CN103838681B - 存储装置和数据文件存取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有不同存取速度的存储介质区域的存储装置及其数据文件存取方法。所述存储装置包含于一电子设备中，所述存储装置包括：第一存储介质区域；第二存储介质区域，所述第一存储介质区域的存取速度高于所述第二存储介质区域的存取速度；以及存储区域控制单元，用于根据预定策略调整数据文件在存储装置中的存储区域。

Description

存储装置和数据文件存取方法

技术领域

本发明涉及存储装置领域，并且具体涉及一种具有不同存取速度的存储介质区域的存储装置及其数据文件存取方法。

背景技术

近年来，随着人们对数据需求增多，存储系统的瓶颈越来越明显。理想的数据存储装置需要具有容量大、体积小、访问速度快和成本低对优点，然而，这些要求难以同时达到。目前，在传统磁盘存储性能停滞不前的今天，拥有更快的访问速度的固态硬盘（SSD）正在逐渐成为主流的存储装置。不过由于大容量SSD相对高昂的成本，目前其还难以在消费类市场中完全普及。

已经提出了一种混合存储装置的架构，其中包括一个SSD硬盘和一个大容量传统磁盘HDD。将SSD作为HDD的数据缓存，通过把经常访问的数据存储在SSD中，而将不经常访问的数据存储在磁盘中，实现整个系统比较快的访问速度和相对大的容量，同时成本也不算太高。然而，该架构的混合存储装置中SSD容量对用户不可见，当SSD容量较大（例如，大于64GB）时会导致SSD空间的浪费。并且此方案中缓存的生效比较慢，需要等到缓存空间几乎填满数据时才开始发挥其优势。还存在另一种混合存储装置的架构，其将SSD用作主存储的一部分，而将HDD作为主存储的另一部分。在这种直接由SSD和HDD构成的混合架构中，只有存储在SSD中的数据访问速度比较快，而存储在HDD中的数据不能享受SSD所带来的好处。

因此，希望提供一种存储装置，其包括具有不同存取速度的存储介质区域，通过根据预定策略动态地调整数据文件在存储装置中的存储区域，并且通过在较慢存储介质区域适当地设置用于存储较慢存储介质区域中的部分数据副本的缓存区域，最佳地实现了存储装置的存取速度和空间的优化配置。

发明内容

有鉴于上述情况，本发明提供了一种具有不同存取速度的存储介质区域的存储装置及其数据文件存取方法，其通过根据预定策略动态地调整数据文件在存储装置中的存储区域，并且通过在较慢存储介质区域适当地设置用于存储较慢存储介质区域中的部分数据副本的缓存区域，最佳地实现了存储装置的存取速度和空间的优化配置。

根据本发明的一个实施例，提供了一种存储装置，包含于一电子设备中，所述存储装置包括：第一存储介质区域；第二存储介质区域，所述第一存储介质区域的存取速度高于所述第二存储介质区域的存取速度；以及存储区域控制单元，用于根据预定策略调整数据文件在存储装置中的存储区域。

此外，根据本发明的一个实施例的存储装置，还包括：存取计数单元，用于计数在预定时段内对于所述数据文件的存取次数，其中，当所述存取次数大于等于所述预定策略规定的第一阈值时，所述存储区域控制单元控制所述数据文件存储在所述第一存储介质区域，而所述存取次数小于所述预定策略规定的第一阈值时，所述存储区域控制单元控制所述数据文件存储在所述第二存储介质区域。

此外，根据本发明的一个实施例的存储装置，其中所述第一存储介质区域还包括缓存介质区域，当所述存取次数小于所述预定策略规定的第一阈值并且大于等于所述预定策略规定的第二阈值时，所述存储区域控制单元控制在所述缓存介质区域中存储所述数据文件的副本。

此外，根据本发明的一个实施例的存储装置，当所述存取次数由满足第二阈值变为满足第一阈值时，所述存储区域控制单元控制所述数据文件从所述第二存储介质区域转移到所述第一存储介质区域，并且删除所述缓存介质区域中存储的所述数据文件的副本。

