CN108153684A - 一种磁盘Cache的预取空间调整方法 - Google Patents

一种磁盘Cache的预取空间调整方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108153684A
CN108153684A CN201711500045.5A CN201711500045A CN108153684A CN 108153684 A CN108153684 A CN 108153684A CN 201711500045 A CN201711500045 A CN 201711500045A CN 108153684 A CN108153684 A CN 108153684A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
disk
space
prefetches
prefetching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711500045.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108153684B (zh
Inventor
魏文国
谢桂园
戴青云
蔡君
赵慧民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Polytechnic Normal University
Original Assignee
Guangdong Polytechnic Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Polytechnic Normal University filed Critical Guangdong Polytechnic Normal University
Priority to CN201711500045.5A priority Critical patent/CN108153684B/zh
Publication of CN108153684A publication Critical patent/CN108153684A/zh
Priority to JP2018229485A priority patent/JP2019121373A/ja
Application granted granted Critical
Publication of CN108153684B publication Critical patent/CN108153684B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/08—Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
    • G06F12/0802—Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches
    • G06F12/0862—Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches with prefetch
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/08—Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
    • G06F12/0802—Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches
    • G06F12/0866—Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches for peripheral storage systems, e.g. disk cache
    • G06F12/0871—Allocation or management of cache space
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2212/00—Indexing scheme relating to accessing, addressing or allocation within memory systems or architectures
    • G06F2212/31—Providing disk cache in a specific location of a storage system
    • G06F2212/313—In storage device
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
  • Power Sources (AREA)

Abstract

本发明公开了一种磁盘Cache的预取空间调整方法，包括：当侦测到磁盘Cache的预取动作时，获取磁盘Cache中各数据块的空间占用信息和磁盘能耗状态；根据空间占用信息，确定磁盘Cache的剩余空间，并根据磁盘能耗状态和预取动作所对应的预取数据的数据类型，在剩余空间选择预取空间；调整预取时机和预取数据的数据长度，获得第一预取数据；将第一预取数据取入预取空间。采用本发明实施例，能降低由于预取不必要的数据对功耗状态的切换时机和磁盘性能的影响，最大限度地缓存零星的写请求，以延长磁盘可能处于低能耗状态的时间。

