[发明专利]用于SSD的多通道动态读写调度方法

权利要求书

1.一种用于SSD的多通道动态读写调度方法，其特征在于实施步骤如下：

1)在SSD内预先配备一个基于DRAM的写缓冲，在所述写缓冲中初始化用于指定SSD当前通道的目标通道、用于记录目标通道累计写请求数目的写请求计数器、用于缓存写请求的地址和数据的FIFO队列、用于记录目标通道上读请求的读请求序列；

2)根据轮转调度策略从SSD的多个通道中选择一个目标通道，跳转执行下一步；

3)接受主机端发送的读写请求，跳转执行下一步；

4)判定读写请求的请求类型，如果请求类型为读请求，跳转执行步骤5)；如果请求类型为写请求，跳转执行步骤7)；

5)判定所述读请求是否为指向目标通道的读请求，若读请求指向目标通道则跳转执行步骤6)，否则将读请求的数据从闪存芯片取出后直接返回给用户，等待在下一个读写请求到来时跳转执行步骤3)；

6)将读请求记录至目标通道的读请求序列中，并将读请求的数据从闪存芯片中读出返回给用户，等待在下一个读写请求到来时跳转执行步骤3)；

7)将写请求的地址和数据加入FIFO队列中，跳转执行下一步；

8)通过所述写请求计数器将写请求数目进行累加，跳转执行下一步；

9)检测写请求数目是否大于指定阈值，如果大于指定阈值则跳转执行步骤10)；否则等待在下一个读写请求到来时跳转执行步骤3)；

10)分析目标通道的读请求序列，根据目标通道的读请求序列中逻辑地址的访问次数从SSD中预取读请求访问热点数据，跳转执行下一步；

11)从所述FIFO队列中取出第一个写请求，在目标通道中分派该写请求所需的空间，等待该写请求处理完毕后跳转执行步骤12)；

12)检测目标通道上是否有等待的读请求，如果有读请求排队等待则跳转执行步骤13)，否则，跳转执行步骤14)；

13)处理目标通道上排队等待的读请求，如果读请求与所述写缓冲中的读请求访问热点数据发生命中，则直接将所述写缓冲中读取命中的数据返回到主机端，否则从SSD中将读请求的请求数据返回到主机端，跳转执行下一步；

14)检查FIFO队列中的写请求是否处理完毕，若处理完毕，则跳转执行步骤2)重新选择新的目标通道；否则，则跳转执行步骤11)。

2.根据权利要求1所述的用于SSD的多通道动态读写调度方法，其特征在于：所述步骤1)中初始化的读请求序列为哈希表，所述哈希表的每一项记录包含逻辑地址以及逻辑地址的访问次数。

3.根据权利要求2所述的用于SSD的多通道动态读写调度方法，其特征在于：所述步骤6)将读请求记录至目标通道的读请求序列中时，首先读请求的逻辑地址是否已经存在于所述哈希表中，如果已经存在则将所述哈希表中所述逻辑地址的访问次数加1；否则将读请求的逻辑地址添加至所述哈希表中，并将对应的访问次数设置为1。

4.根据权利要求3所述的用于SSD的多通道动态读写调度方法，其特征在于，所述步骤10)的详细步骤如下：分析目标通道的哈希表中的所有记录，依次处理哈希表中的逻辑地址，如果一个逻辑地址的访问次数大于1，将逻辑地址对应的数据预取到SSD的写缓冲，每预取一个逻辑地址的读请求访问数据，则将所述逻辑地址从哈希表中删除；同时根据逻辑地址的访问次数将预取的数据进行分组，在预取数据时如果SSD的写缓冲空间不足，则将访问次数低于当前逻辑地址对应访问次数的分组中的数据全部释放，在所述哈希表中的逻辑地址全部处理完毕以后跳转执行步骤11)。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的用于SSD的多通道动态读写调度方法，其特征在于，所述步骤11)在目标通道中分派该写请求所需的空间时，从目标通道中选择擦除次数最少的数据块，将所述擦除次数最少的数据块作为被分派给所述写请求所需的空间；同时如果所述写请求包含多个数据页，则将所述多个数据页调度到目标通道中的不同闪存芯片上。