CN109960471A - 数据存储方法、装置、设备以及存储介质 - Google Patents

数据存储方法、装置、设备以及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种数据存储方法、装置、设备以及存储介质，该方法包括：获取存储级内存SCM中动态随机存储存储器DRAM的当前第一可用容量和当前第一已用容量以及闪存Flash的当前第二可用容量和当前第二已用容量；根据当前第一可用容量和预设的容量比例映射表确定预设比例值，其中，预设比例值为第一已用容量和第二已用容量之间的比值的预设值；容量比例映射表表示第一可用容量与预设比例值的一一对应关系；向SCM中存入待存储数据，并根据待存储数据的容量更新第一已用容量和第二已用容量，以使更新后第一已用容量和更新后第二已用容量之间的比值与预设比例值满足预设条件。本方法将每个文件数据按照比例分别分配在DRAM和Flash中，使得数据分配均衡。

Description

数据存储方法、装置、设备以及存储介质
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种数据存储方法、装置、设备以及存储介质。
背景技术
在存储层次性结构中，存储级内存(Storage-class Memory，简称：SCM)在硬件上主要由动态随机存储存储器(Dynamic Random Access Memory，简称：DRAM)和闪存Flash组成。
在目前SCM硬件实现中，主要有两种方案，其中一种方案为：存储容量在一个数量级的DRAM和闪存Flash的结构组合。利用这种结构的SCM进行数据存储时，优先将整个文件存储在DRAM，当DRAM空间不足时将文件存储至Flash。针对存储需求小的应用程序，几乎可以在DRAM中完成所有访问操作。但是，对于存储密集型的应用程序来说，需要大量的存储空间，因而在DRAM空间不足时，绝大部分的文件数据将会存入Flash中。
然而，在上述数据存储方法中，对存储密集型的应用程序频繁访问时，会频繁访问到慢速的Flash，造成数据访问延迟。
发明内容
本发明提供一种数据存储方法、装置、设备以及存储介质，以解决对存储密集型的应用程序频繁访问时，现有的数据存储方法会频繁访问到慢速的Flash，造成数据访问延迟的技术问题。
第一方面，本发明提供一种数据存储方法，包括：获取存储级内存SCM中动态随机存储存储器DRAM的当前第一可用容量和当前第一已用容量以及闪存Flash的当前第二可用容量和当前第二已用容量；根据当前第一可用容量和预设的容量比例映射表确定预设比例值，其中，预设比例值为第一已用容量和第二已用容量之间的比值的预设值；容量比例映射表表示第一可用容量与预设比例值的一一对应关系；向SCM中存入待存储数据，并根据待存储数据的容量更新第一已用容量和第二已用容量，以使更新后第一已用容量和更新后第二已用容量之间的比值与预设比例值满足预设条件。在本发明提供的一种数据存储方法中，根据DRAM的可用容量和预设的容量比例映射表确定SCM的预设比例值，将每个文件数据按照比例分别分配在DRAM和Flash中，使得在整个存储过程中数据分配均衡，避免DRAM过早耗尽而导致后期数据访问低速的Flash造成延迟。
可选地，预设比例值包括预设比例目标值；向SCM中存入待存储数据，并根据待存储数据的容量更新第一已用容量和第二已用容量，以使更新后第一已用容量和更新后第二已用容量之间的比值与预设比例值满足预设条件，具体包括：分别向DRAM和Flash中存储数据，向SCM中存入待存储数据，并根据待存储数据的容量更新第一已用容量和第二已用容量，以使更新后第一已用容量和更新后第二已用容量之间的比值等于预设比例目标值。
在本发明提供的一种数据存储方法中，分别向DRAM和闪存中存储数据，使DRAM的已用容量和闪存的已用容量之间的比值等于预设比例目标值，避免DRAM过早耗尽而导致后期数据访问低速的Flash造成延迟。
可选地，预设比例值还包括预设比例上界值；向SCM中存入待存储数据，并根据待存储数据的容量更新第一已用容量和第二已用容量，以使更新后第一已用容量和更新后第二已用容量之间的比值与预设比例值满足预设条件，具体包括：根据待存储数据的容量和当前第一已用容量获得更新后第一已用容量；判断更新后第一已用容量和当前第二已用容量之间的比值是否小于预设比例上界值；若判断结果为否，分别向DRAM和Flash中存储数据，并根据待存储数据的容量更新第一已用容量和第二已用容量，以使更新后第一已用容量和更新后第二已用容量之间的比值等于预设比例目标值；若判断结果为是，则将待存储数据全部存入DRAM中。
在本发明提供的一种数据存储方法中，在保证DRAM和Flash存储空间均衡利用的同时，尽可能多地将文件存入DRAM中，既合理利用存储空间，又保证数据访问的高速低延迟。
