CN113971006A - 一种基于硬盘的数据写入方法、系统、存储介质及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于硬盘的数据写入方法、系统、存储介质及设备,方法包括:为硬盘的映射表设置多个第一粒度和多个第二粒度,并为每个第一粒度设置对应的数据锁,且为每个第二粒度设置对应的资源锁,其中,第二粒度对应多个第一粒度;响应于硬盘接收到写数据请求,根据映射表判断写数据请求映射的第一粒度所对应的第二粒度是否处于活跃状态;响应于所对应的第二粒度处于活跃状态,获取所对应的第二粒度所对应的资源锁,且基于所对应的资源锁获取映射的第一粒度所对应的数据锁,并基于所对应的数据锁将写数据请求对应的数据写入硬盘。本发明在减少对内存资源需求的同时,提高了ZNS内部zone操作与数据写入的灵活性及安全性,保证了ZNS的性能优势。

Description

一种基于硬盘的数据写入方法、系统、存储介质及设备
技术领域
本发明涉及存储技术领域,尤其涉及一种基于硬盘的数据写入方法、系统、存储介质及设备。
背景技术
随着互联网、云计算、物联网、大数据等技术的发展及广泛应用,在人类生活中,时时刻刻都会产生海量的数据,这些海量的数据需要进行处理和存储,信息技术的高速发展对存储系统的性能提出了更高的要求。固态硬盘因为其读写速度快、能耗低,而被广泛应用。因而,对固态硬盘的性能、容量的要求都更高,随着闪存技术的发展、主控芯片的性能提高,固态硬盘的相关技术不断更新,使得能够尽可能满足多种应用的需求。
随着SSD(固态硬盘)及NVMe(非易失性内存主机控制器接口规范)技术的发展,当前NVMe 2.0中ZNS(Zoned Namespace,分区命名空间)已经正式发布,并且在各大厂商已经开始推进使用与试点,ZNS技术成为SSD与NVMe中热点之一,如何提高ZNS SSD的可靠性、丰富功能成为SSD厂商及NVMe组织等的重要课题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提出一种基于硬盘的数据写入方法、系统、存储介质及设备,用以解决现有技术中硬盘的数据写入操作性能低的问题。
基于上述目的,本发明提供了一种基于硬盘的数据写入方法,包括以下步骤:
为硬盘的映射表设置多个第一粒度和多个第二粒度,并为每个第一粒度设置对应的数据锁,且为每个第二粒度设置对应的资源锁,其中,第二粒度对应多个第一粒度;
响应于硬盘接收到写数据请求,根据映射表判断写数据请求映射的第一粒度所对应的第二粒度是否处于活跃状态;
响应于所对应的第二粒度处于活跃状态,获取所对应的第二粒度所对应的资源锁,且基于所对应的资源锁获取映射的第一粒度所对应的数据锁,并基于所对应的数据锁将写数据请求对应的数据写入硬盘。
在一些实施例中,方法还包括:
响应于基于所对应的数据锁将写数据请求对应的数据写入至硬盘完成,释放所对应的数据锁。
在一些实施例中,方法还包括:
响应于完成所对应的数据锁的释放,向硬盘发送写数据处理完成的命令,并释放所对应的第二粒度所对应的资源锁。
在一些实施例中,方法还包括:
通过硬盘将同时处于活跃状态的第二粒度的数量设置为指定数值。
在一些实施例中,方法还包括:
响应于所对应的第二粒度未处于活跃状态,判断当前处于活跃状态的第二粒度的数量是否达到指定数值;
响应于当前处于活跃状态的第二粒度的数量未达到指定数值,为未处于活跃状态的第二粒度触发活跃状态开启命令,以使其处于活跃状态。
在一些实施例中,方法还包括:
响应于当前处于活跃状态的第二粒度的数量已达到阈值,使未处于活跃状态的第二粒度进行等待,并判断是否有处于活跃状态的第二粒度释放对应的资源锁;
响应于有处于活跃状态的第二粒度释放对应的资源锁,为未处于活跃状态的第二粒度触发活跃状态开启命令,以使其处于活跃状态。
在一些实施例中,硬盘为固态硬盘,第二粒度为固态硬盘的ZNS的最小数据操作单元。
本发明的另一方面,还提供了一种基于硬盘的数据写入系统,包括:
设置模块,配置用于为硬盘的映射表设置多个第一粒度和多个第二粒度,并为每个第一粒度设置对应的数据锁,且为每个第二粒度设置对应的资源锁,其中,第二粒度对应多个第一粒度;
判断模块,配置用于响应于硬盘接收到写数据请求,根据映射表判断写数据请求映射的第一粒度所对应的第二粒度是否处于活跃状态;以及
数据写入模块,配置用于响应于所对应的第二粒度处于活跃状态,获取所对应的第二粒度所对应的资源锁,且基于所对应的资源锁获取映射的第一粒度所对应的数据锁,并基于所对应的数据锁将写数据请求对应的数据写入硬盘。
在一些实施例中,系统还包括第一释放模块,配置用于响应于基于所对应的数据锁将写数据请求对应的数据写入至硬盘完成,释放所对应的数据锁。
在一些实施例中,系统还包括第二释放模块,配置用于响应于完成所对应的数据锁的释放,向硬盘发送写数据处理完成的命令,并释放所对应的第二粒度所对应的资源锁。
