程和磨損均衡垃圾回收線程和HOST寫(xiě)之間進(jìn)行寫(xiě)仲裁控制；獲取SSD中預(yù)設(shè)的參數(shù)信息，并基于參數(shù)信息對(duì)普通垃圾回收線程、強(qiáng)制垃圾回收線程和磨損均衡垃圾回收線程之間進(jìn)行寫(xiě)仲裁控制。通過(guò)使用本發(fā)明的方案，能夠提高SSD產(chǎn)品空間回收效率、性能穩(wěn)定性、磨損均衡和數(shù)據(jù)穩(wěn)定性，提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，并且更具體地涉及一種固態(tài)硬盤(pán)的IO寫(xiě)仲裁控制的方法、裝置、設(shè)備及可讀介質(zhì)。

背景技術(shù)

大數(shù)據(jù)時(shí)代，SSD(固態(tài)硬盤(pán))倚其啟動(dòng)快、高性能、防震性好、噪音低等優(yōu)勢(shì)已經(jīng)成為主流的存儲(chǔ)介質(zhì)，SSD內(nèi)部主要分為主機(jī)接口、控制器、SDRAM、NAND?flash幾大部分，因?yàn)槭躈AND特性的影響，NAND上的數(shù)據(jù)容易受read?disturb和retention等因素的影響，所以SSD固件需要做垃圾回收、數(shù)據(jù)巡檢等后臺(tái)動(dòng)作。

SSD的垃圾回收就是將dirty數(shù)據(jù)塊中所有有效數(shù)據(jù)幀搬移到一個(gè)clean數(shù)據(jù)塊中，并將dirty數(shù)據(jù)塊擦除成為clean數(shù)據(jù)塊，用于再次寫(xiě)入數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提出一種固態(tài)硬盤(pán)的IO寫(xiě)仲裁控制的方法、裝置、設(shè)備及可讀介質(zhì)，通過(guò)使用本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠提高SSD產(chǎn)品空間回收效率、性能穩(wěn)定性、磨損均衡和數(shù)據(jù)穩(wěn)定性，提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

基于上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)方面提供了一種固態(tài)硬盤(pán)的IO寫(xiě)仲裁控制的方法，包括以下步驟：

在SSD的固件中開(kāi)啟普通垃圾回收線程、強(qiáng)制垃圾回收線程和磨損均衡垃圾回收線程；

對(duì)垃圾回收線程、強(qiáng)制垃圾回收線程和磨損均衡垃圾回收線程和HOST寫(xiě)之間進(jìn)行寫(xiě)仲裁控制；

獲取SSD中預(yù)設(shè)的參數(shù)信息，并基于參數(shù)信息對(duì)普通垃圾回收線程、強(qiáng)制垃圾回收線程和磨損均衡垃圾回收線程之間進(jìn)行寫(xiě)仲裁控制。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，對(duì)垃圾回收線程、強(qiáng)制垃圾回收線程和磨損均衡垃圾回收線程和HOST寫(xiě)之間進(jìn)行寫(xiě)仲裁控制包括：

為HOST寫(xiě)和垃圾回收線程設(shè)置一個(gè)總的寫(xiě)仲裁值；

響應(yīng)于SSD的使用空間達(dá)到閾值，根據(jù)公式A＝b-kZ計(jì)算垃圾回收線程總的寫(xiě)仲裁值，其中A為垃圾回收線程總的寫(xiě)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(jì)算HOST寫(xiě)的寫(xiě)仲裁值，其中B為HOST寫(xiě)的寫(xiě)仲裁值，M為總的寫(xiě)仲裁值，A為垃圾回收線程總的寫(xiě)仲裁值；

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

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，參數(shù)信息包括單位時(shí)間內(nèi)HOST寫(xiě)入SSD中的數(shù)據(jù)量、SSD剩余空間容量、SSD中需要進(jìn)行強(qiáng)制垃圾回收的數(shù)據(jù)塊的數(shù)量和SSD中需要進(jìn)行磨損均衡的數(shù)據(jù)塊的數(shù)量。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基于參數(shù)信息對(duì)普通垃圾回收線程、強(qiáng)制垃圾回收線程和磨損均衡垃圾回收線程之間進(jìn)行寫(xiě)仲裁控制包括：

根據(jù)公式α＝rP-hZ-tF-gW計(jì)算普通垃圾回收線程的寫(xiě)仲裁值，其中α為普通垃圾回收線程的寫(xiě)仲裁值，P為單位時(shí)間內(nèi)HOST寫(xiě)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(jìn)行強(qiáng)制垃圾回收的數(shù)據(jù)塊的數(shù)量，W為SSD中需要進(jìn)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)；