可选地，预设比例值包括预设比例目标值，向SCM中存入待存储数据，并根据待存储数据的容量更新第一已用容量和第二已用容量，以使更新后第一已用容量和更新后第二已用容量之间的比值与预设比例值满足预设条件，具体包括：根据预设比例目标值、待存储数据的容量以及第一已用容量获得存入DRAM的第一数据量；根据预设比例目标值、待存储数据的容量以及第二已用容量确定存入Flash的第二数据量；判断第一数据量是否为DRAM的整页数据量的整数倍，并判断第二数据量是否为Flash的整页数据量的整数倍；若判断结果均为否，则调整第一数据量和第二数据量，以使至少一个存储器中满足整页数据存储，其中，存储器包括DRAM和Flash。
在本发明提供的一种数据存储方法中，判断DRAM的数据量是否为DRAM的整页数据量的整数倍，并判断闪存的数据量是否为闪存的整页数据量的整数倍；以确定DRAM和Flash是否均不满足整页存储，若不满足，调整存入DRAM的数据量和存入闪存的数据量，以使至少一个存储器中满足整页存储数据。
可选地，调整第一数据量和第二数据量，以使至少一个存储器中满足整页数据存储，具体包括：判断第一可用容量是否小于预设的第一预设阈值；若判断结果为是，从第一数据量中减去修正数据量获得第三数据量，从第二数据量中增加修正数据量获得第四数据量，以使第四数据量为Flash的整页存储数据量的整数倍；若判断结果为否，从第一数据量中增加修正数据量获得第五数据量，从第二数据量中减少修正数据量获得第六数据量，以使第五数据量为DRAM的整页存储数据量的整数倍。
在本发明提供的一种数据存储方法中，当DRAM的可用容量是否小于预设阈时，让尽可能多的文件部分写入DRAM，以保证后续访问的低延迟。
可选地，在获取存储级内存SCM中动态随机存储存储器DRAM的第一可用容量和闪存Flash的第二可用容量，之后还包括：判断第一可用容量是否小于预设的第二预设阈值；若判断结果为否，则将闪存中访问频率高于第一预设频率阈值的数据迁移至DRAM中。
在本发明提供的一种数据存储方法中，当DRAM的可用容量大于预设的DRAM容量阈值时，将闪存中访问频率高于预设频率阈值的数据迁移至DRAM中，实现数据迁移策略，可以进一步优化访问延迟，使得大部分文件访问操作发生在DRAM中，从而降低整体平均访问延迟。并且，在该分配策略下，DRAM的空间不会过早用完，仍旧可以保证小文件在DRAM上的高速访问。
可选地，在获取存储级内存SCM中动态随机存储存储器DRAM的第一可用容量和闪存Flash的第二可用容量，之后还包括：判断第一可用容量是否小于第二预设阈值；若判断结果为是，继续判断第二可用容量是否小于第三预设阈值，若判断结果为否，则将DRAM中访问频率低于第二预设频率阈值的数据迁移至闪存中；若判断结果为是，清除Flash中未使用数据，并将DRAM中访问频率低于第二预设频率阈值的数据从DRAM中移除，将Flash中访问频率低于第二预设频率阈值的数据从Flash中移除。
在本发明提供的一种数据存储方法中，在闪存的可用容量大于预设的闪存容量阈值时，即闪存利用率低的情况下，将不常访问的文件数据整体迁移至Flash中，以使DRAM可以继续存储数据，降低整体平均访问延迟。
可选地，在预设的容量比例映射表中，第一预设比例上界值大于第一预设比例目标值；其中，第一预设比例上界值为第一可用容量对应的预设比例上界值。
可选地，在预设的容量比例映射表中，预设比例目标值小于等于1。
第二方面，本发明提供一种数据存储装置，包括：获取模块，用于获取存储级内存SCM中动态随机存储存储器DRAM的当前第一可用容量和当前第一已用容量以及闪存Flash的当前第二可用容量和当前第二已用容量；确定模块，用于根据当前第一可用容量和预设的容量比例映射表确定预设比例值，其中，预设比例值为第一已用容量和第二已用容量之间的比值的预设值；容量比例映射表表示第一可用容量与预设比例值的一一对应关系；存入模块，用于向SCM中存入待存储数据，并根据待存储数据的容量更新第一已用容量和第二已用容量，以使更新后第一已用容量和更新后第二已用容量之间的比值与预设比例值满足预设条件。
可选地，预设比例值包括预设比例目标值；存入模块具体用于：分别向DRAM和Flash中存储数据，向SCM中存入待存储数据，并根据待存储数据的容量更新第一已用容量和第二已用容量，以使更新后第一已用容量和更新后第二已用容量之间的比值等于预设比例目标值。
可选地，预设比例值还包括预设比例上界值；存入模块具体用于：根据待存储数据的容量和当前第一已用容量获得更新后第一已用容量；判断更新后第一已用容量和当前第二已用容量之间的比值是否小于预设比例上界值；若判断结果为否，分别向DRAM和Flash中存储数据，并根据待存储数据的容量更新第一已用容量和第二已用容量，以使更新后第一已用容量和更新后第二已用容量之间的比值等于预设比例目标值；若判断结果为是，则将待存储数据全部存入DRAM中。
可选地，预设比例值包括预设比例目标值，存入模块具体用于：根据预设比例目标值、待存储数据的容量以及第一已用容量获得存入DRAM的第一数据量；根据预设比例目标值、待存储数据的容量以及第二已用容量确定存入Flash的第二数据量；判断第一数据量是否为DRAM的整页数据量的整数倍，并判断第二数据量是否为Flash的整页数据量的整数倍；若判断结果均为否，则调整第一数据量和第二数据量，以使至少一个存储器中满足整页数据存储，其中，存储器包括DRAM和Flash。
