CN108519860B - 一种ssd读命中的处理方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种SSD读命中的处理方法和装置，通过获得主机的第一写命令，所述第一写命令为将第一数据写入SSD硬盘空间，第二数据写入内存空间；根据所述第一数据的数据大小在内存中确定第一空间；将所述第一写命令拆分为第二写命令和第三写命令，其中，所述第二写命令为将所第一数据写入第一空间，所述第三写命令为将所述第二数据写入缓存中；根据所述第二写命令将所述第一数据写入所述第一空间中；根据所述第三写命令将所述第二数据写入所述缓存中；当主机读取所述第一数据后，从所述缓存读取所述第二数据后，将所述第一数据和所述第二数据进行组合获得第三数据。达到有效对缺失部分的数据进行补充，避免对Nand增加损耗，保证读写效率的技术效果。

Description

一种SSD读命中的处理方法和装置
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种SSD读命中的处理方法和装置。
背景技术
SSD中常使用一块内存区域作为Write Cache对主机写入的数据进行缓存，WriteCache的好处是提高SSD的吞吐率，减少对Nand的操作延长SSD的使用寿命。使用WriteCache，在主机读取数据的时候就不可避免的会有部分读命中的情况发生，即主机希望读取的数据一部分在Cache里，一部分已经写入到Nand中。现在常用的方案：部分读命中发生时，把Cache中的数据先写入Nand，再从Nand把所需要的全部数据读出。此方案增加了Nand损耗，降低了读写效率。
发明内容
本发明实施例提供了一种SSD读命中的处理方法和装置，解决了现有技术中当出现部分读命中发生时，把Cache中的数据先写入Nand再将需要的全部数据读出，增加了Nand损耗，降低了读写效率的技术问题。
鉴于上述问题，提出了本申请实施例以便提供一种SSD读命中的处理方法和装置。
第一方面，本发明提供了一种SSD读命中的处理方法，应用于一SSD硬盘，所述方法包括：获得主机的第一写命令，所述第一写命令为将第一数据写入SSD硬盘空间，第二数据写入内存空间；根据所述第一数据的数据大小在内存中确定第一空间；将所述第一写命令拆分为第二写命令和第三写命令，其中，所述第二写命令为将所第一数据写入第一空间，所述第三写命令为将所述第二数据写入缓存中；根据所述第二写命令将所述第一数据写入所述第一空间中；根据所述第三写命令将所述第二数据写入所述缓存中；当主机读取所述第一数据后，从所述缓存读取所述第二数据后，将所述第一数据和所述第二数据进行组合获得第三数据。
优选的，所述当主机读取所述第一数据后，从所述缓存读取所述第二数据后，将所述第一数据和所述第二数据进行组合获得第三数据之后还包括：获得第四写命令，所述第四写命令为将所述第三数据写入主机。
优选的，所述方法还包括：获得主机的第五写命令，所述第五写命令为将第四数据写入SSD硬盘空间；当对所述第四数据进行读取后获得第六写命令，所述第六写命令为将所述第四数据写入闪存中；当所述第四数据写入所述闪存后，主机对所述第四数据进行读取。
第二方面，本发明提供了一种SSD读命中的处理装置，所述装置包括：
第一获得单元，所述第一获得单元用于获得主机的第一写命令，所述第一写命令为将第一数据写入SSD硬盘空间，第二数据写入内存空间；
第一确定单元，所述第一确定单元用于根据所述第一数据的数据大小在内存中确定第一空间；
第一拆分单元，所述第一拆分单元用于将所述第一写命令拆分为第二写命令和第三写命令，其中，所述第二写命令为将所第一数据写入第一空间，所述第三写命令为将所述第二数据写入缓存中；
第一写入单元，所述第一写入单元用于根据所述第二写命令将所述第一数据写入所述第一空间中；
第二写入单元，所述第二写入单元用于根据所述第三写命令将所述第二数据写入所述缓存中；
第一组合单元，所述第一组合单元用于当主机读取所述第一数据后，从所述缓存读取所述第二数据后，将所述第一数据和所述第二数据进行组合获得第三数据。
优选的，所述当主机读取所述第一数据后，从所述缓存读取所述第二数据后，将所述第一数据和所述第二数据进行组合获得第三数据之后还包括：
第二获得单元，所述第二获得单元用于获得第四写命令，所述第四写命令为将所述第三数据写入主机。
优选的，所述装置还包括：
第三获得单元，所述第三获得单元用于获得主机的第五写命令，所述第五写命令为将第四数据写入SSD硬盘空间；
第四获得单元，所述第四获得单元用于当对所述第四数据进行读取后获得第六写命令，所述第六写命令为将所述第四数据写入闪存中；
第一读取单元，所述第一读取单元用于当所述第四数据写入所述闪存后，主机对所述第四数据进行读取。
