CN106598508A - 一种固态硬盘及其写入仲裁方法、系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种固态硬盘及其写入仲裁方法、系统,该方法包括:实时统计当前固态硬盘中可用的写资源数量,得到实时可用写资源数量;若实时可用写资源数量大于预设阈值,则按照预设的交替方式,交替执行用户写命令和垃圾回收写命令;其中,交替方式为每执行1个用户写命令紧接着执行1个垃圾回收写命令的交替方式;若实时可用写资源数量小于或等于预设阈值,则仅执行垃圾回收写命令。本申请在当前可用的写资源数量足够多的情况下,会以交替执行的方式对用户写命令和垃圾回收写命令进行交替执行,具体是每执行1个用户写命令紧接着便执行1个垃圾回收写命令,由此可以在垃圾回收过程中提升用户数据写性能的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及存储技术领域,特别涉及一种固态硬盘及其写入仲裁方法、系统。
背景技术
当前,随着互联网、云计算以及物联网等技术的发展,固态硬盘作为新的一代存储器件,应用范围越来越广。由于固态硬盘中的NAND不能覆盖写,也就是必须先擦除一个物理块,才能把用户数写入到该物理块上。在垃圾回收过程中,如果回收块中存在有效数据,就必须搬移这些有效数据。目前的垃圾回收过程中,经常会出现垃圾回收写和用户写之间相互抢占写资源的现象,从而导致用户数据写性能波动很大。
综上所述,如何在垃圾回收过程中提升用户数据写性能的稳定性是目前亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种固态硬盘及其写入仲裁方法、系统,在垃圾回收过程中提升了用户数据写性能的稳定性。其具体方案如下:
一种固态硬盘写入仲裁方法,包括:
实时统计当前固态硬盘中可用的写资源数量,得到实时可用写资源数量;
若实时可用写资源数量大于预设阈值,则按照预设的交替方式,交替执行用户写命令和垃圾回收写命令;其中,所述交替方式为每执行1个用户写命令紧接着执行1个垃圾回收写命令的交替方式;
若实时可用写资源数量小于或等于所述预设阈值,则仅执行垃圾回收写命令。
可选的,所述交替执行用户写命令和垃圾回收写命令的过程,包括:
根据当前所述固态硬盘的存储空间状态,确定当前等待执行的所有垃圾回收写命令,得到相应的垃圾回收写命令集;
获取用户发起的用户写命令,得到相应的用户写命令集;
分别交替地从所述用户写命令集和所述垃圾回收写命令集中调取写命令来执行,其中,每从所述用户写命令集中调取出1个用户写命令,紧接着从所述垃圾回收写命令集中调取出1个垃圾回收写命令。
可选的,所述仅执行垃圾回收写命令的过程,包括:
对等待执行的垃圾回收写命令进行相应的执行操作,并禁止接收用户发起的用户写命令。
可选的,所述仅执行垃圾回收写命令的过程,包括:
对等待执行的垃圾回收写命令进行相应的执行操作,并将用户发起的用户写命令保存至用于对用户写命令进行暂时隔离的预设存储区中。
本发明还相应公开了一种固态硬盘写入仲裁系统,包括:
资源统计模块,用于实时统计当前固态硬盘中可用的写资源数量,得到实时可用写资源数量;
第一命令响应控制器,用于当实时可用写资源数量大于预设阈值,则按照预设的交替方式,交替执行用户写命令和垃圾回收写命令;其中,所述交替方式为每执行1个用户写命令紧接着执行1个垃圾回收写命令的交替方式;
第二命令响应控制器,用于当实时可用写资源数量小于或等于所述预设阈值,则仅执行垃圾回收写命令。
可选的,所述第一命令响应控制器,包括:
第一命令集获取单元,用于当实时可用写资源数量大于所述预设阈值,则根据当前所述固态硬盘的存储空间状态,确定当前等待执行的所有垃圾回收写命令,得到相应的垃圾回收写命令集;
第二命令集获取单元,用于获取用户发起的用户写命令,得到相应的用户写命令集;
命令执行控制单元,用于分别交替地从所述用户写命令集和所述垃圾回收写命令集中调取写命令来执行,其中,每从所述用户写命令集中调取出1个用户写命令,紧接着从所述垃圾回收写命令集中调取出1个垃圾回收写命令。
可选的,所述第二命令响应控制器,包括:
第一命令执行单元,用于当实时可用写资源数量小于或等于所述预设阈值,则对等待执行的垃圾回收写命令进行相应的执行操作;
命令禁止接收单元,用于在所述第一命令执行单元工作的过程中,禁止接收用户发起的用户写命令。
可选的,所述第二命令响应控制器,包括:
第二命令执行单元,用于当实时可用写资源数量小于或等于所述预设阈值,则对等待执行的垃圾回收写命令进行相应的执行操作;
命令隔离单元,用于在所述第二命令执行单元工作的过程中,将用户发起的用户写命令保存至用于对用户写命令进行暂时隔离的预设存储区中。
本发明还进一步公开了一种固态硬盘,包括前述公开的固态硬盘写入仲裁系统。