可选地，存入模块具体用于：根据第一可用容量和预设的容量阈值映射表确定第一预设阈值；判断第一可用容量是否小于第一预设阈值；若判断结果为是，从第一数据量中减去修正数据量获得第三数据量，从第二数据量中增加修正数据量获得第四数据量，以使第四数据量为Flash的整页存储数据量的整数倍；若判断结果为否，从第一数据量中增加修正数据量获得第五数据量，从第二数据量中减少修正数据量获得第六数据量，以使第五数据量为DRAM的整页存储数据量的整数倍。
可选地，装置还包括迁移模块，迁移模块具体用于：判断第一可用容量是否小于第二预设阈值；若判断结果为否，则将闪存中访问频率高于第一预设频率阈值的数据迁移至DRAM中。
可选地，装置还包括迁移模块，迁移模块具体用于：判断第一可用容量是否小于第二预设阈值；若判断结果为是，继续判断第二可用容量是否小于第三预设阈值，若判断结果为否，则将DRAM中访问频率低于第二预设频率阈值的数据迁移至闪存中；若判断结果为是，清除Flash中未使用数据，并将DRAM中访问频率低于第二预设频率阈值的数据从DRAM中移除，将Flash中访问频率低于第二预设频率阈值的数据从Flash中移除
可选地，在预设的容量比例映射表中，第一预设比例上界值大于第一预设比例目标值；其中，第一预设比例上界值为第一可用容量对应的预设比例上界值。
可选地，在预设的容量比例映射表中，预设比例目标值小于等于1。
第三方面，本发明提供一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；
其中，存储器存储计算机执行指令；
至少一个处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器执行第一方面以及可选方案涉及的数据存储方法。
第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行计算机执行指令时，实现第一方面以及可选方案涉及的数据存储方法。
本发明提供了一种数据存储方法、装置、设备以及存储介质，在数据存储方法中，根据DRAM的可用容量和预设的容量比例映射表确定SCM的预设比例值，将每个文件数据写入DRAM和Nand Flash，使得在整个存储过程中数据分配均衡，避免DRAM空间过早耗尽，所保留的宝贵DRAM空间也可以支持后续的高速数据访问，存储资源利用更加合理。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明根据一示例性实施例示出的数据存储方法的流程示意图；
图2为本发明根据另一示例性实施例示出的数据存储方法的流程示意图；
图3为本发明根据又一示例性实施例示出的数据存储方法的流程示意图；
图4为本发明根据再一示例性实施例示出的数据存储方法的流程示意图；
图5为本发明根据一示例性实施例示出的数据存储装置的结构示意图；
图6为本发明根据一示例性实施例示出的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
在存储层次性结构中，SCM位于DRAM与Flash之间，在硬件上主要由DRAM和Flash组成，理论上是一种混合内存或混合存储。SCM充分结合了二者的优势，一方面，它基于内存接口(DIMM)与主板相连接，使其具有与DRAM相当的硬件访问速度；另一方面，它也保留了Flash的非易失性存储的特性，使其在断电之后数据资料不会丢失。
目前SCM硬件实现中，DRAM+Flash这种组合的硬件实现包含有两种主要方案，一是小容量的DRAM+大容量的Nand Flash组合(在此称为组合1)，二是存储容量在一个数量级的DRAM+Nand Flash组合(组合2)。组合1的场景下小容量的DRAM充当大容量Nand Flash的高速缓存。组合2的场景下，二者作为直接存储，直接在上面存取变量或者文件等等。
然而，在组合2的场景下，主要存在以下的技术问题：
在数据分配策略上，倘若需要存储多个文件，对于即将要存储的当前文件，目前的技术倾向于将整个文件优先存在SCM的DRAM中，因为它存取速度较Nand Flash快，当DRAM空间不足时就存储到Nand Flash中。这对于存储需求小的应用程序来说很适用，几乎可以在DRAM中完成所有访问操作。但是，对于存储密集型的应用程序来说，需要大量的存储空间，因而在DRAM空间不足时，绝大部分的文件数据将会存到Nand Flash中，在这种数据分配策略下，当对文件数据进行频繁访问时，就会频繁访问(读/写/擦除)到慢速的Nand Flash(相对于高速DRAM来说)，访问延迟会导致巨大开销，系统整体平均访问延迟大，进而造成系统瓶颈。