此外，根据本发明的一个实施例的存储装置，其中当所述数据文件满足所述预定策略的第一数据类型时，所述存储区域控制单元控制所述数据文件存储在所述第一存储介质区域。

此外，根据本发明的一个实施例的存储装置，其中所述第一存储介质区域是固态硬盘（SSD）区域，所述第二存储介质区域是普通硬盘（HDD）区域。

此外，根据本发明的一个实施例的存储装置，所述存储装置还包括文件系统管理单元和数据接口，其中，所述存储装置经由所述数据接口接收来自电子设备的对所述第一存储介质区域和/或所述第二存储介质区域中文件数据的存取命令；所述文件系统管理单元基于所述存取命令，得到所述文件数据的地址，并且经由所述数据接口将对应于所述地址的所述文件数据的存取结果发送给电子设备。

根据本发明的另一实施例，提供了一种数据文件存取方法，应用于一种具有存储装置的电子设备，所述存储装置具有第一存储介质区域、存取速度低于所述第一存储介质区域的存取速度的第二存储介质区域、用于根据预定策略调整数据文件在存储装置中的存储区域的存储区域控制单元、文件系统管理单元、以及数据接口，所述数据文件存取方法包括：经由所述数据接口接收来自所述电子设备的对所述第一存储介质区域和/或所述第二存储介质区域中文件数据的存取命令；所述文件系统管理单元基于所述存取命令，得到所述文件数据的地址；以及经由所述数据接口将对应于所述地址的所述文件数据的存取结果发送给所述电子设备。

此外，根据本发明实的另一实施例的数据文件存取方法，其中所述存储装置还包括存取计数单元，用于计数在预定时段内对于所述数据文件的存取次数，所述数据文件存取方法还包括：在经由所述数据接口将对应于所述地址的所述文件数据的存取结果发送给所述电子设备之后，所述存取计数单元递增所述存取次数；其中，当所述存取次数大于等于所述预定策略规定的第一阈值时，所述存储区域控制单元控制所述数据文件存储在所述第一存储介质区域，而所述存取次数小于所述预定策略规定的第一阈值时，所述存储区域控制单元控制所述数据文件存储在所述第二存储介质区域。

此外，根据本发明实的另一实施例的数据文件存取方法，其中所述第一存储介质区域还包括缓存介质区域，当所述存取次数小于所述预定策略规定的第一阈值并且大于等于所述预定策略规定的第二阈值时，所述存储区域控制单元控制在所述缓存介质区域中存储所述数据文件的副本。

此外，根据本发明实的另一实施例的数据文件存取方法，其中当所述存取次数由满足第二阈值变为满足第一阈值时，所述存储区域控制单元控制所述数据文件从所述第二存储介质区域转移到所述第一存储介质区域，并且删除所述缓存介质区域中存储的所述数据文件的副本。

此外，根据本发明实的另一实施例的数据文件存取方法，其中当经由所述数据接口接收的存取命令数据文件保存命令时，所述文件系统管理单元基于所述存取命令，得到所述文件数据的地址包括：当所述数据文件满足所述预定策略的第一数据类型时，所述存储区域控制单元控制所述文件系统管理单元获取位于所述第一存储介质区域中的地址作为所述文件数据的地址。

根据本发明实施例的存储装置及其数据文件存取方法，通过根据预定策略动态地调整数据文件在存储装置中的存储区域，并且通过在较慢存储介质区域适当地设置用于存储较慢存储介质区域中的部分数据副本的缓存区域，最佳地实现了存储装置的存取速度和空间的优化配置。

要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

图1是图示根据本发明的第一实施例的存储装置的框图；

图2是图示根据本发明的第二实施例的存储装置的框图；

图3是图示根据本发明的第三实施例的存储装置的框图；

图4是图示根据本发明的第四实施例的存储装置的框图；以及

图5是图示根据本发明实施例的数据文件存取方法的流程图。

具体实施方式

以下，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。首先，将参照图1到图4描述根据本发明实施例的存储装置。

