CN112286451B

CN112286451B - 一种适用于多级存储系统的分级调度方法及系统

Info

Publication number: CN112286451B
Application number: CN202011127073.9A
Authority: CN
Inventors: 王毅; 何嘉键; 陈家贤; 廖好; 周池; 毛睿
Original assignee: Shenzhen University
Current assignee: Shenzhen University
Priority date: 2020-10-20
Filing date: 2020-10-20
Publication date: 2021-07-06
Anticipated expiration: 2040-10-20
Also published as: CN112286451A

Abstract

本发明公开了一种适用于多级存储系统的分级调度方法及系统，该方法包括：根据待查询键值从多级存储系统中读取的当前存储模块加入上调模块队列中，并更新当前存储模块的读取频率；如果当前存储模块更新后的读取频率大于最低读取频率的预设倍数，将当前存储模块确定为当前上调模块；在当前层级之上的层级中存在与当前上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块时，将当前上调模块中查询键值相同的存储数据存储于对应的存储模块中。本发明通过对读取频率达到预设值的存储模块确定为上调模块，将上调模块中的数据进行上调，提高读效率，减少读放大，确保热点数据是在全局状态下的热点数据，并且保证优化读取路径的过程中不造成写入放大。

Description

一种适用于多级存储系统的分级调度方法及系统

技术领域

本发明涉及计算机存储技术领域，具体涉及一种适用于多级存储系统的分级调度方法及系统。

背景技术

随着云服务、大数据、人工智能等新技术的发展以及应用，对于存储系统的要求也越来越高，现有的多级存储系统为按照层次查找目标值的方法进行数据读取的，找到记录后返回，与一般的存储系统相比，多级存储系统在写吞吐上有1到2个数量级上的优势，但是与此同时其读取性能则会大大下降，一般对读取路径的优化是通过对当前级中的非热点数据进行下调至低级的存储系统，以达到优化读取路径的目的，但是，由于热点数据通常只在某一特定时间段内属于热点数据，并非全局热点数据，因此对于读写时间差距特别大的情况，这种优化方式将难以适用，因此，如何保证优化读取路径的过程中不造成写入放大具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种适用于多级存储系统的分级调度方法及系统，解决现有技术中优化读取路径的同时，造成写入放大的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供适用于多级存储系统的分级调度方法，包括如下步骤：获取待查询键值，根据所述待查询键值从多级存储系统中读取的当前存储模块加入上调模块队列中，并更新所述当前存储模块的读取频率；获取所述当前存储模块所在当前层级中各存储模块对应的最低读取频率，并判断所述当前存储模块更新后的读取频率是否大于所述最低读取频率的预设倍数；如果所述当前存储模块更新后的读取频率大于所述最低读取频率的预设倍数，将所述当前存储模块确定为当前上调模块；判断在所述当前层级之上的层级中是否存在与所述当前上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块；在所述当前层级之上的层级中存在与所述当前上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块时，将所述当前上调模块中查询键值相同的存储数据存储于对应的存储模块中，所述存储模块所在的层级为距离所述当前层级最近的层级。

在一实施例中，所述根据所述待查询键值从多级存储系统中读取的当前存储模块加入上调模块队列中，并更新所述当前存储模块的读取频率，包括：根据所述待查询键值从多级存储系统中读取的当前存储模块加入上调模块队列的队尾，将所述当前存储模块的读取频率进行更新；当所述上调模块队列的元素个数大于预设阈值时，将所述上调模块队列中的第一个元素删除，并对所述第一个元素对应的存储模块的读取频率进行再次更新。

在一实施例中，所述判断在所述当前层级之上的层级中是否存在与所述当前上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块，包括：判断所述当前层级的上一级中各所述存储模块与所述当前上调模块是否存在查询键值重叠的至少一个重叠存储模块；如果所述当前层级上一级中各所述存储模块与所述当前上调模块中存在查询键值重叠的至少一个重叠存储模块，依次判断所述当前上调模块中的各查询键值是否存在于各所述重叠存储模块；如果当前查询键值存在于当前重叠存储模块中，则将所述当前查询键值对应的数据追加到所述当前重叠存储模块中，直到所述当前查询键值为最后的查询键值。