举例来说，应用程序P包含多个文件数据。在前期访问时，每个文件都完整地写入到DRAM中，因此前期数据访问主要是访问DRAM，速度较快，平均访问延迟为L1。而后期访问时，DRAM空间不足，大量文件完整地写入到Nand Flash中，因此后期数据访问主要是访问Nand Flash，速度较慢。而在组合2的场景下，虽然DRAM和Nand Flash的存储容量处于一个数量级，但后者仍旧是前者容量的至少一倍，也就是说，Cnf≥Cd，其中，C表示存储容量，nf表示Nand Flash，d表示DRAM。因此，仍旧是较多的文件直接完整地存储在flash中，发生在flash的频繁访问操作所造成的访问开销L2占比较大，从而使得系统的整体平均访问延迟L也很大。
本发明提供一种数据存储方法、装置、设备以及存储介质，以解决对存储密集型的应用程序频繁访问时，现有的数据存储方法会频繁访问到慢速的Flash，造成数据访问延迟的技术问题。
图1为本发明根据一示例性实施例示出的数据存储方法的流程示意图，该方法适用范围有：大数据存储集群，数据服务器，商务存储等方面的具有内存接口的混合内存或超级内存存储硬件。如图1所示，本实施例提供的数据存储方法包括如下步骤：
S101、获取存储级内存SCM中动态随机存储存储器DRAM的当前第一可用容量和当前第一已用容量以及闪存Flash的当前第二可用容量和当前第二已用容量。
更具体地，SCM包括DRAM和Flash，分别获取DRAM的第一可用容量和Flash的第二可用容量。采用本领域常用手段获取DRAM的第一可用容量和Flash的第二可用容量。根据SCM自身的物理特性确定DRAM的第一总容量和Flash的第二总容量。再根据第一总容量和第一可用容量确定第一已用容量，根据第二总容量和第二可用容量确定第二已用容量。本实施例中限于用该方法确定第一已用容量和第二已用容量。
S102、根据第一可用容量和预设的容量比例映射表确定预设比例值。
更具体地，预设比例值为第一已用容量和第二已用容量之间的比值的预设值，容量比例映射表表示第一可用容量与预设比例值的一一对应关系。根据第一可用容量从容量比例映射表中筛选出与第一可用容量对应的预设比例值。
S103、向SCM中存入待存储数据，并根据待存储数据的容量更新第一已用容量和第二已用容量。
更具体地，依据预设比例值、第一已用容量和第二已用容量确定存入SCM中DRAM的数据量和Flash的数据量，再根据存入SCM中DRAM的数据量和Flash的数据量将待存储数据进行分配，分别存入DRAM和Flash，以使第一已用容量和第二已用容量之间的比值与预设比例值满足预设条件。
在本实施例提供的数据存储方法中，根据DRAM的可用容量和预设的容量比例映射表确定SCM的预设比例值，将每个文件数据按照比例分别分配在DRAM和Flash中，使得在整个存储过程中数据分配均衡，避免DRAM过早耗尽而导致后期数据访问低速的Flash造成延迟。
图2为本发明根据另一示例性实施例示出的数据存储方法的流程示意图。如图2所示，本实施例提供的数据存储方法包括如下步骤：
S201、获取存储级内存SCM中动态随机存储存储器DRAM的当前第一可用容量和当前第一已用容量以及闪存Flash的当前第二可用容量和当前第二已用容量。
更具体地，当操作系统发出写请求，表示需要将文件数据写入SCM硬件中，在操作系统发送写请求的触发下，获取第一可用容量和第二可用容量，再根据第一总容量和第一可用容量确定第一已用容量，根据第二总容量和第二可用容量确定第二已用容量。
S202、根据第一可用容量和预设的容量比例映射表确定预设比例值。
更具体地，将DRAM的第一可用容量进行分段处理，设DRAM的初始容量为Cd，当Cad分别取值1·Cd、1/2·Cd、1/4·Cd、1/8·Cd，…时，分别表示DRAM的第一可用容量处于第一阶段、第二阶段、第三阶段、第四阶段、……，具体选取几个阶段是由电脑系统根据硬件配置和应用程序的存储压力情况自行决定。
预设比例值包括预设比例目标值和预设比例上界值。第一可用容量每个阶段对应的预设比例值均不同，并且随着阶段变大或者变小，预设比例值呈阶梯状变化。并且容量比例映射表满足如下条件：
1)同一阶段的比例上界值均大于等于比例目标值。
2)数值小的第一可用容量对应的比例目标值大于数值大的第一可用容量对应的比例目标值。例如，第一可用容量为1/4·Cd时，其对应比例目标值R1，第一可用容量为1/8·Cd时，其对应比例目标值R2，R2＞R1。也就是说，随着第一可用容量变少，DRAM空间减少量比Nand Flash空间减少量大。
3)各阶段内DRAM的使用量占比都是小于等于Nand Flash的使用量占比的。
4)各个阶段的比例目标值上限均为1：1。
根据上述条件，比例目标值和比例上界值如下表1所示：
表1比例目标值和比例上界值
阶段1 阶段2 阶段3 …… …… 阶段n
比例目标值 1：3 15：3 2：3.2 …… …… 1：1
比例上界值 1：2 13：2 1：15 …… …… 1：1
S203、根据待存储数据的容量和当前第一已用容量获得更新后第一已用容量。
S204、判断更新后第一已用容量和当前第二已用容量之间的比值是否小于预设比例上界值；若判断结果为是，则转入S205，否则，转入S206。