在一些实施例中,系统还包括第二粒度数量设置模块,配置用于通过硬盘将同时处于活跃状态的第二粒度的数量设置为指定数值。
在一些实施例中,系统还包括未活跃模块,配置用于响应于所对应的第二粒度未处于活跃状态,判断当前处于活跃状态的第二粒度的数量是否达到指定数值;响应于当前处于活跃状态的第二粒度的数量未达到指定数值,为未处于活跃状态的第二粒度触发活跃状态开启命令,以使其处于活跃状态。
在一些实施例中,系统还包括释放判断模块,配置用于响应于当前处于活跃状态的第二粒度的数量已达到阈值,使未处于活跃状态的第二粒度进行等待,并判断是否有处于活跃状态的第二粒度释放对应的资源锁;响应于有处于活跃状态的第二粒度释放对应的资源锁,为未处于活跃状态的第二粒度触发活跃状态开启命令,以使其处于活跃状态。
在一些实施例中,硬盘为固态硬盘,第二粒度为固态硬盘的ZNS的最小数据操作单元。
本发明的又一方面,还提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序指令,该计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。
本发明的再一方面,还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时执行上述方法。
本发明至少具有以下有益技术效果:
本发明通过将只有第一粒度的映射表设置为具有第一粒度和包含多个第一粒度的第二粒度zone,极大减小了固态硬盘对内存资源的需求,降低了成本;通过先使用资源锁再使用数据锁而代替原有的单一锁的设计,在减少对内存资源需求的同时,满足了ZNS的zone管理需要,提高了ZNS内部zone操作与数据写入的灵活性及安全性,保证了ZNS的性能优势;通过在不同场景下获取不同的锁,提升了高写入压力下的写数据的性能。
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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为根据本发明实施例提供的基于硬盘的数据写入方法的示意图;
图2为根据本发明实施例提供的基于硬盘的数据写入系统的示意图;
图3为根据本发明实施例提供的实现基于硬盘的数据写入方法的计算机可读存储介质的示意图;
图4为根据本发明实施例提供的执行基于硬盘的数据写入方法的计算机设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是,本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称的非相同的实体或者非相同的参量,可见“第一”“第二”仅为了表述的方便,不应理解为对本发明实施例的限定。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备固有的其他步骤或单元。
基于上述目的,本发明实施例的第一个方面,提出了一种基于硬盘的数据写入方法的实施例。图1示出的是本发明提供的基于硬盘的数据写入方法的实施例的示意图。如图1所示,本发明实施例包括如下步骤:
步骤S10、为硬盘的映射表设置多个第一粒度和多个第二粒度,并为每个第一粒度设置对应的数据锁,且为每个第二粒度设置对应的资源锁,其中,第二粒度对应多个第一粒度;
步骤S20、响应于硬盘接收到写数据请求,根据映射表判断写数据请求映射的第一粒度所对应的第二粒度是否处于活跃状态;
步骤S30、响应于所对应的第二粒度处于活跃状态,获取所对应的第二粒度所对应的资源锁,且基于所对应的资源锁获取映射的第一粒度所对应的数据锁,并基于所对应的数据锁将写数据请求对应的数据写入硬盘。
本发明实施例中,通过将只有第一粒度的映射表设置为具有第一粒度和包含多个第一粒度的第二粒度zone,极大减小了固态硬盘对内存资源的需求,降低了成本;通过先使用资源锁再使用数据锁而代替原有的单一锁的设计,在减少对内存资源需求的同时,满足了ZNS的zone管理需要,提高了ZNS内部zone操作与数据写入的灵活性及安全性,保证了ZNS的性能优势;通过在不同场景下获取不同的锁,提升了高写入压力下的写数据的性能。
在一些实施例中,硬盘为固态硬盘,第二粒度为固态硬盘的ZNS的最小数据操作单元。
本实施例中,固态硬盘的固件(Firmware,FW)包括:映射表(Mapping Table)、垃圾回收(Garbage Collection)、磨损平衡(Wear Leveling,WL)等。固态硬盘包括控制单元、存储单元(DRAM芯片/FLASH芯片),固态硬盘的介质采用闪存颗粒来存储。