图1是图示根据本发明的第一实施例的存储装置的框图。如图1所示，根据本发明的第一实施例的存储装置1包括第一存储介质区域10、第二存储介质区域20和存储区域控制单元30。其中，所述第一存储介质区域10的存取速度高于所述第二存储介质区域20的存取速度。在本发明的一个优选实施例中，所述第一存储介质区域10是固态硬盘（SSD）区域，并且所述第二存储介质区域20是普通硬盘（HDD）区域。一般来说，所述第一存储介质区域10的存储空间小于所述第二存储介质区域20的存储空间。此外，图1所示的存储区域控制单元30用于根据预定策略调整数据文件在存储装置1中的存储区域。在本发明的一个优选实施例中，当所述数据文件满足所述预定策略的第一数据类型时，所述存储区域控制单元30控制所述数据文件存储在所述第一存储介质区域10。例如，所述第一数据类型是诸如高清流媒体文件类型的需要高速读写的数据类型。在本发明的另一个优选实施例中，所述存储区域控制单元30则根据所述数据文件的存取频率调整数据文件在所述存储装置1中的存储区域。

以下，参照图2进一步描述根据本发明的第二实施例的存储装置。

图2是图示根据本发明的第二实施例的存储装置的框图。如图2所示，根据本发明的第二实施例的存储装置2与图1所示的根据本发明的第一实施例的存储装置1相比，除了第一存储介质区域10、第二存储介质区域20和存储区域控制单元30之外，还包括存取计数单元40。在本发明的第二实施例中，所述存取计数单元40用于计数在预定时段内对于所述数据文件的存取次数。其中，当所述存取次数大于等于所述预定策略规定的第一阈值时，所述存储区域控制单元30控制所述数据文件存储在所述第一存储介质区域10，而所述存取次数小于所述预定策略规定的第一阈值时，所述存储区域控制单元30控制所述数据文件存储在所述第二存储介质区域20。

也就是说，在根据本发明的第二实施例的存储装置2中，通过所述存取计数单元40计数所述数据文件的存取频率，由所述存储区域控制单元30控制将需要频繁存取的数据文件放置在存取速度更快的所述第一存储介质区域10中，而将较少存取的数据文件放置在存取速度较慢的所述第二存储介质区域20中，提高所述存储装置2的整体存取速度。

以下，参照图3进一步描述根据本发明的第三实施例的存储装置。如图3所示，根据本发明的第三实施例的存储装置3与图2所示的根据本发明的第二实施例的存储装置2相比，除了第一存储介质区域10、第二存储介质区域20、存储区域控制单元30和存取计数单元40之外，还包括设置在所述第一存储介质区域10中的缓存介质区域11。在本发明的第三实施例中，当所述存取计数单元40在预定时段内对于所述数据文件计数的存取次数小于所述预定策略规定的第一阈值并且大于等于所述预定策略规定的第二阈值时，所述存储区域控制单元30控制在所述缓存介质区域11中存储所述数据文件的副本。而当所述存取次数由满足第二阈值变为满足第一阈值时，所述存储区域控制单元30控制所述数据文件从所述第二存储介质区域20转移到所述第一存储介质区域10，并且删除所述缓存介质区域11中存储的所述数据文件的副本。

也就是说，在根据本发明的第三实施例的存储装置3中，在具有更快存取速度的所述第一存储介质区域10中为所述第二存储介质区域20中的部分数据文件设置缓存区域。该部分数据文件在该预定时段内比所述第二存储介质区域20中的剩余数据文件具有更高的存取次数。在此情况下，当需要存取所述第二存储介质区域20中的数据文件时，首先判断该数据文件在所述缓存介质区域11中是否存在副本，如果存在该副本，则直接读取所述缓存介质区域11中的副本，从而实现更高的存取速度。而只有在所述缓存介质区域11中不存在相应副本时，才从具有较慢存取速度的所述第二存储介质区域20中执行存取。此外，当该数据文件在该预定时段内的存取次数进一步提高到满足预定策略规定的第一阈值时，则将该数据文件从所述第二存储介质区域20转移到所述第一存储介质区域10，同时删除所述缓存介质区域11中存储的所述数据文件的副本以释放缓存空间。