更具体地，比例上界值表示将当前文件划分后再分配到DRAM和Nand Flash中后，二者的已用容量最大不能超过该比例。先根据当前的第一已用容量和待存储数据的数据量更新第一已用容量。再计算更新后的第一已用容量和当前第二已用容量之间比值，并判断更新后的第一已用容量和当前第二已用容量之间比值是否小于预设比例上界值。
S205、将待存储数据全部存入DRAM中。
更具体地，当更新后的第一已用容量和当前第二已用容量之间比值小于预设比例上界值，可知DRAM剩余容量较多，可以将待存储数据全部存入DRAM中。
例如：假设当前DRAM和Nand Flash的已用容量分别为C2_used和C2_usenf，当前需要写入的文件大小为F2d，F2d放入DRAM中，使得C2_used+F2d：C2_usenf≤上界比例。
S206、分别向DRAM和Flash中存储数据，并根据待存储数据的容量更新第一已用容量和第二已用容量。
更具体地，比例目标值表示将当前文件划分后分配到DRAM和Nand Flash中后，二者的已用容量满足该比例。在判断DRAM中可用容量不足时，根据预设比例目标值、第一已用容量和第二已用容量确定需要存入DRAM和Flash中数据量。并将待存储数据分别存入DRAM和Flash中，使第一已用容量和第二已用容量之间的比值等于预设比例目标值，实现均衡分配。
例如，假设当前DRAM和Nand Flash的已用容量分别为C1_used和C1_usenf，将当前需要写入的文件划分大小为F1d和F1nf两部分，F1d放入DRAM中，F1nf放入Nand Flash中，使得C1_used+F1d：C1_usenf+F1nf＝目标比例。
在本实施例提供的数据存储方法中，首先判断是否可以将整个文件存入DRAM中，这是由于DRAM的访问速度较Nand Flash快，因此将尽可能多的文件部分存入DRAM中，进而使得后期访问文件数据时延迟较小。在这个条件下，仍需要保证DRAM和Nand Flash的已用容量不能超过上界比例，也即DRAM使用的空间要小于等于Nand Flash使用的空间，从而保证DRAM留有宝贵的空间，以支持后续的高速访问。
图3为本发明根据又一示例性实施例示出的数据存储方法的流程示意图。如图3所示，本实施例提供的数据存储方法包括如下步骤：
S301、获取存储级内存SCM中动态随机存储存储器DRAM的当前第一可用容量和当前第一已用容量以及闪存Flash的当前第二可用容量和当前第二已用容量。
S302、根据第一可用容量和预设的容量比例映射表确定预设比例值。
S303、根据待存储数据的容量和当前第一已用容量获得更新后第一已用容量。
S304、判断更新后第一已用容量和当前第二已用容量之间的比值是否小于预设比例上界值；若判断结果为是，则转入S305，否则，转入S306。
S305、将待存储数据全部存入DRAM中，并结束流程。
S306、分别向DRAM和闪存中存储数据，并根据待存储数据更新第一已用容量和第二已用容量。
更具体地，根据预设比例目标值、第一已用容量和第二已用容量确定存入DRAM的第一数据量和存入闪存的第二数据量，使第一已用容量和第二已用容量之间的比值等于预设比例目标值。
S307、判断第一数据量是否为DRAM的整页数据量的整数倍，并判断第二数据量是否为闪存的整页数据量的整数倍。若判断结果均为否，则进入S308，若判断结果为是，则进入S309。
更具体地，通过判断第一数据量是否为DRAM的整页数据量的整数倍，并判断第二数据量是否为闪存的整页数据量的整数倍，以判断DRAM和闪存中任意一个是否采用整页存储。
S308、则调整第一数据量和第二数据量。
更具体地，若DRAM和闪存中均未采用整页存储，则调整第一数据量和第二数据量，以使至少一个存储器中满足整页数据存储。
可以采用如下方式调整第一数据量和第二数据量：
S1001、判断第一可用容量是否小于预设的第一预设阈值，若是，转入S1002，否则，转入S1003。
S1002、若判断结果为是，从第一数据量中减去修正数据量获得第三数据量，从第二数据量中增加修正数据量获得第四数据量。
当第一可用容量小于预设的第一预设阈值时，表明DRAM空间不足，从第一数据量中减去修正数据量获得第三数据量，从第二数据量中增加修正数据量获得第四数据量，即往Flash中多写入一些，以使第四数据量为Flash的整页存储数据量的整数倍。
S1003、若判断结果为否，从第一数据量中增加修正数据量获得第五数据量，从第二数据量中减少修正数据量获得第六数据量。
更具体地，当第一可用容量大于预设的第一预设阈值时，表明DRAM空间充足，从第一数据量中增加修正数据量获得第五数据量，从第二数据量中减少修正数据量获得第六数据量，即向DRAM中多写入数据，以使第五数据量为DRAM的整页存储数据量的整数倍。
S309、不调整第一数据量和第二数据量。
在本实施例提供的数据存储方法中，确定DRAM和Flash是否均不满足整页存储，若不满足，根据DRAM的可用容量，调整存入DRAM的数据量和存入闪存的数据量，以使至少一个存储器中满足整页存储数据，并保证DRAM存储空间充分利用。
图4为本发明根据再一示例性实施例示出的数据存储方法的流程示意图。如图4所示，本实施例提供的数据存储方法包括：