本发明中,固态硬盘写入仲裁方法,包括:实时统计当前固态硬盘中可用的写资源数量,得到实时可用写资源数量;若实时可用写资源数量大于预设阈值,则按照预设的交替方式,交替执行用户写命令和垃圾回收写命令;其中,交替方式为每执行1个用户写命令紧接着执行1个垃圾回收写命令的交替方式;若实时可用写资源数量小于或等于预设阈值,则仅执行垃圾回收写命令。
可见,本发明在当前可用的写资源数量足够多的情况下,会以交替执行的方式对用户写命令和垃圾回收写命令进行交替执行,具体是每执行1个用户写命令紧接着便执行1个垃圾回收写命令,由此可以在垃圾回收过程中提升用户数据写性能的稳定性,避免用户数据写性能出现大幅度波动的现象出现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种固态硬盘写入仲裁方法流程图;
图2为本发明实施例公开的一种固态硬盘写入仲裁系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种固态硬盘写入仲裁方法,参见图1所示,该方法包括:
步骤S11:实时统计当前固态硬盘中可用的写资源数量,得到实时可用写资源数量;
步骤S12:若实时可用写资源数量大于预设阈值,则按照预设的交替方式,交替执行用户写命令和垃圾回收写命令;其中,交替方式为每执行1个用户写命令紧接着执行1个垃圾回收写命令的交替方式;
步骤S13:若实时可用写资源数量小于或等于预设阈值,则仅执行垃圾回收写命令。
可以理解的是,上述预设阈值可以根据实际经验进行具体设定,在此不对其进行具体的数值限定。
可见,本发明在当前可用的写资源数量足够多的情况下,会以交替执行的方式对用户写命令和垃圾回收写命令进行交替执行,具体是每执行1个用户写命令紧接着便执行1个垃圾回收写命令,由此可以在垃圾回收过程中提升用户数据写性能的稳定性,避免用户数据写性能出现大幅度波动的现象出现。
本发明实施例公开了一种具体的固态硬盘写入仲裁方法,相对于上一实施例,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的:
上一实施例步骤S12中,需要在实时可用写资源数量大于预设阈值的情况下,按照预设的交替方式,交替执行用户写命令和垃圾回收写命令。
具体的,上述交替执行用户写命令和垃圾回收写命令的过程,可以包括下面步骤S21至S23:
步骤S21:根据当前固态硬盘的存储空间状态,确定当前等待执行的所有垃圾回收写命令,得到相应的垃圾回收写命令集;
步骤S22:获取用户发起的用户写命令,得到相应的用户写命令集;
步骤S23:分别交替地从用户写命令集和垃圾回收写命令集中调取写命令来执行,其中,每从用户写命令集中调取出1个用户写命令,紧接着从垃圾回收写命令集中调取出1个垃圾回收写命令。
另外,上一实施例步骤S13中,在实时可用写资源数量小于或等于预设阈值的情况下,仅执行垃圾回收写命令。
本实施例中,上述仅执行垃圾回收写命令的过程,具体可以包括:对等待执行的垃圾回收写命令进行相应的执行操作,并禁止接收用户发起的用户写命令。
当然,上述仅执行垃圾回收写命令的过程,具体也可以包括:对等待执行的垃圾回收写命令进行相应的执行操作,并将用户发起的用户写命令保存至用于对用户写命令进行暂时隔离的预设存储区中。
可以理解的是,在实时可用写资源数量小于或等于预设阈值的情况下,上述预设存储区中所保存的用户写命令处于隔离状态,系统将暂时不会对其进行执行操作,直到实时可用写资源数量大于预设阈值之后,将会从上述预设存储区中将保存的用户写命令提取出来进行执行操作。
相应的,本发明实施例还公开了一种固态硬盘写入仲裁系统,参见图2所示,该系统包括:
资源统计模块11,用于实时统计当前固态硬盘中可用的写资源数量,得到实时可用写资源数量;
第一命令响应控制器12,用于当实时可用写资源数量大于预设阈值,则按照预设的交替方式,交替执行用户写命令和垃圾回收写命令;其中,交替方式为每执行1个用户写命令紧接着执行1个垃圾回收写命令的交替方式;
第二命令响应控制器13,用于当实时可用写资源数量小于或等于预设阈值,则仅执行垃圾回收写命令。
具体的,上述第一命令响应控制器,可以包括第一命令集获取单元、第二命令集获取单元和命令执行控制单元;其中,
第一命令集获取单元,用于当实时可用写资源数量大于预设阈值,则根据当前固态硬盘的存储空间状态,确定当前等待执行的所有垃圾回收写命令,得到相应的垃圾回收写命令集;
第二命令集获取单元,用于获取用户发起的用户写命令,得到相应的用户写命令集;
命令执行控制单元,用于分别交替地从用户写命令集和垃圾回收写命令集中调取写命令来执行,其中,每从用户写命令集中调取出1个用户写命令,紧接着从垃圾回收写命令集中调取出1个垃圾回收写命令。
进一步的,上述第二命令响应控制器,具体可以包括第一命令执行单元和命令禁止接收单元;其中,
第一命令执行单元,用于当实时可用写资源数量小于或等于预设阈值,则对等待执行的垃圾回收写命令进行相应的执行操作;