在一实施例中，所述判断在所述当前层级之上的层级中是否存在与所述当前上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块，还包括：如果所述当前层级的上一级中各所述存储模块与所述当前上调模块中不存在查询键值重叠的存储模块，则将所述当前层级的上一级确定为所述当前层级，并返回所述判断所述当前层级的上一级中各所述存储模块与所述当前上调模块是否存在查询键值重叠的至少一个重叠存储模块的步骤，直到所述当前层级为第一层级。

在一实施例中，所述依次判断所述当前上调模块中的各查询键值是否存在于各所述重叠存储模块，包括：判断当前查询键值是否存在于当前重叠存储模块；如果所述当前查询键值不存在于所述当前重叠存储模块，判断所述当前查询键值是否存在于所述当前重叠存储模块的下一重叠存储模块，直至所述当前重叠存储模块为最后的重叠存储模块；按照预设查询键值排序对所述当前查询键值进行更新，并返回判断当前查询键值是否存在于当前重叠存储模块的步骤，直至直到所述当前查询键值为最后的查询键值。

在一实施例中，本发明实施例提供的适用于多级存储系统的分级调度方法，还包括：在所述当前层级之上的所有层级中均不存在与所述当前上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块时，根据所述预设查询键值排序，依次将所述当前上调模块中各查询键值对应的存储数据存储于第一层级的相应存储模块中。

在一实施例中，所述多级存储系统包括多个存储模块，每个存储模块均包括控制模块、原生模块及多个寄生模块，所述寄生模块用于存储所述当前上调模块中各查询键值对应的存储数据，所述根据所述待查询键值从多级存储系统中读取当前存储模块，包括：根据预设顺序依次获取各所述控制模块中的原生模块信息及寄生模块信息；判断所述原生模块信息中是否包含所述待查询键值，如果所述原生模块信息中不包含所述待查询键值，则依次判断各所述寄生模块信息中是否包含所述待查询键值，直到读取到所述待查询键值或者所有寄生模块均不存在所述待查询键值；如果所有寄生模块均不存在所述待查询键值，则发出所述待查询键值错误的信息。

第二方面，本发明实施例提供了适用于多级存储系统的分级调度系统，包括：第一处理模块，用于获取待查询键值，根据所述待查询键值从多级存储系统中读取的当前存储模块加入上调模块队列中，并更新所述当前存储模块的读取频率；第二处理模块，用于获取所述当前存储模块所在当前层级中各存储模块对应的最低读取频率，并判断所述当前存储模块更新后的读取频率是否大于所述最低读取频率的预设倍数；第三处理模块，用于当所述当前存储模块更新后的读取频率大于所述最低读取频率的预设倍数时，将所述当前存储模块确定为当前上调模块；第四处理模块，用于判断在所述当前层级之上的层级中是否存在与所述当前上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块；第五处理模块，用于在所述当前层级之上的层级中存在与所述当前上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块时，将所述当前上调模块中查询键值相同的存储数据存储于对应的存储模块中，所述存储模块所在的层级为距离所述当前层级最近的层级。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现本发明第一方面及任意一种可选方式所述的适用于多级存储系统的分级调度方法。

本发明实施例提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行本发明第一方面及任意一种可选方式所述的适用于多级存储系统的分级调度方法。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的一种适用于多级存储系统的分级调度方法及系统，通过对读取频率达到预设值的存储模块确定为上调模块，然后将上调模块中的数据进行上调操作，一级一级的依次存储与当前层级之上的层级中与上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块中，对读写时间差异特别大的情况做出了优化，将比较下级的数据往上级调度，提高了读效率，减少了读放大，确保热点数据是在全局状态下的热点数据，并且保证优化读取路径的过程中不造成写入放大。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的适用于多级存储系统的分级调度方法的一个具体示例的流程图；