S401、获取存储级内存SCM中动态随机存储存储器DRAM的当前第一可用容量和当前第一已用容量以及闪存Flash的当前第二可用容量和当前第二已用容量。
S402、根据当前第一可用容量和预设的容量比例映射表确定预设比例值。
S403、向SCM中存入待存储数据，并根据待存储数据的容量更新第一已用容量和第二已用容量。
更具体地，在向SCM中存入待存储数据，更新地址映射表中的数据：标记T、比例R、DRAM的逻辑页号LD和Nand Flash的逻辑页号LN。其中，地址映射表如表2所示。
表2地址映射表
T R L<sub>D</sub> L<sub>N</sub>
…… …… …… ……
d(2) 5/8 17 2
…… …… …… ……
其中，T的值可取c(0)或者d(x)，x≥1，d表示dirty，c表示clean。T的取值表示在设置的时间戳内，该文件数据是否被访问过。若访问过则记为d(x)，否则记为c(0)，括号中的数值表示访问次数，记为c时，括号中的数值一定为0，d(2)表示数据在设置时间戳内被访问过2次。这一标记位的作用是方便数据迁移时判断时间戳内数据的访问频率。
R记录了文件存放在DRAM中的部分的占比，同样的，文件在Nand Flash中的部分占比为1-R。R＝1时表示文件整个存放在DRAM中，同样的，R＝0时表示文件整个存放在NandFlash中。这一值的作用是让程序知道文件的具体划分，方便程序从DRAM和Nand Flash中访问文件。
LD和LN分别记录了文件在DRAM和Nand Flash中存放的逻辑页号，但是这里要注意的是，DRAM的页大小与Nand Flash的页大小并不对齐。比如前者的页大小可能仅为4kB，后者的页大小可以为16kB。
将文件写入后，计算当前文件写在DRAM中的大小占文件总大小的比例R，并且将文件数据存放在DRAM和Nand Flash中的逻辑页号LD和LN记录下来，与R一起填入地址映射表，标记tag初始化为c(0)，表示新写入的数据，未被访问过。在后续数据访问时，再更新标记值。并更新第一可用容量和第二可用容量。
S404、判断第一可用容量是否小于第二预设阈值，若判断结果为否，则转入S405，若判断结果为是，则转入S408。
S405、判断第二可用容量是否小于第三预设阈值，若判断结果为否，则进入S406，否则，进入S407。
S406、每隔预设时间段将闪存中访问频率高于第一预设频率阈值的数据迁移至DRAM中。
更具体地，当DRAM和Nand Flash空间都充足时，每隔一个时间间隔t，时间间隔t可自定义，检测地址映射表中标记T的值，执行一次强制迁移。强制迁移操作时，将时间戳内访问频率高的各个文件位于Nand Flash中的部分迁移到DRAM中，同时将访问频率低的各个文件位于DRAM中的部分迁移到Nand Flash中。在这种情况下，DRAM中会存有一个完整的且经常访问的文件；Nand Flash中会存有一个完整的且不常访问的文件。
S407、将闪存中访问频率高于第一预设频率阈值的数据迁移至DRAM中，并清除Flash中未使用数据。
更具体地，当DRAM空间充足，Nand Flash空间不足时，Nand Flash进行垃圾回收操作，擦除利用率低的块，腾出空间。同时，检测地址映射表中标记T的值，将时间戳内访问频率高的当前文件位于Nand Flash中的部分迁移到DRAM中。在这种情况下，DRAM中会存有一个完整的且经常访问的文件。
S408、继续判断第二可用容量是否小于第三预设阈值，若判断结果为是，则进入S409，否则，进入S410。
S409、则将清除Flash中未使用数据，并将DRAM中访问频率低于第二预设频率阈值的数据从DRAM中移除，并将Flash中访问频率低于第二预设频率阈值的数据从Flash中移除。
S410、将DRAM中访问频率低于第二预设频率阈值的数据迁移至闪存中。
更具体地，当DRAM空间不足，Nand Flash空间充足时，检测地址映射表中标记T值，将时间戳内访问频率低的当前文件位于DRAM中的部分迁移到Nand Flash中。在这种情况下，Nand Flash中会存有一个完整的且不常访问的文件。
在本实施例提供的数据存储方法中，通过检测标记值和存储空间情况，将经常访问的文件位于Nand Flash的部分迁移至DRAM中，不常访问的文件位于DRAM的部分迁移至Nand Flash中。从而使得DRAM保存了完整的且经常访问的文件，Nand Flash保存了完整的且不常访问的文件，可以使得后期的大多数数据访问都发生在高速DRAM中，从而实现低访问延迟，提高系统整体性能。
图5为本发明根据一示例性实施例示出的数据存储装置的结构示意图。如图5所示，本发明提供的数据存储装置500，包括：包括：获取模块501，用于获取存储级内存SCM中动态随机存储存储器DRAM的当前第一可用容量和当前第一已用容量以及闪存Flash的当前第二可用容量和当前第二已用容量；确定模块502，用于根据当前第一可用容量和预设的容量比例映射表确定预设比例值，其中，预设比例值为第一已用容量和第二已用容量之间的比值的预设值；容量比例映射表表示第一可用容量与预设比例值的一一对应关系；存入模块503，用于向SCM中存入待存储数据，并根据待存储数据的容量更新第一已用容量和第二已用容量，以使更新后第一已用容量和更新后第二已用容量之间的比值与预设比例值满足预设条件。