命令禁止接收单元,用于在第一命令执行单元工作的过程中,禁止接收用户发起的用户写命令。
当然,上述第二命令响应控制器,也可以具体包括第二命令执行单元和命令隔离单元;其中,
第二命令执行单元,用于当实时可用写资源数量小于或等于预设阈值,则对等待执行的垃圾回收写命令进行相应的执行操作;
命令隔离单元,用于在第二命令执行单元工作的过程中,将用户发起的用户写命令保存至用于对用户写命令进行暂时隔离的预设存储区中。
进一步的,本发明实施例还公开了一种固态硬盘,包括前述公开的固态硬盘写入仲裁系统。关于该系统的具体构造可以参考前述实施例中公开的相应内容,在此不再进行赘述。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,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。
以上对本发明所提供的一种固态硬盘及其写入仲裁方法、系统进行了详细介绍,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 (9)
1.一种固态硬盘写入仲裁方法,其特征在于,包括:
实时统计当前固态硬盘中可用的写资源数量,得到实时可用写资源数量;
若实时可用写资源数量大于预设阈值,则按照预设的交替方式,交替执行用户写命令和垃圾回收写命令;其中,所述交替方式为每执行1个用户写命令紧接着执行1个垃圾回收写命令的交替方式;
若实时可用写资源数量小于或等于所述预设阈值,则仅执行垃圾回收写命令。
2.根据权利要求1所述的固态硬盘写入仲裁方法,其特征在于,所述交替执行用户写命令和垃圾回收写命令的过程,包括:
根据当前所述固态硬盘的存储空间状态,确定当前等待执行的所有垃圾回收写命令,得到相应的垃圾回收写命令集;
获取用户发起的用户写命令,得到相应的用户写命令集;
分别交替地从所述用户写命令集和所述垃圾回收写命令集中调取写命令来执行,其中,每从所述用户写命令集中调取出1个用户写命令,紧接着从所述垃圾回收写命令集中调取出1个垃圾回收写命令。
3.根据权利要求1或2所述的固态硬盘写入仲裁方法,其特征在于,所述仅执行垃圾回收写命令的过程,包括:
对等待执行的垃圾回收写命令进行相应的执行操作,并禁止接收用户发起的用户写命令。
4.根据权利要求1或2所述的固态硬盘写入仲裁方法,其特征在于,所述仅执行垃圾回收写命令的过程,包括:
对等待执行的垃圾回收写命令进行相应的执行操作,并将用户发起的用户写命令保存至用于对用户写命令进行暂时隔离的预设存储区中。
5.一种固态硬盘写入仲裁系统,其特征在于,包括:
资源统计模块,用于实时统计当前固态硬盘中可用的写资源数量,得到实时可用写资源数量;
第一命令响应控制器,用于当实时可用写资源数量大于预设阈值,则按照预设的交替方式,交替执行用户写命令和垃圾回收写命令;其中,所述交替方式为每执行1个用户写命令紧接着执行1个垃圾回收写命令的交替方式;
第二命令响应控制器,用于当实时可用写资源数量小于或等于所述预设阈值,则仅执行垃圾回收写命令。
6.根据权利要求5所述的固态硬盘写入仲裁系统,其特征在于,
所述第一命令响应控制器,包括:
第一命令集获取单元,用于当实时可用写资源数量大于所述预设阈值,则根据当前所述固态硬盘的存储空间状态,确定当前等待执行的所有垃圾回收写命令,得到相应的垃圾回收写命令集;
第二命令集获取单元,用于获取用户发起的用户写命令,得到相应的用户写命令集;
命令执行控制单元,用于分别交替地从所述用户写命令集和所述垃圾回收写命令集中调取写命令来执行,其中,每从所述用户写命令集中调取出1个用户写命令,紧接着从所述垃圾回收写命令集中调取出1个垃圾回收写命令。
7.根据权利要求5或6所述的固态硬盘写入仲裁系统,其特征在于,
所述第二命令响应控制器,包括:
第一命令执行单元,用于当实时可用写资源数量小于或等于所述预设阈值,则对等待执行的垃圾回收写命令进行相应的执行操作;
命令禁止接收单元,用于在所述第一命令执行单元工作的过程中,禁止接收用户发起的用户写命令。
8.根据权利要求5或6所述的固态硬盘写入仲裁系统,其特征在于,
所述第二命令响应控制器,包括:
第二命令执行单元,用于当实时可用写资源数量小于或等于所述预设阈值,则对等待执行的垃圾回收写命令进行相应的执行操作;
命令隔离单元,用于在所述第二命令执行单元工作的过程中,将用户发起的用户写命令保存至用于对用户写命令进行暂时隔离的预设存储区中。
9.一种固态硬盘,其特征在于,包括如权利要求5至8任一项所述的固态硬盘写入仲裁系统。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170426 |
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