图2为本发明实施例提供的上调队列的示意图；

图3为本发明实施例提供的适用于多级存储系统的分级调度系统的功能模块组成图；

图4为本发明实施例提供的电子设备一个具体示例的组成图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在实际应用中，一般多级存储系统的非易失性存储部分，其调度操作只有下调，也就是说数据会一直往下级移动，而没有上调，将多次读取的数据所在的非易失性存储模块往上级移动，利用空间局部性原理，使其读取的同一个非易失性存储模块中的其他数据时的速度加快，需要在降低每次读的读放大，提高读取速度的同时，对写放大基本没有影响。多级存储系统包括不同层级，每个层级包括多个存储模块，每个存储模块均包括控制模块、原生模块及多个寄生模块，其中寄生模块用于存储当前上调模块中各查询键值对应的存储数据，并且设置每个存储模块中最多拥有的寄生模块的数量，保证系统的可操作性。

因此，本发明实施例提供一种适用于多级存储系统的分级调度方法，如图1所示，包括如下步骤：

步骤S1：获取待查询键值，根据待查询键值从多级存储系统中读取的当前存储模块加入上调模块队列中，并更新当前存储模块的读取频率。

本发明实施例中，获取待查询键值，通过待查询键值对相应的数据进行查询，每次在多级存储系统中读取到当前存储模块的时候，就将此当前存储模块加入到上调模块队列中，其中上调模块队列如图2所示，假设队列一共包含5个元素，每个元素用于表示当前存储模块的所在层级及其序号，其中3:1就表示此存储模块是第三层中的第二个模块(各个模块的序号从0开始排序的)。并且加入或者离开此上调模块队列的当前存储模块的读取频率都将被更新，例如，加入上调模块队列时，将当前存储模块的读取频率加1，离开上调模块队列时，将当前存储模块的读取频率减1，以保证读取的热点数据是全局的热点数据，避免了某些数据只是某一段时间的热点数据，过了这段时间后就不需要进行高频读取的情况，保证读取时间差距大的情况，能够使得热点数据能及时上调，并能利用新的数据特征选取冷数据进行下调。

需要说明的是，本发明实施例仅举例说明上调模块队列及队列的元素个数，在实际应用中，可以根据多级存储系统的系统功能需求及性能进行调整，本发明仅以此为例，并不以此为限。

步骤S2：获取当前存储模块所在当前层级中各存储模块对应的最低读取频率，并判断当前存储模块更新后的读取频率是否大于最低读取频率的预设倍数。

本发明实施例中，获取当前存储模块所在当前层级中的各存储模块的读取频率，得到对应的最低读取频率，然后判断当前存储模块更新后的读取频率是否大于最低读取频率的预设倍数，也就是判断当前存储模块的读取频率是不是已经满足热点数据的需求，并且此预设倍数也是根据实际热点数据及多级存储系统中各个数据的关系进行设置的，本发明并不以此为限。

步骤S3：如果当前存储模块更新后的读取频率大于最低读取频率的预设倍数时，将当前存储模块确定为当前上调模块。

本发明实施例中，如果当前存储模块更新后的读取频率大于最低读取频率的预设倍数时，就说明当前存储模块中的数据为热点数据，需要上调，则将当前存储模块确定为当前上调模块。

步骤S4：判断在当前层级之上的层级中是否存在与当前上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块。

本发明实施例中，确定了当前存储模块为上调模块之后，需要对上调模块中的数据依次进行上调，则判断在当前层级之上的层级中是否存在与当前上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块，在多级存储系统中，读取顺序是从第一级往后依次进行键值查询，因此将热点数据上调，并且每个存储模块中的键值从前往后是依次递增的并不重复，上调的过程也是从下往上一层级一层级进行查询对比。找到查询键值相同的存储模块将上调模块中的数据存储与相应的模块中。

步骤S5：在当前层级之上的层级中存在与当前上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块时，将当前上调模块中查询键值相同的存储数据存储于对应的存储模块中，存储模块所在的层级为距离当前层级最近的层级。

本发明提供的适用于多级存储系统的分级调度方法，通过对读取频率达到预设值的存储模块确定为上调模块，然后将上调模块中的数据进行上调操作，一级一级的依次存储与当前层级之上的层级中与上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块中，对读写时间差异特别大的情况做出了优化，将比较下级的数据往上级调度，提高了读效率，减少了读放大，确保热点数据是在全局状态下的热点数据，并且保证优化读取路径的过程中不造成写入放大。