可选地，预设比例值包括预设比例目标值；存入模块503具体用于：分别向DRAM和Flash中存储数据，向SCM中存入待存储数据，并根据待存储数据的容量更新第一已用容量和第二已用容量，以使更新后第一已用容量和更新后第二已用容量之间的比值等于预设比例目标值。
可选地，预设比例值还包括预设比例上界值；存入模块503具体用于：根据待存储数据的容量和当前第一已用容量获得更新后第一已用容量；判断更新后第一已用容量和当前第二已用容量之间的比值是否小于预设比例上界值；若判断结果为否，分别向DRAM和Flash中存储数据，并根据待存储数据的容量更新第一已用容量和第二已用容量，以使更新后第一已用容量和更新后第二已用容量之间的比值等于预设比例目标值；若判断结果为是，则将待存储数据全部存入DRAM中。
可选地，预设比例值包括预设比例目标值，存入模块503具体用于：根据预设比例目标值、待存储数据的容量以及第一已用容量获得存入DRAM的第一数据量；根据预设比例目标值、待存储数据的容量以及第二已用容量确定存入Flash的第二数据量；判断第一数据量是否为DRAM的整页数据量的整数倍，并判断第二数据量是否为Flash的整页数据量的整数倍；若判断结果均为否，则调整第一数据量和第二数据量，以使至少一个存储器中满足整页数据存储，其中，存储器包括DRAM和Flash。
可选地，存入模块503具体用于：根据第一可用容量和预设的容量阈值映射表确定第一预设阈值；判断第一可用容量是否小于第一预设阈值；若判断结果为是，从第一数据量中减去修正数据量获得第三数据量，从第二数据量中增加修正数据量获得第四数据量，以使第四数据量为Flash的整页存储数据量的整数倍。
可选地，装置还包括迁移模块504，迁移模块504具体用于：判断第一可用容量是否小于第二预设阈值；若判断结果为否，则将闪存中访问频率高于第一预设频率阈值的数据迁移至DRAM中。
可选地，装置还包括迁移模块504，迁移模块504具体用于：判断第一可用容量是否小于第二预设阈值；若判断结果为是，继续判断第二可用容量是否小于第三预设阈值，若判断结果为否，则将DRAM中访问频率低于第二预设频率阈值的数据迁移至闪存中；若判断结果为是，清除Flash中未使用数据，并将DRAM中访问频率低于第二预设频率阈值的数据从DRAM中移除，将Flash中访问频率低于第二预设频率阈值的数据从Flash中移除
可选地，在预设的容量比例映射表中，第一预设比例上界值大于第一预设比例目标值；其中，第一预设比例上界值为第一可用容量对应的预设比例上界值。
可选地，在预设的容量比例映射表中，预设比例目标值小于等于1。
图6为本发明根据一示例性实施例示出的电子设备的结构示意图。如图6所示，本实施例的电子设备600包括：处理器601以及存储器602，其中，
存储器602，用于存储计算机执行指令；
处理器601，用于执行存储器存储的计算机执行指令，以实现上述实施例中接收设备所执行的各个步骤。具体可以参见前述方法实施例中的相关描述。
可选的，存储器602既可以是独立的，也可以跟处理器601集成在一起。
当存储器602独立设置时，该电子设备600还包括总线603，用于连接存储器602和处理器601。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行计算机执行指令时，实现如上的数据存储方法。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种数据存储方法，其特征在于，包括：
获取存储级内存SCM中动态随机存储存储器DRAM的当前第一可用容量和当前第一已用容量以及闪存Flash的当前第二可用容量和当前第二已用容量；
根据所述当前第一可用容量和预设的容量比例映射表确定预设比例值，其中，所述预设比例值为所述第一已用容量和所述第二已用容量之间的比值的预设值；所述容量比例映射表表示所述第一可用容量与所述预设比例值的一一对应关系；
向所述SCM中存入待存储数据，并根据所述待存储数据的容量更新所述第一已用容量和所述第二已用容量，以使更新后第一已用容量和更新后第二已用容量之间的比值与所述预设比例值满足预设条件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设比例值包括预设比例目标值；
所述向所述SCM中存入待存储数据，并根据所述待存储数据的容量更新所述第一已用容量和所述第二已用容量，以使更新后第一已用容量和更新后第二已用容量之间的比值与所述预设比例值满足预设条件，具体包括：