Description

一种磁盘Cache的预取空间调整方法
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种磁盘Cache的预取空间调整方法。
背景技术
Cache高速缓冲存储器一种特殊的存储器子系统，其中复制了频繁使用的数据以利于快速访问。存储器的高速缓冲存储器存储了频繁访问的RAM位置的内容及这些数据项的存储地址。当处理器引用存储器中的某地址时，高速缓冲存储器便检查是否存有该地址。如果存有该地址，则将数据返回处理器；如果没有保存该地址，则进行常规的存储器访问。因为高速缓冲存储器总是比主RAM存储器速度快，所以当RAM的访问速度低于微处理器的速度时，常使用高速缓冲存储器。
现有的磁盘Cache在预取时，仅考虑磁盘的剩余容量，并不考虑其他因素。而在云存储系统中，磁盘能耗状态的变化是一个极其重要的参数。现有技术的预取往往造成了磁盘能耗状态的变化，不仅影响了磁盘性能，而且增大了磁盘能耗。
发明内容
本发明实施例提出一种磁盘Cache的预取空间调整方法，降低了由于预取不必要的数据对功耗状态的切换时机和磁盘性能的影响。
本发明实施例提供一种磁盘Cache的预取空间调整方法，包括：
当侦测到磁盘Cache的预取动作时，获取磁盘Cache中各数据块的空间占用信息和磁盘能耗状态；
根据所述空间占用信息，确定磁盘Cache的剩余空间，并根据所述磁盘能耗状态和所述预取动作所对应的预取数据的数据类型，在所述剩余空间选择预取空间；
调整预取时机和所述预取数据的数据长度，获得第一预取数据；
将所述第一预取数据取入所述预取空间。
进一步的，所述调整预取时机和所述预取数据的数据长度，获得第一预取数据，具体为：
根据所述磁盘能耗状态，调整预取时机和所述预取数据的数据长度以自适应所述磁盘能耗状态的变化，获得第一预取数据。
进一步的，所述根据所述磁盘能耗状态和所述预取动作所对应的预取数据的数据类型，在所述剩余空间选择预取空间，具体为：
在所述剩余空间中，选择在取入所述数据类型的数据时不影响所述磁盘能耗状态的空间，作为预取空间。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明实施例提供的磁盘Cache的预取空间调整方法，包括：当侦测到磁盘Cache的预取动作时，获取磁盘Cache中各数据块的空间占用信息和磁盘能耗状态；根据空间占用信息，确定磁盘Cache的剩余空间，并根据磁盘能耗状态和预取动作所对应的预取数据的数据类型，在剩余空间选择预取空间；调整预取时机和预取数据的数据长度，获得第一预取数据；将第一预取数据取入预取空间。相比于现有技术没有考虑磁盘能耗因素，本发明技术方案降低了由于预取不必要的数据对功耗状态的切换时机和磁盘性能的影响，最大限度地缓存零星的写请求，以延长磁盘可能处于低能耗状态的时间。
附图说明
图1是本发明提供的磁盘Cache的预取空间调整方法的一种实施例的流程示意图。
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作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。
参见图1，是本发明提供的磁盘Cache的预取空间调整方法的一种实施例的流程示意图，该方法包括步骤101至步骤104，各步骤具体如下：
步骤101：当侦测到磁盘Cache的预取动作时，获取磁盘Cache中各数据块的空间占用信息和磁盘能耗状态。
在本实施例中，数据块的空间占用信息用于标记各数据块在磁盘Cache中的缓存位置。
步骤102：根据空间占用信息，确定磁盘Cache的剩余空间，并根据磁盘能耗状态和预取动作所对应的预取数据的数据类型，在剩余空间选择预取空间。
步骤103：调整预取时机和预取数据的数据长度，获得第一预取数据。
步骤104：将第一预取数据取入预取空间。
在本实施例中，步骤102具体为：在剩余空间中，选择在取入该数据类型的数据时不影响磁盘能耗状态的空间，作为预取空间。
在本实施例中，步骤103具体为：根据磁盘能耗状态，调整预取时机和预取数据的数据长度以自适应磁盘能耗状态的变化，获得第一预取数据。如通过调整预取时机和预取数据的长度，使得磁盘能耗状态处于低能耗状态，从而最大限度地缓存零星的写请求，减少磁盘能耗。
由上可见，本发明实施例提供的磁盘Cache的预取空间调整方法，包括：当侦测到磁盘Cache的预取动作时，获取磁盘Cache中各数据块的空间占用信息和磁盘能耗状态；根据空间占用信息，确定磁盘Cache的剩余空间，并根据磁盘能耗状态和预取动作所对应的预取数据的数据类型，在剩余空间选择预取空间；调整预取时机和预取数据的数据长度，获得第一预取数据；将第一预取数据取入预取空间。相比于现有技术没有考虑磁盘能耗因素，本发明技术方案降低了由于预取不必要的数据对功耗状态的切换时机和磁盘性能的影响，最大限度地缓存零星的写请求，以延长磁盘可能处于低能耗状态的时间。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种磁盘Cache的预取空间调整方法，其特征在于，包括：
当侦测到磁盘Cache的预取动作时，获取磁盘Cache中各数据块的空间占用信息和磁盘能耗状态；
根据所述空间占用信息，确定磁盘Cache的剩余空间，并根据所述磁盘能耗状态和所述预取动作所对应的预取数据的数据类型，在所述剩余空间选择预取空间；
调整预取时机和所述预取数据的数据长度，获得第一预取数据；
将所述第一预取数据取入所述预取空间。
2.根据权利要求1所述的磁盘Cache的预取空间调整方法，其特征在于，所述调整预取时机和所述预取数据的数据长度，获得第一预取数据，具体为：
根据所述磁盘能耗状态，调整预取时机和所述预取数据的数据长度以自适应所述磁盘能耗状态的变化，获得第一预取数据。
3.根据权利要求1所述的磁盘Cache的预取空间调整方法，其特征在于，所述根据所述磁盘能耗状态和所述预取动作所对应的预取数据的数据类型，在所述剩余空间选择预取空间，具体为：
在所述剩余空间中，选择在取入所述数据类型的数据时不影响所述磁盘能耗状态的空间，作为预取空间。
CN201711500045.5A 2017-12-30 2017-12-30 一种磁盘Cache的预取空间调整方法 Active CN108153684B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711500045.5A CN108153684B (zh) 2017-12-30 2017-12-30 一种磁盘Cache的预取空间调整方法
JP2018229485A JP2019121373A (ja) 2017-12-30 2018-12-06 零細なリクエストに基づくディスク電力消費状態の切替方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711500045.5A CN108153684B (zh) 2017-12-30 2017-12-30 一种磁盘Cache的预取空间调整方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108153684A true CN108153684A (zh) 2018-06-12
CN108153684B CN108153684B (zh) 2021-06-04

Family

ID=62460759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711500045.5A Active CN108153684B (zh) 2017-12-30 2017-12-30 一种磁盘Cache的预取空间调整方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2019121373A (zh)
CN (1) CN108153684B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113190173A (zh) * 2021-04-09 2021-07-30 北京易华录信息技术股份有限公司 一种基于机器学习的低能耗数据冷磁存储方法及装置