第三方面，本发明提供了一种SSD读命中的处理装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：获得主机的第一写命令，所述第一写命令为将第一数据写入SSD硬盘空间，第二数据写入内存空间；根据所述第一数据的数据大小在内存中确定第一空间；将所述第一写命令拆分为第二写命令和第三写命令，其中，所述第二写命令为将所第一数据写入第一空间，所述第三写命令为将所述第二数据写入缓存中；根据所述第二写命令将所述第一数据写入所述第一空间中；根据所述第三写命令将所述第二数据写入所述缓存中；当主机读取所述第一数据后，从所述缓存读取所述第二数据后，将所述第一数据和所述第二数据进行组合获得第三数据。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
本申请实施例提供的一种SSD读命中的处理方法和装置，通过获得主机的第一写命令，所述第一写命令为将第一数据写入SSD硬盘空间，第二数据写入内存空间；根据所述第一数据的数据大小在内存中确定第一空间；将所述第一写命令拆分为第二写命令和第三写命令，其中，所述第二写命令为将所第一数据写入第一空间，所述第三写命令为将所述第二数据写入缓存中；根据所述第二写命令将所述第一数据写入所述第一空间中；根据所述第三写命令将所述第二数据写入所述缓存中；当主机读取所述第一数据后，从所述缓存读取所述第二数据后，将所述第一数据和所述第二数据进行组合获得第三数据。解决了现有技术中当出现部分读命中发生时，把Cache中的数据先写入Nand再将需要的全部数据读出，增加了Nand损耗，降低了读写效率的技术问题。达到了有效对缺失部分的数据进行补充，同时避免对Nand增加损耗，保证读写效率的技术效果。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
图1为本发明实施例中一种SSD读命中的处理方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中一种SSD读命中的处理装置的结构示意图；
图3为本发明实施例中另一种SSD读命中的处理装置的结构示意图。
附图标记说明：第一获得单元11，第一确定单元12，第一拆分单元13，第一写入单元14，第二写入单元15，第一组合单元16，总线300，接收器301，处理器302，发送器303，存储器304，总线接口306。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种SSD读命中的处理方法和装置，用于解决现有技术中当出现部分读命中发生时，把Cache中的数据先写入Nand再将需要的全部数据读出，增加了Nand损耗，降低了读写效率的技术问题，本发明提供的技术方案总体思路如下：
在本发明实施例的技术方案中，通过获得主机的第一写命令，所述第一写命令为将第一数据写入SSD硬盘空间，第二数据写入内存空间；根据所述第一数据的数据大小在内存中确定第一空间；将所述第一写命令拆分为第二写命令和第三写命令，其中，所述第二写命令为将所第一数据写入第一空间，所述第三写命令为将所述第二数据写入缓存中；根据所述第二写命令将所述第一数据写入所述第一空间中；根据所述第三写命令将所述第二数据写入所述缓存中；当主机读取所述第一数据后，从所述缓存读取所述第二数据后，将所述第一数据和所述第二数据进行组合获得第三数据。达到了有效对缺失部分的数据进行补充，同时避免对Nand增加损耗，保证读写效率的技术效果。
应理解，在本发明实施例当中，SSD为固态硬盘(Solid State Drives)，简称固盘，固态硬盘(Solid State Drive)用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成。固态硬盘在接口的规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同，在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致。被广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空、导航设备等领域。
应理解，在本发明实施例当中，cache为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。
应理解，在本发明实施例当中，Nand为闪存是一种比硬盘驱动器更好的存储设备，在不超过4GB的低容量应用中表现得犹为明显。随着人们持续追求功耗更低、重量更轻和性能更佳的产品，Nand被证明极具吸引力。Nand闪存是一种非易失性存储技术，即断电后仍能保存数据。它的发展目标就是降低每比特存储成本、提高存储容量。
下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
实施例一
图1为本发明实施例中一种SSD读命中的处理方法的流程示意图。如图1所示，一种SSD读命中的处理方法，应用于一SSD硬盘，所述方法包括：
步骤110：获得主机的第一写命令，所述第一写命令为将第一数据写入SSD硬盘空间，第二数据写入内存空间；
