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专利号: 2017101561242
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-04-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种面向页级FTL的缓冲区改进方法,其特征在于包括如下步骤:

步骤1、将固态硬盘中的RAM分成请求类型区分模块、随机请求处理区模块和连续请求处理区模块3个模块;

随机请求处理区模块:用来缓存随机请求的数据页,若连续请求处理区模块中的数据页累计被二次访问,也会加载到随机请求处理区模块中;

连续请求处理区模块:用来缓存具有高空间本地性请求的数据页;在连续请求处理区模块中利用连续请求的高空间本地性,通过预取一组数据页到连续请求处理区模块,提升了连续请求处理区模块对连续请求的处理能力;

请求类型区分模块:用来判断新到来请求的请求类型,即区分请求是随机请求还是具有高空间本地性的连续请求;

步骤2、当请求到来时,请求类型区分模块判断该请求的请求类型;若该请求是随机请求,则将该请求交给随机请求处理区模块处理,若是连续请求,则交给连续请求处理区模块处理;

步骤3、若请求的数据页在随机请求处理区模块或在连续请求处理区模块时,即可立即得到服务;在服务的过程中判断该请求的读写类型,若是写请求,则用请求中的数据对该请求对应的模块中的旧数据页的数据进行覆盖,以实现更新;反之,则直接从模块中读取数据;

步骤4、当请求的数据页在连续请求处理模块,且该数据页被累计二次访问,则需将该请求的数据页加载到随机请求处理区模块中;

步骤5、当随机请求处理区模块没有存储空间时,根据LRU策略,每次选择最近最少访问的簇进行置换;当连续请求处理区模块没有存储空间时,根据FIFO策略,每次选择停留时间最长的一组簇进行置换。

2.根据权利要求1所述的一种面向页级FTL的缓冲区改进方法,其特征在于选取缓存命中率、平均响应时间和闪存块擦除次数3个性能指标作为评价标准,具体解释如下:

1)缓冲区命中率:指请求的映射项在映射缓存中的命中比率,即直接在映射缓存中得到服务的请求占总请求的比例;

2)响应时间:指请求完成服务时间与到达时间的时间差,是垃圾回收、地址映射的开销以及数据访问时间的综合,也是衡量SSD性能的关键指标;

3)块擦除次数:包括地址转换块的擦除次数和数据块的擦除次数,直接决定了SSD的使用寿命。

3.根据权利要求1所述的一种面向页级FTL的缓冲区改进方法,其特征在于随机请求处理区模块和连续请求处理区模块均采用了聚簇的思想,即将属于同一个簇号的逻辑页聚集在一起,并且使用LRU策略对所有的簇进行管理。