以下，参照图4进一步描述根据本发明的第四实施例的存储装置。如图4所示，根据本发明的第四实施例的存储装置4与图3所示的根据本发明的第三实施例的存储装置3相比，除了第一存储介质区域10、第二存储介质区域20、存储区域控制单元30、存取计数单元40和缓存介质区域11之外，还包括文件系统管理单元50和数据接口60。在本发明的第四实施例中，所述存储装置4经由所述数据接口60接收来自电子设备的对所述第一存储介质区域10和/或所述第二存储介质区域20中文件数据的存取命令。所述文件系统管理单元50基于所述存取命令，得到所述文件数据的地址，并且经由所述数据接口60将对应于所述地址的所述文件数据的存取结果发送给电子设备。在本发明的一个优选实施例中，所述文件系统管理单元50通过查询文件映射表，得到所述文件数据在所述第一存储介质区域10和/或所述第二存储介质区域20中的地址。此后，所述文件系统管理单元50经由所述数据接口60将对应于所述地址的所述文件数据的存取结果发送给电子设备。

以上参照图1到图4描述了本发明实施例的存储装置。以下将参照图5描述用于该存储装置的数据文件存取方法。

图5是图示根据本发明实施例的数据文件存取方法的流程图。如图5所示，根据本发明实施例的数据文件存取方法包括如下步骤。

在步骤S501中，经由所述数据接口60接收来自电子设备的对第一存储介质区域10和/或第二存储介质区域20中文件数据的存取命令。此后，处理进到步骤S502。

在步骤S502中，所述文件系统管理单元50基于存取命令，得到文件数据的地址。此后，处理进到步骤S503。

在步骤S503中，所述文件系统管理单元50经由数据接口60将对应于地址的文件数据的存取结果发送给电子设备。此后，处理进到步骤S504。

在步骤S504中，所述存取计数单元40递增存取次数。此后，处理进到步骤S505。

在步骤S505中，所述存储区域控制单元30判断存取次数是否大于等于第一阈值。

如果在步骤S505中获得肯定结果，即对于该文件数据的存取次数大于等于预先设置的第一阈值，则处理进到步骤S506。

在步骤S506中，所述存储区域控制单元30控制数据文件存储在第一存储介质区域10。此后，处理返回步骤S501以便继续接收来自电子设备的存取命令。

相反，如果在步骤S505中获得否定结果，即对于该文件数据的存取次数小于预先设置的第二阈值，则处理进到步骤S507。

在步骤S507中，所述存储区域控制单元30控制数据文件存储在第二存储介质区域20。此后，处理进到步骤S508。

在步骤S508中，所述存储区域控制单元30判断存取次数是否大于等于第一阈值。

如果在步骤S508中获得肯定结果，即对于该文件数据的存取次数大于等于预先设置的第二阈值，则处理进到步骤S509。

在步骤S509中，所述存储区域控制单元30控制在缓存介质区域11中存储数据文件的副本。此后，处理返回步骤S501以便继续接收来自电子设备的存取命令。

相反，如果在步骤S508中获得否定结果，即对于该文件数据的存取次数小于预先设置的第二阈值，则处理返回步骤S501以便继续接收来自电子设备的存取命令。

以上参照图1到图5描述了根据本发明实施例的存储装置及其数据文件存取方法，其通过根据预定策略动态地调整数据文件在存储装置中的存储区域，并且通过在较慢存储介质区域适当地设置用于存储较慢存储介质区域中的部分数据副本的缓存区域，最佳地实现了存储装置的存取速度和空间的优化配置。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后，还需要说明的是，上述一系列处理不仅包括以这里所述的顺序按时间序列执行的处理，而且包括并行或分别地、而不是按时间顺序执行的处理。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种存储装置，包含于一电子设备中，所述存储装置包括：