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120117328A1 (en) * 2010-11-04 2012-05-10 Lsi Corporation Managing a Storage Cache Utilizing Externally Assigned Cache Priority Tags
CN102681791A (zh) * 2012-04-13 2012-09-19 华中科技大学 一种集群存储系统的节能存储方法
CN102779098A (zh) * 2012-06-14 2012-11-14 国家超级计算深圳中心(深圳云计算中心) 混合缓存的协同式自适应预取方法、中间件和系统
CN102799390A (zh) * 2012-06-14 2012-11-28 国家超级计算深圳中心(深圳云计算中心) 能耗感知的协同式自适应预取方法和中间件
CN104317526A (zh) * 2014-09-25 2015-01-28 天津大学 一种基于磁盘存储系统的科学数据存储方法
CN104598568A (zh) * 2015-01-12 2015-05-06 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种高效、低功耗的离线存储系统及方法
CN104657316A (zh) * 2015-03-06 2015-05-27 北京百度网讯科技有限公司 服务器
CN105260146A (zh) * 2015-11-24 2016-01-20 浪潮(北京)电子信息产业有限公司 一种磁盘节能的设置方法及装置
CN105446659A (zh) * 2015-11-11 2016-03-30 暨南大学 一种通过压缩磁盘板载缓存以提高磁盘性能的方法
CN106293000A (zh) * 2016-08-02 2017-01-04 广东南云互联网科技有限公司 一种面向云环境的虚拟机存储子系统节能方法
WO2017181428A1 (zh) * 2016-04-22 2017-10-26 深圳市瑞耐斯技术有限公司 一种固态硬盘的掉电保护电路及带ddr缓存的固态硬盘
US20170344483A1 (en) * 2016-05-31 2017-11-30 Intel Corporation Prefetch filter cache for a processor

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120117328A1 (en) * 2010-11-04 2012-05-10 Lsi Corporation Managing a Storage Cache Utilizing Externally Assigned Cache Priority Tags
CN102681791A (zh) * 2012-04-13 2012-09-19 华中科技大学 一种集群存储系统的节能存储方法
CN102779098A (zh) * 2012-06-14 2012-11-14 国家超级计算深圳中心(深圳云计算中心) 混合缓存的协同式自适应预取方法、中间件和系统
CN102799390A (zh) * 2012-06-14 2012-11-28 国家超级计算深圳中心(深圳云计算中心) 能耗感知的协同式自适应预取方法和中间件
CN104317526A (zh) * 2014-09-25 2015-01-28 天津大学 一种基于磁盘存储系统的科学数据存储方法
CN104598568A (zh) * 2015-01-12 2015-05-06 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种高效、低功耗的离线存储系统及方法
CN104657316A (zh) * 2015-03-06 2015-05-27 北京百度网讯科技有限公司 服务器
CN105446659A (zh) * 2015-11-11 2016-03-30 暨南大学 一种通过压缩磁盘板载缓存以提高磁盘性能的方法
CN105260146A (zh) * 2015-11-24 2016-01-20 浪潮(北京)电子信息产业有限公司 一种磁盘节能的设置方法及装置
WO2017181428A1 (zh) * 2016-04-22 2017-10-26 深圳市瑞耐斯技术有限公司 一种固态硬盘的掉电保护电路及带ddr缓存的固态硬盘
US20170344483A1 (en) * 2016-05-31 2017-11-30 Intel Corporation Prefetch filter cache for a processor
CN106293000A (zh) * 2016-08-02 2017-01-04 广东南云互联网科技有限公司 一种面向云环境的虚拟机存储子系统节能方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘珂: "磁盘阵列节能技术的研究与实现", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019121373A (ja) 2019-07-22
CN108153684B (zh) 2021-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6983356B2 (en) High performance memory device-state aware chipset prefetcher
CN111831219B (zh) 存储系统的方法、介质、存储系统
CN105095116B (zh) 缓存替换的方法、缓存控制器和处理器
US8949544B2 (en) Bypassing a cache when handling memory requests
US6219760B1 (en) Cache including a prefetch way for storing cache lines and configured to move a prefetched cache line to a non-prefetch way upon access to the prefetched cache line
US9612972B2 (en) Apparatuses and methods for pre-fetching and write-back for a segmented cache memory
KR101726824B1 (ko) 캐시 아키텍처에서 하이브리드 미디어의 효율적인 사용
CN104794064B (zh) 一种基于区域热度的缓存管理方法
US9170943B2 (en) Selectively enabling write caching in a storage system based on performance metrics
WO2000070468A1 (en) Least recently used replacement method with protection
CN103257935A (zh) 一种缓存管理方法及其应用
US7724568B2 (en) Memory device having read cache
CN108845768A (zh) 一种数据存储方法、装置、设备及存储介质
KR20090034629A (ko) 쓰기 버퍼를 포함하는 저장장치 및 그 제어 방법
CN109471843A (zh) 一种元数据缓存方法、系统及相关装置
CN108021514A (zh) 一种缓存替换的方法和设备
US8219757B2 (en) Apparatus and method for low touch cache management
CN104715048A (zh) 一种文件系统缓存预读取方法
CN108153684A (zh) 一种磁盘Cache的预取空间调整方法
CN111651120B (zh) 预取数据的方法及装置
EP4270200A1 (en) Smart prefetch buffer and queue management
CN116048402A (zh) 一种缓存替换方法、装置及存储介质
CN112084121B (zh) 硬盘预读方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备
US10810126B2 (en) Cache storage techniques
CN107229574A (zh) 缓存及其控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 510665 293 Zhongshan Avenue, Tianhe District, Guangzhou, Guangdong.

Patentee after: GUANGDONG POLYTECHNIC NORMAL University

Address before: 510665 293 Zhongshan Avenue, Tianhe District, Guangzhou, Guangdong.

Patentee before: GUANGDONG POLYTECHNIC NORMAL University