在一具体实施例中，上述步骤S1，还包括如下步骤：

步骤S11：根据待查询键值从多级存储系统中读取的当前存储模块加入上调模块队列的队尾，将当前存储模块的读取频率进行更新。

本发明实施例中，根据待查询键值从多级存储系统中读取当前存储模块，每次读取到当前存储模块都将其加入到此上调模块队列队尾中，并将当前存储模块的读取频率加1，只要有新读取的存储模块，就将其加入到上调对列的队尾。需要说明的是，本发明实施例仅举例说明更新读取频率是进行读取频率加1的操作，在实际应用中只需要用同样的算法对所有加入队列的存储模块读取频率进行更新即可，本发明并不以此为限。

步骤S12：当上调模块队列的元素个数大于预设阈值时，将上调模块队列中的第一个元素删除，并对第一个元素对应的存储模块的读取频率进行再次更新。

本发明实施例中，如果此上调模块队列中的元素已经达到最大值，即上调模块队列的元素个数大于预设阈值时，则按照先进先出原则将最先进入此队列的元素删除，并将已经删除的存储模块的读取频率减1，需要说明的是，本发明实施例仅举例说明再次更新读取频率的方法是对读取频率减1，只要更新方法与加入队列是更新读取频率的算法相反即可，本发明并不以此为限。

在一具体实施例中，上述步骤S4，还包括如下步骤：

步骤S41：判断当前层级的上一级中各存储模块与当前上调模块是否存在查询键值重叠的至少一个重叠存储模块。

本发明实施例中，在判断的过程中，需要在当前层级的基础上一级一级的向上一级的存储模块中进行比较，找到所有层级中与当前上调模块是否存在查询键值重叠的至少一个重叠存储模块，以便于将当前上调模块中的数据存储与对应的重叠存储模块中。先获取上调模块的当前查询键值范围，以及该存储模块的查询键值范围，求得这两个查询键值范围的均值，变成新的查询键值范围，然后分别求上调模块的最大值-最小值，该存储模块的最大值-最小值，以及均值的差，若均值的差的两倍小于等于两个模块的差的和，则认为是重叠，然后将该模块加入到该层的待追加数组中。

步骤S42：如果当前层级上一级中各存储模块与当前上调模块中存在查询键值重叠的至少一个重叠存储模块，依次判断当前上调模块中的各查询键值是否存在于各重叠存储模块。

本发明实施例中，如果当前层级上一级中各存储模块与当前上调模块中存在查询键值重叠的至少一个重叠存储模块，然后依次从前到后判断各查询键值是否存在于各重叠存储模块，在实际应用中，每个存储模块可能存在一个查询键值范围，如果查询键值是否存在于各重叠存储模块的键值范围内后，就存储在此重叠存储模块，上调模块中的查询键值与上浮到当前层级的存储模块中的查询键值出现冲突或者被包含在上浮到当前层级的存储模块中的键值范围内，这时就要将这样的查询键值对应的数据留在这个存储模块中，但是不对其进行重新合并排序，而是选择将这些留在这层的数据以追加的形式变成寄生模块追加到相应的存储模块中。

步骤S43：如果当前查询键值存在于当前重叠存储模块中，则将当前查询键值对应的数据追加到当前重叠存储模块中，直到当前查询键值为最后的查询键值。

本发明实施例中，追加时先将控制模块取出然后在原控制模块的位置写入新增的寄生模块，然后修改控制模块，使其记录新增这个寄生模块的相关信息，然后再将控制模块写回到这个新增的寄生模块之后。寄生模块的总数量需要有一定的限制，假设一个存储模块中最多拥有15个寄生模块，当寄生模块数量过多，或者寄生模块总大小过大时，就需要触发下调，将这个存储模块下调到下一层，并将相应的寄生模块删除，保留相关有用的数据到原生模块上。

步骤S44：如果当前层级的上一级中各存储模块与当前上调模块中不存在查询键值重叠的存储模块，则将当前层级的上一级确定为当前层级，并返回判断当前层级的上一级中各存储模块与当前上调模块是否存在查询键值重叠的至少一个重叠存储模块的步骤，直到当前层级为第一层级。