ZNS(Zoned Namespace)表示分区命名空间,ZNS SSD即分区命名空间固态硬盘,ZNS是从OC(Open Channel,开放通道)SSD(固态硬盘)基础上发展而来的,实现了把FTL(Flash Translation Layer,闪存转换层)从SSD内部迁移到上层的主机端,把SSD内部开放给了主机端,这样用户可以根据自己需要,比较灵活的拥有自己特定的FTL。
在一些实施例中,方法还包括:响应于基于所对应的数据锁将写数据请求对应的数据写入至硬盘完成,释放所对应的数据锁。
在一些实施例中,方法还包括:响应于完成所对应的数据锁的释放,向硬盘发送写数据处理完成的命令,并释放所对应的第二粒度所对应的资源锁。
在一些实施例中,方法还包括:通过硬盘将同时处于活跃状态的第二粒度的数量设置为指定数值。
在一些实施例中,方法还包括:响应于所对应的第二粒度未处于活跃状态,判断当前处于活跃状态的第二粒度的数量是否达到指定数值;响应于当前处于活跃状态的第二粒度的数量未达到指定数值,为未处于活跃状态的第二粒度触发活跃状态开启命令,以使其处于活跃状态。
在一些实施例中,方法还包括:响应于当前处于活跃状态的第二粒度的数量已达到阈值,使未处于活跃状态的第二粒度进行等待,并判断是否有处于活跃状态的第二粒度释放对应的资源锁;响应于有处于活跃状态的第二粒度释放对应的资源锁,为未处于活跃状态的第二粒度触发活跃状态开启命令,以使其处于活跃状态。
本发明一示例性实施例的基于硬盘的数据写入方法如下:
本发明实施例主要针对ZNS SSD在应用过程中,减少映射表对于DDR(即双倍速率同步动态随机存储器,是内存的其中一种)的需求,并能够适应ZNS的应用。在普通SSD中映射表的粒度为4k(即第一粒度),每个4k对应一个32bit的数值,代表NAND(闪存)地址,也就是说一块7.68T容量的SSD,需要使用(7.68T/4k)*4byte=7.5GB的DDR,但是在ZNS中,zone(即第二粒度)是数据操作的单元。
如果将映射表从4k粒度改为zone粒度,使用64字节来描述zone的信息,且zone的大小为1GiB,在全盘容量为7.68T的情况下,只需要7680*64byte=480k,极大的缩小了映射表。
zone操作包括zone打开、关闭、擦除,需要原子操作zone,因此为每个zone提供一个资源锁,串行以上处理,保证zone及其对应的NAND区域操作的原子性。但是在zone写入和读取操作中就会出现频繁地获取zone资源锁及释放资源锁的操作,导致资源锁争抢及资源锁处理单元负担过重,出现性能下降,也会使ZNS的性能优势急剧下降。
在ZNS的协议中,同时写入zone(active zone)的最大数量是由SSD决定的,通常情况下该最大数量为32。假设active zone(即处于活跃状态的第二粒度)最多设置为32个(即指定数值),这样在原来zone资源锁的基础上再补充一个4k粒度的锁,成为数据锁;假设zone的容量是1G,则数据锁的大小为(1G/4K)*4byte=1M;这个数据锁只针对active zone,这样32个active zone总共需要32M。
因此,为了串行化写入动作和zone操作,需要将数据锁也加入到zone操作中。于是,写入动作需要先判断当前目标zone是否是active zone,否则需要通过open命令(活跃状态开启命令)创建active zone,这样写入动作也会触发zone操作而获取资源锁。
在执行zone操作时会获取整个active zone的数据锁,此期间无法执行任何写入动作,保护了zone操作的原子性;当执行写入操作时获取了某个或某几个数据锁,这样zone操作无法获取到整个全部的数据锁,这样防止了zone操作破坏写入动作的情况。由于多个写入动作获取的数据锁都是不同的,所以写入动作不会相互阻塞,减少了锁管理单元的压力,保证了ZNS的性能优势的发挥。
本发明实施例的第二个方面,还提供了一种基于硬盘的数据写入系统。图2示出的是本发明提供的基于硬盘的数据写入系统的实施例的示意图。如图2所示,一种基于硬盘的数据写入系统包括:设置模块10,配置用于为硬盘的映射表设置多个第一粒度和多个第二粒度,并为每个第一粒度设置对应的数据锁,且为每个第二粒度设置对应的资源锁,其中,第二粒度对应多个第一粒度;判断模块20,配置用于响应于硬盘接收到写数据请求,根据映射表判断写数据请求映射的第一粒度所对应的第二粒度是否处于活跃状态;以及数据写入模块30,配置用于响应于所对应的第二粒度处于活跃状态,获取所对应的第二粒度所对应的资源锁,且基于所对应的资源锁获取映射的第一粒度所对应的数据锁,并基于所对应的数据锁将写数据请求对应的数据写入硬盘。
在一些实施例中,系统还包括第一释放模块,配置用于响应于基于所对应的数据锁将写数据请求对应的数据写入至硬盘完成,释放所对应的数据锁。
在一些实施例中,系统还包括第二释放模块,配置用于响应于完成所对应的数据锁的释放,向硬盘发送写数据处理完成的命令,并释放所对应的第二粒度所对应的资源锁。
