[发明专利]用于固态存储主控芯片的命令LBA重合检测方法及装置

说明书

本发明涉及用于固态存储主控芯片的命令LBA重合检测方法及装置，该方法包括获取来自主机的命令；对命令进行解析，判断命令是否为读写命令；若是，则剥离并记录命令的LBA信息，以得到LBA信息所在的LBA区间信息；判断是否存在未完成的读写命令；若是，则查询未完成的读写命令的LBA区间信息；判断上述两个LBA区间信息是否重合；若是，则获取上述两个LBA区间信息重合的LBA区间相关信息，以形成检测信息；将检测信息以及命令存储于系统缓存内，以供固件调取检测信息和命令进行分配命令执行顺序和数据搬运。本发明减少软件的操作步骤，降低CPU和系统缓存开销，提高命令解析检测的效率，提高命令的吞吐率。

技术领域

本发明涉及固态硬盘，更具体地说是指用于固态存储主控芯片的命令LBA重合检测方法及装置。

背景技术

根据NVMe(非易失性内存主机控制器接口规范，Non-Volatile Memory express)协议，固态硬盘的命令是乱序执行，主机不关注命令的执行顺序，主机通过命令完成的先后顺序来判断命令执行的先后顺序，因此可能出现LBA(逻辑区块地址，Logical BlockAddress)区间重合的读写命令与主机判断命令的执行顺序不一致的情况。具体的情形如图1所示，先来的读命令和后来的写命令的LBA区间重合，由于命令乱序执行，在读命令读取数据的过程中，写命令可能已经将数据写入DRAM(动态随机存取存储器，Dynamic RandomAccess Memory)或其他高速缓存并返回完成信息，读命令的数据须从外部存储介质全部传输至主机后才返回命令完成信息，然而读取的数据并不是写命令所写入的数据，而是之前的旧数据，由于主机根据命令完成的先后顺序判断命令的执行顺序，主机认为读命令应该返回新写入的数据，而不是旧数据。

为了处理上述问题，需要对每一笔读写的LBA的信息进行记录，通过对LBA重合的读写命令的合理调度来解决数据比对不自恰的问题，现有的技术方案如图2所示，主机发起读写命令；NVMe控制器将读写命令写入命令缓存中；固件获取命令；固件对该命令类型和LBA信息进行解析；固件记录根据读写命令类型分别记录LBA信息，若是读命令，则遍历查询并对比所有未完成的写命令的LBA信息，若是写命令，遍历查询并对比所有未完成的写命令的LBA信息，输出对比结果；若LBA区间重合，固件合理分配命令执行顺序以确保命令数据的自恰；固件指导命令执行和数据搬运。从第三个步骤开始均为软件操作，其中第四个步骤到第六个步骤为纯软件操作，第三个步骤和第七个步骤为软硬件交互操作，即存在大量的软件操作，尤其是第五个步骤，软件需要实时维护和查询命令的LBA信息，CPU和系统缓存开销较大，影响命令执行效率，尤其影响对CPU消耗较高的随机读写性能。

因此，有必要设计一种新的方法，实现降低CPU和系统缓存的开销，提高命令解析检测的效率，提高命令的吞吐率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供用于固态存储主控芯片的命令LBA重合检测方法及装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：用于固态存储主控芯片的命令LBA重合检测方法，包括：

获取来自主机的命令；

对命令进行解析，判断所述命令是否为读写命令；

若是，则剥离并记录所述命令的LBA信息，以得到LBA信息所在的LBA区间信息；

判断是否存在未完成的读写命令；

若是，则查询未完成的读写命令的LBA区间信息；

判断未完成的读写命令的LBA区间信息与LBA信息所在的LBA区间信息是否重合；

若是，则获取未完成的读写命令的LBA区间信息与LBA信息所在的LBA区间信息重合的LBA区间相关信息，以形成检测信息；

将检测信息以及所述命令存储于系统缓存内，以供固件调取检测信息和所述命令进行分配命令执行顺序和数据搬运。