本发明实施例中，如果对当前上调模块的当前层级以此向上一级一级判断后，均不存在查询键值重叠的存储模块，就将当前上调模块中剩余所有查询键值对应的数据存储与第一层级中对应的各个存储模块中。需要在每一级找到上调模块与当前级中每一个查询键值重叠的存储模块，先对这一级中所有存储模块排序，排序规则为先按照各寄生模块的数量作为第一优先级，然后按照各存储中寄生模块的总大小作为第二优先级排序。

在一具体实施例中，在上述步骤S42，还包括如下步骤：

步骤S421：判断当前查询键值是否存在于当前重叠存储模块。

步骤S422：如果当前查询键值不存在于当前重叠存储模块，判断当前查询键值是否存在于当前重叠存储模块的下一重叠存储模块，直至当前重叠存储模块为最后的重叠存储模块。

步骤S423：按照预设查询键值排序对当前查询键值进行更新，并返回判断当前查询键值是否存在于当前重叠存储模块的步骤，直至直到当前查询键值为最后的查询键值。

本发明实施例中，判断当前层级的上一级中各存储模块与当前上调模块是否存在查询键值重叠的至少一个重叠存储模块；如果当前层级上一级中各存储模块与当前上调模块中存在查询键值重叠的至少一个重叠存储模块，判断当前上调模块中第一查询键值是否存在于重叠存储模块的第一重叠存储模块；如果第一查询键值存在于第一重叠存储模块，则将第一查询键值对应的数据追加到第一重叠存储模块中，并判断当前上调模块中第二键值是否在第一重叠存储模块中，直到完成上调模块中剩余的所有查询键值的判断；如果当前层级的上一级中各存储模块与当前上调模块中不存在查询键值重叠的存储模块，则将当前层级的上一级确定为当前层级，直到当前层级为第一层级。

如果第一查询键值不存在于第一重叠存储模块，判断第一查询键值是否小于第一重叠存储模块的最小查询键值；如果第一查询键值小于第一重叠存储模块的最小查询键值，返回判断上调模块中第二查询键值是否在第一重叠存储模块中的步骤。如果第一查询键值不小于第一重叠存储模块的最小查询键值，则判断当前上调模块中第一查询键值是否在第二重叠存储模块中，直到完成剩余的所有重叠存储模块的判断。

上调时，原生模块与所有寄生模块中的数据应先合并为一个上调模块。自该上调模块所在层级开始，自底向上逐级进行上调，当上调至某一级时，需要在上调模块中找到与该层中存在关联的模块，并将相应关联数据以寄生模块的形式写入到相关的非易失性模块上，从上调模块中删除。写入数据时，先将控制模块取出然后在原控制模块的位置写入新增的寄生模块，然后修改控制模块，使其新增这个寄生模块的相关信息，然后再将控制模块写回到这个新增的寄生模块之后。直到上调至最高层，最后将上调模块转换为只有一个原生模块的存储模块，并插入到最高级。

需要说明的是，在写入过程中，可能会导致写放大略增，但是实际上写放大不会发生什么改变，因为当下级的存储模块变为上调模块并且加入到第1级时，下级下调的几率变小，导致总的写入变小，所以即使上调过程中有写入，但是写放大会变小。

在一具体实施例中，本发明实施例提供的适用于多级存储系统的分级调度方法，还包括如下步骤：

步骤S6：在当前层级之上的所有层级中均不存在与当前上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块时，根据预设查询键值排序，依次将当前上调模块中各查询键值对应的存储数据存储于第一层级的相应存储模块中。

在一具体实施例中，根据待查询键值从多级存储系统中读取当前存储模块，还包括如下步骤：

步骤S01：根据预设顺序依次获取各控制模块中的原生模块信息及寄生模块信息。本发明实施例中，按照层级从上到下，各个存储模块从前到后的顺序在控制模块中依次获取各控制模块中的原生模块信息及寄生模块信息。控制模块中有与原生模块跟寄生模块相关的关键信息，比如原生与各寄生模块的位置，原生模块已经控制的寄生模块的数量。一个存储模块一开始只有原生模块与控制模块，当上调的时候才有可能出现将寄生模块追加到当前非易失性存储模块的最后一个寄生模块(若没有寄生模块则追加到原生模块之后)之后。

步骤S02：判断原生模块信息中是否包含待查询键值，如果原生模块信息中不包含待查询键值，则依次判断各寄生模块信息中是否包含待查询键值，直到读取到待查询键值或者所有寄生模块均不存在待查询键值。