在一些实施例中,系统还包括第二粒度数量设置模块,配置用于通过硬盘将同时处于活跃状态的第二粒度的数量设置为指定数值。
在一些实施例中,系统还包括未活跃模块,配置用于响应于所对应的第二粒度未处于活跃状态,判断当前处于活跃状态的第二粒度的数量是否达到指定数值;响应于当前处于活跃状态的第二粒度的数量未达到指定数值,为未处于活跃状态的第二粒度触发活跃状态开启命令,以使其处于活跃状态。
在一些实施例中,系统还包括释放判断模块,配置用于响应于当前处于活跃状态的第二粒度的数量已达到阈值,使未处于活跃状态的第二粒度进行等待,并判断是否有处于活跃状态的第二粒度释放对应的资源锁;响应于有处于活跃状态的第二粒度释放对应的资源锁,为未处于活跃状态的第二粒度触发活跃状态开启命令,以使其处于活跃状态。
在一些实施例中,硬盘为固态硬盘,第二粒度为固态硬盘的ZNS的最小数据操作单元。
本发明的基于硬盘的数据写入系统,通过将只有第一粒度的映射表设置为具有第一粒度和包含多个第一粒度的第二粒度zone,极大减小了固态硬盘对内存资源的需求,降低了成本;通过先使用资源锁再使用数据锁而代替原有的单一锁的设计,在减少对内存资源需求的同时,满足了ZNS的zone管理需要,提高了ZNS内部zone操作与数据写入的灵活性及安全性,保证了ZNS的性能优势;通过在不同场景下获取不同的锁,提升了高写入压力下的写数据的性能。
在执行zone操作时会获取整个active zone的数据锁,此期间无法执行任何写入动作,保护了zone操作的原子性;当执行写入操作时获取了某个或某几个数据锁,这样zone操作无法获取到整个全部的数据锁,这样防止了zone操作破坏写入动作的情况。由于多个写入动作获取的数据锁都是不同的,所以写入动作不会相互阻塞,减少了锁管理单元的压力,保证了ZNS的性能优势的发挥。
本发明实施例的第三个方面,还提供了一种计算机可读存储介质,图3示出了根据本发明实施例提供的实现基于硬盘的数据写入方法的计算机可读存储介质的示意图。如图3所示,计算机可读存储介质3存储有计算机程序指令31。该计算机程序指令31被处理器执行时实现如下步骤:
为硬盘的映射表设置多个第一粒度和多个第二粒度,并为每个第一粒度设置对应的数据锁,且为每个第二粒度设置对应的资源锁,其中,第二粒度对应多个第一粒度;
响应于硬盘接收到写数据请求,根据映射表判断写数据请求映射的第一粒度所对应的第二粒度是否处于活跃状态;
响应于所对应的第二粒度处于活跃状态,获取所对应的第二粒度所对应的资源锁,且基于所对应的资源锁获取映射的第一粒度所对应的数据锁,并基于所对应的数据锁将写数据请求对应的数据写入硬盘。
在一些实施例中,步骤还包括:响应于基于所对应的数据锁将写数据请求对应的数据写入至硬盘完成,释放所对应的数据锁。
在一些实施例中,步骤还包括:响应于完成所对应的数据锁的释放,向硬盘发送写数据处理完成的命令,并释放所对应的第二粒度所对应的资源锁。
在一些实施例中,步骤还包括:通过硬盘将同时处于活跃状态的第二粒度的数量设置为指定数值。
在一些实施例中,步骤还包括:响应于所对应的第二粒度未处于活跃状态,判断当前处于活跃状态的第二粒度的数量是否达到指定数值;响应于当前处于活跃状态的第二粒度的数量未达到指定数值,为未处于活跃状态的第二粒度触发活跃状态开启命令,以使其处于活跃状态。
在一些实施例中,步骤还包括:响应于当前处于活跃状态的第二粒度的数量已达到阈值,使未处于活跃状态的第二粒度进行等待,并判断是否有处于活跃状态的第二粒度释放对应的资源锁;响应于有处于活跃状态的第二粒度释放对应的资源锁,为未处于活跃状态的第二粒度触发活跃状态开启命令,以使其处于活跃状态。
在一些实施例中,硬盘为固态硬盘,第二粒度为固态硬盘的ZNS的最小数据操作单元。
应当理解,在相互不冲突的情况下,以上针对根据本发明的基于硬盘的数据写入方法阐述的所有实施方式、特征和优势同样地适用于根据本发明的基于硬盘的数据写入系统和存储介质。
本发明实施例的第四个方面,还提供了一种计算机设备,包括如图4所示的存储器402和处理器401,该存储器402中存储有计算机程序,该计算机程序被该处理器401执行时实现上述任意一项实施例的方法。
如图4所示,为本发明提供的执行基于硬盘的数据写入方法的计算机设备的一个实施例的硬件结构示意图。以如图4所示的计算机设备为例,在该计算机设备中包括一个处理器401以及一个存储器402,并还可以包括:输入装置403和输出装置404。处理器401、存储器402、输入装置403和输出装置404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。输入装置403可接收输入的数字或字符信息,以及产生与基于硬盘的数据写入系统的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置404可包括显示屏等显示设备。