具体而言，当出现主机从Cache中读取数据部分读命中发生时，将需要读取的数据和被Nand从所述Cache中读取的数据进行组合，应理解SSD中常使用一块内存区域作为Write Cache，对主机写入的数据进行缓存使用。该过程主要为两方面，一方面将第一数据即所述Nand从所述Cache中读取的部分读命中数据写入所述SSD硬盘空间，另一方面将第二数据即需要读取的Cache中数据写入内存空间。
步骤120：根据所述第一数据的数据大小在内存中确定第一空间；
具体而言，当部分读命中发生时，首先通过SSD即固态硬盘在前端对主机的写命令进行拆分，并根据数据的长度大小来分配一段内存，将需要从所述Nand中读取的数据即所述第一数据的大小确定需要的内存空间称之为第一空间。
步骤130：将所述第一写命令拆分为第二写命令和第三写命令，其中，所述第二写命令为将所第一数据写入第一空间，所述第三写命令为将所述第二数据写入缓存中；
步骤140：根据所述第二写命令将所述第一数据写入所述第一空间中；
步骤150：根据所述第三写命令将所述第二数据写入所述缓存中；
具体而言，将所述第一写命令拆分为第二写命令和第三写命令，通过两个写命令将需要读取的数据完整写入，所述第二写命令为将所述第一数据也就是需要从Nand中读取的数据写入所述第一空间内，所述第三写命令为将所述第二数据写入缓存中，即需要从Cache中读取的完整数据。通过所述第二写命令和所述第三写命令执行，完成所述Nand已经读取的数据写入分配的内存空间即所述第一空间内，需要读取的完整数据写入缓存Cache中。
步骤160：当主机读取所述第一数据后，从所述缓存读取所述第二数据后，将所述第一数据和所述第二数据进行组合获得第三数据。
具体而言，前端等到所述Nand闪存将所述第一数据读取完成后，从所述第一空间中对所述第一数据进行读取，从所述缓存中对所述第二数据进行读取，然后将所述第一数据和所述第二数据进行组合获得第三数据，所述第三数据即需要被读取的完整数据，解决了主机对Cache中需要读取的数据部分读命中的技术问题，达到了补充缺少的数据内容，避免对Nand增加损耗，保证读写效率的技术效果。
进一步的，所述当主机读取所述第一数据后，从所述缓存读取所述第二数据后，将所述第一数据和所述第二数据进行组合获得第三数据之后还包括：获得第四写命令，所述第四写命令为将所述第三数据写入主机。
具体而言，所述第一数据和所述第二数据进行组合获得第三数据，所述第三数据即需要读取的完整数据，然后将所述第三数据返回主机，完成主机对Cache缓存中需要读取的完整数据的读取过程。
进一步的，所述方法还包括：获得主机的第五写命令，所述第五写命令为将第四数据写入SSD硬盘空间；当对所述第四数据进行读取后获得第六写命令，所述第六写命令为将所述第四数据写入闪存中；当所述第四数据写入所述闪存后，主机对所述第四数据进行读取。
具体而言，所述SSD读命中还有未发生部分读命中的情况，即全部读取数据，具体为将主机写入的数据通过Cache进行缓存，将需要读取的数据即第四数据写入SSD硬盘空间中Cache缓存，然后对所述第四数据进行读取，当完成对所述第四数据全部数据信息的读取后，将所述第四数据写入Nand闪存中，最后返回主机，完成了主机对Cache缓存中需要数据的读取。
实施例二
基于与前述实施例中一种SSD读命中的处理方法同样的发明构思，本发明还提供一种SSD读命中的处理装置，如图2所示，所述装置包括：
第一获得单元11，所述第一获得单元11用于获得主机的第一写命令，所述第一写命令为将第一数据写入SSD硬盘空间，第二数据写入内存空间；
第一确定单元12，所述第一确定单元12用于根据所述第一数据的数据大小在内存中确定第一空间；
第一拆分单元13，所述第一拆分单元13用于将所述第一写命令拆分为第二写命令和第三写命令，其中，所述第二写命令为将所第一数据写入第一空间，所述第三写命令为将所述第二数据写入缓存中；
第一写入单元14，所述第一写入单元14用于根据所述第二写命令将所述第一数据写入所述第一空间中；
第二写入单元15，所述第二写入单元15用于根据所述第三写命令将所述第二数据写入所述缓存中；
第一组合单元16，所述第一组合单元16用于当主机读取所述第一数据后，从所述缓存读取所述第二数据后，将所述第一数据和所述第二数据进行组合获得第三数据。
进一步的，所述当主机读取所述第一数据后，从所述缓存读取所述第二数据后，将所述第一数据和所述第二数据进行组合获得第三数据之后还包括：
第二获得单元，所述第二获得单元用于获得第四写命令，所述第四写命令为将所述第三数据写入主机。
进一步的，所述装置还包括：
第三获得单元，所述第三获得单元用于获得主机的第五写命令，所述第五写命令为将第四数据写入SSD硬盘空间；
第四获得单元，所述第四获得单元用于当对所述第四数据进行读取后获得第六写命令，所述第六写命令为将所述第四数据写入闪存中；
第一读取单元，所述第一读取单元用于当所述第四数据写入所述闪存后，主机对所述第四数据进行读取。