本发明实施例中，每次读取的时候，首先读取原生模块，当原生模块信息中不包含待查询键值时，则再依次判断各寄生模块信息中是否包含待查询键值，直到读取到待查询键值或者所有寄生模块均不存在待查询键值，就说明当前存储模块中不存在待查询键值。

步骤S03：如果所有寄生模块均不存在待查询键值，则发出待查询键值错误的信息。本发明实施例中，如果所有寄生模块均不存在待查询键值，说明此时多级存储系统中不包含待查询键值对应的数据，则反馈待查询键值错误的信息。

本发明实施例提供一种适用于多级存储系统的分级调度系统，如图3所示，包括：

第一处理模块1，用于获取待查询键值，根据待查询键值从多级存储系统中读取的当前存储模块加入上调模块队列中，并更新当前存储模块的读取频率；此模块执行上述步骤S1所描述的方法，在此不再赘述。

第二处理模块2，用于获取当前存储模块所在当前层级中各存储模块对应的最低读取频率，并判断当前存储模块更新后的读取频率是否大于最低读取频率的预设倍数；此模块执行上述步骤S2所描述的方法，在此不再赘述。

第三处理模块3，用于当当前存储模块更新后的读取频率大于最低读取频率的预设倍数时，将当前存储模块确定为当前上调模块；此模块执行上述步骤S3所描述的方法，在此不再赘述。

第四处理模块4，用于判断在当前层级之上的层级中是否存在与当前上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块；此模块执行上述中的步骤S4所描述的方法，在此不再赘述。

第五处理模块5，用于在当前层级之上的层级中存在与当前上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块时，将当前上调模块中查询键值相同的存储数据存储于对应的存储模块中，存储模块所在的层级为距离当前层级最近的层级；此模块执行上述中的步骤S5所描述的方法，在此不再赘述。

本发明提供的适用于多级存储系统的分级调度系统，通过对读取频率达到预设值的存储模块确定为上调模块，然后将上调模块中的数据进行上调操作，一级一级的依次存储与当前层级之上的层级中与上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块中，对读写时间差异特别大的情况做出了优化，将比较下级的数据往上级调度，提高了读效率，减少了读放大，确保热点数据是在全局状态下的热点数据，并且保证优化读取路径的过程中不造成写入放大。

本发明实施例还提供了一种电子设备，如图4所示，该电子设备可以包括处理器901和存储器902，其中处理器901和存储器902可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

处理器901可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器901还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器902作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的方法所对应的程序指令/模块。处理器901通过运行存储在存储器902中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法。

存储器902可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器901所创建的数据等。此外，存储器902可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器902可选包括相对于处理器901远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器901。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

一个或者多个模块存储在存储器902中，当被处理器901执行时，执行上述方法。

上述电子设备具体细节可以对应参阅上述方法实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，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，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，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-StateDrive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种适用于多级存储系统的分级调度方法，其特征在于，包括：

获取待查询键值，根据所述待查询键值从多级存储系统中读取的当前存储模块加入上调模块队列中，并更新所述当前存储模块的读取频率；

获取所述当前存储模块所在当前层级中各存储模块对应的最低读取频率，并判断所述当前存储模块更新后的读取频率是否大于所述最低读取频率的预设倍数；

如果所述当前存储模块更新后的读取频率大于所述最低读取频率的预设倍数，将所述当前存储模块确定为当前上调模块；

判断在所述当前层级之上的层级中是否存在与所述当前上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块；

在所述当前层级之上的层级中存在与所述当前上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块时，将所述当前上调模块中查询键值相同的存储数据存储于对应的存储模块中，所述存储模块所在的层级为距离所述当前层级最近的层级。

2.根据权利要求1所述的适用于多级存储系统的分级调度方法，其特征在于，所述根据所述待查询键值从多级存储系统中读取的当前存储模块加入上调模块队列中，并更新所述当前存储模块的读取频率，包括：