存储器402作为一种非易失性计算机可读存储介质,可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块,如本申请实施例中的基于硬盘的数据写入方法对应的程序指令/模块。存储器402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;存储数据区可存储基于硬盘的数据写入方法的使用所创建的数据等。此外,存储器402可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中,存储器402可选包括相对于处理器401远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至本地模块。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。
处理器401通过运行存储在存储器402中的非易失性软件程序、指令以及模块,从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理,即实现上述方法实施例的基于硬盘的数据写入方法。
最后需要说明的是,本文的计算机可读存储介质(例如,存储器)可以是易失性存储器或非易失性存储器,或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为例子而非限制性的,非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦写可编程ROM(EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器(RAM),该RAM可以充当外部高速缓存存储器。作为例子而非限制性的,RAM可以以多种形式获得,比如同步RAM(DRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据速率SDRAM(DDRSDRAM)、增强SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)、以及直接Rambus RAM(DRRAM)。所公开的方面的存储设备意在包括但不限于这些和其它合适类型的存储器。
本领域技术人员还将明白的是,结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性,已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能,但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。
结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里功能的下列部件来实现或执行:通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器,但是可替换地,处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合,例如,DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP和/或任何其它这种配置。
以上是本发明公开的示例性实施例,但是应当注意,在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下,可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外,尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求,但除非明确限制为单数,也可以理解为多个。
应当理解的是,在本文中使用的,除非上下文清楚地支持例外情况,单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是,在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明实施例的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。因此,凡在本发明实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于硬盘的数据写入方法,其特征在于,包括以下步骤:
为硬盘的映射表设置多个第一粒度和多个第二粒度,并为每个所述第一粒度设置对应的数据锁,且为每个所述第二粒度设置对应的资源锁,其中,所述第二粒度对应多个所述第一粒度;
响应于所述硬盘接收到写数据请求,根据所述映射表判断所述写数据请求映射的第一粒度所对应的第二粒度是否处于活跃状态;