前述图1实施例一中的一种SSD读命中的处理方法的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的一种SSD读命中的处理装置，通过前述对一种SSD读命中的处理方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种SSD读命中的处理装置的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。
实施例三
基于与前述实施例中一种SSD读命中的处理方法同样的发明构思，本发明还提供一种SSD读命中的处理装置，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前文所述一种网络权限的认证方法的任一方法的步骤。
其中，在图3中，总线架构(用总线300来代表)，总线300可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线300将包括由处理器302代表的一个或多个处理器和存储器304代表的存储器的各种电路链接在一起。总线300还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口306在总线300和接收器301和发送器303之间提供接口。接收器301和发送器303可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。
处理器302负责管理总线300和通常的处理，而存储器304可以被用于存储处理器302在执行操作时所使用的数据。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
本申请实施例提供的一种SSD读命中的处理方法和装置，通过获得主机的第一写命令，所述第一写命令为将第一数据写入SSD硬盘空间，第二数据写入内存空间；根据所述第一数据的数据大小在内存中确定第一空间；将所述第一写命令拆分为第二写命令和第三写命令，其中，所述第二写命令为将所第一数据写入第一空间，所述第三写命令为将所述第二数据写入缓存中；根据所述第二写命令将所述第一数据写入所述第一空间中；根据所述第三写命令将所述第二数据写入所述缓存中；当主机读取所述第一数据后，从所述缓存读取所述第二数据后，将所述第一数据和所述第二数据进行组合获得第三数据。解决了现有技术中当出现部分读命中发生时，把Cache中的数据先写入Nand再将需要的全部数据读出，增加了Nand损耗，降低了读写效率的技术问题。达到了有效对缺失部分的数据进行补充，同时避免对Nand增加损耗，保证读写效率的技术效果。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种SSD读命中的处理方法，应用于一SSD硬盘，其特征在于，所述方法包括：
获得主机的第一写命令，所述第一写命令为将第一数据写入SSD硬盘空间，第二数据写入内存空间；
根据所述第一数据的数据大小在内存中确定第一空间；
将所述第一写命令拆分为第二写命令和第三写命令，其中，所述第二写命令为将所述第一数据写入第一空间，所述第三写命令为将所述第二数据写入缓存中；
根据所述第二写命令将所述第一数据写入所述第一空间中；
根据所述第三写命令将所述第二数据写入所述缓存中；
当主机读取所述第一数据后，从所述缓存读取所述第二数据后，将所述第一数据和所述第二数据进行组合获得第三数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当主机读取所述第一数据后，从所述缓存读取所述第二数据后，将所述第一数据和所述第二数据进行组合获得第三数据之后还包括：
获得第四写命令，所述第四写命令为将所述第三数据写入主机。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获得主机的第五写命令，所述第五写命令为将第四数据写入SSD硬盘空间；
当对所述第四数据进行读取后获得第六写命令，所述第六写命令为将所述第四数据写入闪存中；
当所述第四数据写入所述闪存后，主机对所述第四数据进行读取。
4.一种SSD读命中的处理装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获得单元，所述第一获得单元用于获得主机的第一写命令，所述第一写命令为将第一数据写入SSD硬盘空间，第二数据写入内存空间；
第一确定单元，所述第一确定单元用于根据所述第一数据的数据大小在内存中确定第一空间；
第一拆分单元，所述第一拆分单元用于将所述第一写命令拆分为第二写命令和第三写命令，其中，所述第二写命令为将所第一数据写入第一空间，所述第三写命令为将所述第二数据写入缓存中；
第一写入单元，所述第一写入单元用于根据所述第二写命令将所述第一数据写入所述第一空间中；
第二写入单元，所述第二写入单元用于根据所述第三写命令将所述第二数据写入所述缓存中；
第一组合单元，所述第一组合单元用于当主机读取所述第一数据后，从所述缓存读取所述第二数据后，将所述第一数据和所述第二数据进行组合获得第三数据。
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