[发明专利]利用固态硬盘作为计算机写缓存的存储系统以及相应的管理调度方法

权利要求书

1.一种利用固态硬盘作为计算机写缓存的存储系统，包括：

一块或多块小容量、访问速度较快的固态硬盘设备，和

一块或多块大容量、访问速度较慢的传统磁盘设备，

上述设备通过标准PCI-E、SAS或SCSI接口之一与所述计算机的总线相连，并对所述计算机系统可见。

2.根据权利要求1所述的存储系统，其特征在于：

所述计算机的初始数据均存储在上述磁盘上，其中所述固态硬盘在系统运行中动态缓存计算机最近更新数据，同时在初始状态下，所述固态硬盘的容量大小对系统的正确性没有影响。

3.根据权利要求1所述的存储系统，其特征在于：

在所述计算机的系统在运行过程中，可以不定期动态增加固态硬盘的数目，提高系统的性能；但已有的所述固态硬盘不可被动态移除。

4.一种对权利要求1-3中的任何一个进行管理调度的方法，其特征在于：

所有的固态硬盘被格式化为分页结构，每个页面的长度与所述计算机系统内外存交换页面相同，全部的所述固态硬盘上的页面被当作一个整体的队列进行顺序循环使用，当有脏页面从内存中排出时，首先将它写回所述队列的最后一个页面，而不是直接写回所述固态磁盘；

在内存中维护一个固态硬盘的地址映射表，当页面写回所述固态硬盘后，其页面号、固态硬盘偏移被作为一个二元组索引项，并维持在所述地址映射表中，而若一个页面被写回多次，则只有最后一次的索引项有效；

当需要访问外存数据时，首先在所述地址映射表中查看包含该页面号的索引项是否存在，如果存在，则访问相应索引项中的固态硬盘的偏移，如果不存在，则访问磁盘的地址；

而当所有的固态硬盘设备的可用容量均低于预设的阈值时，由后台的回写线程将所述地址映射表中的索引项按页面号进行重排，将相邻的页面合并，并将它们按顺序写回磁盘中。

5.根据权利要求4所述的管理调度方法，其特征在于：

由于权利要求1-3中任意一个所涉及的设备对计算机系统可见，因此所述调度方法可以按实际系统需求，在操作系统、文件系统、数据库以及具体应用程序等不同层次实现。

6.根据4或5的管理调度方法，其特征在于：

当所述整个计算机系统发生崩溃并重启时，需要首先扫描所述固态硬盘，并根据其中所有缓存的所述页面重建地址映射表，再进行系统的正常运行。