根据所述待查询键值从多级存储系统中读取的当前存储模块加入上调模块队列的队尾，将所述当前存储模块的读取频率进行更新；

当所述上调模块队列的元素个数大于预设阈值时，将所述上调模块队列中的第一个元素删除，并对所述第一个元素对应的存储模块的读取频率进行再次更新。

3.根据权利要求1所述的适用于多级存储系统的分级调度方法，其特征在于，所述判断在所述当前层级之上的层级中是否存在与所述当前上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块，包括：

判断所述当前层级的上一级中各所述存储模块与所述当前上调模块是否存在查询键值重叠的至少一个重叠存储模块；

如果所述当前层级上一级中各所述存储模块与所述当前上调模块中存在查询键值重叠的至少一个重叠存储模块，依次判断所述当前上调模块中的各查询键值是否存在于各所述重叠存储模块；

如果当前查询键值存在于当前重叠存储模块中，则将所述当前查询键值对应的数据追加到所述当前重叠存储模块中，直到所述当前查询键值为最后的查询键值。

4.根据权利要求3所述的适用于多级存储系统的分级调度方法，其特征在于，还包括：

如果所述当前层级的上一级中各所述存储模块与所述当前上调模块中不存在查询键值重叠的存储模块，则将所述当前层级的上一级确定为所述当前层级，并返回所述判断所述当前层级的上一级中各所述存储模块与所述当前上调模块是否存在查询键值重叠的至少一个重叠存储模块的步骤，直到所述当前层级为第一层级。

5.根据权利要求3所述的适用于多级存储系统的分级调度方法，其特征在于，所述依次判断所述当前上调模块中的各查询键值是否存在于各所述重叠存储模块，包括：

判断当前查询键值是否存在于当前重叠存储模块；

如果所述当前查询键值不存在于所述当前重叠存储模块，判断所述当前查询键值是否存在于所述当前重叠存储模块的下一重叠存储模块，直至所述当前重叠存储模块为最后的重叠存储模块；

按照预设查询键值排序对所述当前查询键值进行更新，并返回判断当前查询键值是否存在于当前重叠存储模块的步骤，直至直到所述当前查询键值为最后的查询键值。

6.根据权利要求5所述的适用于多级存储系统的分级调度方法，其特征在于，还包括：

在所述当前层级之上的所有层级中均不存在与所述当前上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块时，根据所述预设查询键值排序，依次将所述当前上调模块中各查询键值对应的存储数据存储于第一层级的相应存储模块中。

7.根据权利要求1所述的适用于多级存储系统的分级调度方法，所述多级存储系统包括多个存储模块，每个存储模块均包括控制模块、原生模块及多个寄生模块，所述寄生模块用于存储所述当前上调模块中各查询键值对应的存储数据，其特征在于，所述根据所述待查询键值从多级存储系统中读取当前存储模块，包括：

根据预设顺序依次获取各所述控制模块中的原生模块信息及寄生模块信息；

判断所述原生模块信息中是否包含所述待查询键值，如果所述原生模块信息中不包含所述待查询键值，则依次判断各所述寄生模块信息中是否包含所述待查询键值，直到读取到所述待查询键值或者所有寄生模块均不存在所述待查询键值；

如果所有寄生模块均不存在所述待查询键值，则发出所述待查询键值错误的信息。

8.一种适用于多级存储系统的分级调度系统，其特征在于，包括：

第一处理模块，用于获取待查询键值，根据所述待查询键值从多级存储系统中读取的当前存储模块加入上调模块队列中，并更新所述当前存储模块的读取频率；

第二处理模块，用于获取所述当前存储模块所在当前层级中各存储模块对应的最低读取频率，并判断所述当前存储模块更新后的读取频率是否大于所述最低读取频率的预设倍数；

第三处理模块，用于当所述当前存储模块更新后的读取频率大于所述最低读取频率的预设倍数时，将所述当前存储模块确定为当前上调模块；

第四处理模块，用于判断在所述当前层级之上的层级中是否存在与所述当前上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块；

第五处理模块，用于在所述当前层级之上的层级中存在与所述当前上调模块中的存储数据对应的查询键值相同的存储模块时，将所述当前上调模块中查询键值相同的存储数据存储于对应的存储模块中，所述存储模块所在的层级为距离所述当前层级最近的层级。

9.一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存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的适用于多级存储系统的分级调度方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如权利要求1-7中任一项所述的适用于多级存储系统的分级调度方法。