分别向所述DRAM和所述Flash中存储数据，向所述SCM中存入待存储数据，并根据所述待存储数据的容量更新所述第一已用容量和所述第二已用容量，以使更新后第一已用容量和更新后第二已用容量之间的比值等于所述预设比例目标值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设比例值还包括预设比例上界值；
所述向所述SCM中存入待存储数据，并根据所述待存储数据的容量更新所述第一已用容量和所述第二已用容量，以使更新后第一已用容量和更新后第二已用容量之间的比值与所述预设比例值满足预设条件，具体包括：
根据所述待存储数据的容量和当前第一已用容量获得更新后第一已用容量；
判断所述更新后第一已用容量和所述当前第二已用容量之间的比值是否小于所述预设比例上界值；
若判断结果为否，分别向所述DRAM和所述Flash中存储数据，并根据所述待存储数据的容量更新所述第一已用容量和所述第二已用容量，以使更新后第一已用容量和更新后第二已用容量之间的比值等于所述预设比例目标值；
若判断结果为是，则将所述待存储数据全部存入所述DRAM中。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设比例值包括预设比例目标值，所述向所述SCM中存入待存储数据，并根据所述待存储数据的容量更新所述第一已用容量和所述第二已用容量，以使更新后第一已用容量和更新后第二已用容量之间的比值与所述预设比例值满足预设条件，具体包括：
根据所述预设比例目标值、所述待存储数据的容量以及所述第一已用容量获得存入所述DRAM的第一数据量；
根据所述预设比例目标值、所述待存储数据的容量以及所述第二已用容量确定存入所述Flash的第二数据量；
判断所述第一数据量是否为所述DRAM的整页数据量的整数倍，并判断所述第二数据量是否为所述Flash的整页数据量的整数倍；
若判断结果均为否，则调整所述第一数据量和所述第二数据量，以使至少一个存储器中满足整页数据存储，其中，所述存储器包括所述DRAM和所述Flash。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述调整所述第一数据量和所述第二数据量，以使至少一个存储器中满足整页数据存储，具体包括：
判断所述第一可用容量是否小于预设的第一预设阈值；
若判断结果为是，从所述第一数据量中减去修正数据量获得第三数据量，从所述第二数据量中增加修正数据量获得第四数据量，以使第四数据量为Flash的整页存储数据量的整数倍；
若判断结果为否，从所述第一数据量中增加修正数据量获得第五数据量，从所述第二数据量中减少修正数据量获得第六数据量，以使第五数据量为DRAM的整页存储数据量的整数倍。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取存储级内存SCM中动态随机存储存储器DRAM的第一可用容量和闪存Flash的第二可用容量，之后还包括：
判断所述第一可用容量是否小于预设的第二预设阈值；
若判断结果为否，则将所述Flash中访问频率高于第一预设频率阈值的数据迁移至所述DRAM中。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取存储级内存SCM中动态随机存储存储器DRAM的第一可用容量和闪存Flash的第二可用容量，之后还包括：
判断所述第一可用容量是否小于所述第二预设阈值；
若判断结果为是，继续判断所述第二可用容量是否小于预设的第三预设阈值，
若判断结果为否，则将所述DRAM中访问频率低于第二预设频率阈值的数据迁移至所述Flash中；
若判断结果为是，清除Flash中未使用数据，并将DRAM中访问频率低于第二预设频率阈值的数据从DRAM中移除，将Flash中访问频率低于第二预设频率阈值的数据从Flash中移除。
8.一种数据存储装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取存储级内存SCM中动态随机存储存储器DRAM的当前第一可用容量和当前第一已用容量以及闪存Flash的当前第二可用容量和当前第二已用容量；
确定模块，用于根据所述当前第一可用容量和预设的容量比例映射表确定预设比例值，其中，所述预设比例值为所述第一已用容量和所述第二已用容量之间的比值的预设值；所述容量比例映射表表示所述第一可用容量与所述预设比例值的一一对应关系；
存入模块，用于向所述SCM中存入待存储数据，并根据所述待存储数据的容量更新所述第一已用容量和所述第二已用容量，以使更新后第一已用容量和更新后第二已用容量之间的比值与所述预设比例值满足预设条件。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；
其中，所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至7任一项所述的数据存储方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至7任一项所述的数据存储方法。
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