第一存储介质区域；

第二存储介质区域，所述第一存储介质区域的存取速度高于所述第二存储介质区域的存取速度；以及

存储区域控制单元，用于根据预定策略调整数据文件在存储装置中的存储区域；以及

存取计数单元，用于计数在预定时段内对于所述数据文件的存取次数，

其中，当所述存取次数大于等于所述预定策略规定的第一阈值时，所述存储区域控制单元控制所述数据文件存储在所述第一存储介质区域，而所述存取次数小于所述预定策略规定的第一阈值时，所述存储区域控制单元控制所述数据文件存储在所述第二存储介质区域，并且

其中所述第一存储介质区域还包括缓存介质区域，当所述存取次数小于所述预定策略规定的第一阈值并且大于等于所述预定策略规定的第二阈值时，所述存储区域控制单元控制在所述缓存介质区域中存储所述数据文件的副本。

2.如权利要求1所述的存储装置，当所述存取次数由满足第二阈值变为满足第一阈值时，所述存储区域控制单元控制所述数据文件从所述第二存储介质区域转移到所述第一存储介质区域，并且删除所述缓存介质区域中存储的所述数据文件的副本。

3.如权利要求1所述的存储装置，其中当所述数据文件满足所述预定策略的第一数据类型时，所述存储区域控制单元控制所述数据文件存储在所述第一存储介质区域。

4.如权利要求1到3的任一所述的存储装置，其中

所述第一存储介质区域是固态硬盘(SSD)区域，所述第二存储介质区域是普通硬盘(HDD)区域。

5.如权利要求1到3的任一所述的存储装置，所述存储装置还包括文件系统管理单元和数据接口，

其中，所述存储装置经由所述数据接口接收来自电子设备的对所述第一存储介质区域和/或所述第二存储介质区域中文件数据的存取命令；所述文件系统管理单元基于所述存取命令，得到所述文件数据的地址，并且经由所述数据接口将对应于所述地址的所述文件数据的存取结果发送给电子设备。

6.一种数据文件存取方法，应用于一种具有存储装置的电子设备，所述存储装置具有第一存储介质区域、存取速度低于所述第一存储介质区域的存取速度的第二存储介质区域、用于根据预定策略调整数据文件在存储装置中的存储区域的存储区域控制单元、文件系统管理单元、数据接口以及用于计数在预定时段内对于所述数据文件的存取次数的存取计数单元，所述数据文件存取方法包括：

经由所述数据接口接收来自所述电子设备的对所述第一存储介质区域和/或所述第二存储介质区域中文件数据的存取命令；

所述文件系统管理单元基于所述存取命令，得到所述文件数据的地址；以及

经由所述数据接口将对应于所述地址的所述文件数据的存取结果发送给所述电子设备；以及

所述存取计数单元递增所述存取次数，

其中，当所述存取次数大于等于所述预定策略规定的第一阈值时，所述存储区域控制单元控制所述数据文件存储在所述第一存储介质区域，而所述存取次数小于所述预定策略规定的第一阈值时，所述存储区域控制单元控制所述数据文件存储在所述第二存储介质区域，

其中所述第一存储介质区域还包括缓存介质区域，当所述存取次数小于所述预定策略规定的第一阈值并且大于等于所述预定策略规定的第二阈值时，所述存储区域控制单元控制在所述缓存介质区域中存储所述数据文件的副本。

7.如权利要求6所述的数据文件存取方法，其中当所述存取次数由满足第二阈值变为满足第一阈值时，所述存储区域控制单元控制所述数据文件从所述第二存储介质区域转移到所述第一存储介质区域，并且删除所述缓存介质区域中存储的所述数据文件的副本。

8.如权利要求6所述的数据文件存取方法，其中当经由所述数据接口接收的存取命令数据文件保存命令时，所述文件系统管理单元基于所述存取命令，得到所述文件数据的地址包括：

当所述数据文件满足所述预定策略的第一数据类型时，所述存储区域控制单元控制所述文件系统管理单元获取位于所述第一存储介质区域中的地址作为所述文件数据的地址。