响应于所述所对应的第二粒度处于活跃状态,获取所述所对应的第二粒度所对应的资源锁,且基于所述所对应的资源锁获取所述映射的第一粒度所对应的数据锁,并基于所述所对应的数据锁将所述写数据请求对应的数据写入所述硬盘。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
响应于基于所述所对应的数据锁将所述写数据请求对应的数据写入至所述硬盘完成,释放所述所对应的数据锁。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括:
响应于完成所述所对应的数据锁的释放,向所述硬盘发送写数据处理完成的命令,并释放所述所对应的第二粒度所对应的资源锁。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
通过所述硬盘将同时处于活跃状态的第二粒度的数量设置为指定数值。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,还包括:
响应于所述所对应的第二粒度未处于活跃状态,判断当前处于活跃状态的第二粒度的数量是否达到所述指定数值;
响应于当前处于活跃状态的第二粒度的数量未达到所述指定数值,为所述未处于活跃状态的第二粒度触发活跃状态开启命令,以使其处于活跃状态。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括:
响应于当前处于活跃状态的第二粒度的数量已达到所述阈值,使所述未处于活跃状态的第二粒度进行等待,并判断是否有处于活跃状态的第二粒度释放对应的资源锁;
响应于有处于活跃状态的第二粒度释放对应的资源锁,为所述未处于活跃状态的第二粒度触发活跃状态开启命令,以使其处于活跃状态。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述硬盘为固态硬盘,所述第二粒度为所述固态硬盘的ZNS的最小数据操作单元。
8.一种基于硬盘的数据写入系统,其特征在于,包括:
设置模块,配置用于为硬盘的映射表设置多个第一粒度和多个第二粒度,并为每个所述第一粒度设置对应的数据锁,且为每个所述第二粒度设置对应的资源锁,其中,所述第二粒度对应多个所述第一粒度;
判断模块,配置用于响应于所述硬盘接收到写数据请求,根据所述映射表判断所述写数据请求映射的第一粒度所对应的第二粒度是否处于活跃状态;以及
数据写入模块,配置用于响应于所述所对应的第二粒度处于活跃状态,获取所述所对应的第二粒度所对应的资源锁,且基于所述所对应的资源锁获取所述映射的第一粒度所对应的数据锁,并基于所述所对应的数据锁将所述写数据请求对应的数据写入所述硬盘。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述的方法。
10.一种计算机设备,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时执行如权利要求1-7任意一项所述的方法。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110362276A (zh) * 2019-07-10 2019-10-22 深圳忆联信息系统有限公司 基于固态硬盘的Trim执行效率提升方法和装置
CN110888602A (zh) * 2019-11-18 2020-03-17 深圳忆联信息系统有限公司 基于固态硬盘的读性能提升方法、装置及计算机设备
US20200363998A1 (en) * 2020-08-07 2020-11-19 Intel Corporation Controller and persistent memory shared between multiple storage devices

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110362276A (zh) * 2019-07-10 2019-10-22 深圳忆联信息系统有限公司 基于固态硬盘的Trim执行效率提升方法和装置
CN110888602A (zh) * 2019-11-18 2020-03-17 深圳忆联信息系统有限公司 基于固态硬盘的读性能提升方法、装置及计算机设备
US20200363998A1 (en) * 2020-08-07 2020-11-19 Intel Corporation Controller and persistent memory shared between multiple storage devices

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