[发明专利]使用磁盘高速缓存的动态TRIM处理

说明书

提供了用于处理计算装置中的操作请求的系统和方法。所述方法包括：使第一I/O操作和第一TRIM操作在第一操作列表中排队；分析针对磁盘高速缓存的多个块部分的所述第一TRIM操作以确定其大小；估计用于完成所述第一TRIM操作的第一时间量；将所述第一时间量与第一阈值进行比较；如果所述第一时间量大于所述第一阈值，则将所述第一TRIM操作选择性地划分成针对所述块部分中含有的第一块部分的至少一个第二TRIM操作和针对所述块部分中含有的第二块部分的至少一个第三TRIM操作；执行所述第一I/O操作，接着执行所述第二TRIM操作；以及使所述第三TRIM操作在第二操作列表中排队。

技术领域

本公开总体上涉及计算系统。更具体地，本公开涉及实施用于使用磁盘高速缓存的动态TRIM处理以提供一致的系统输入/输出(“I/O”)响应的系统和方法。

背景技术

机器创建服务(“MCS”)是虚拟桌面平台的可以用于设计和递送虚拟桌面图像的部件。使用来自潜在的管理程序的应用编程接口(“API”)，MCS配置、启动、停止和删除虚拟机器(“VM”)。MCS使用主VM的副本来提供虚拟桌面。克隆包含差分硬盘、标识硬盘和个人虚拟磁盘。MCS具有I/O优化特征，所述I/O优化特征使用磁盘高速缓存将临时写入操作卸载到VM的共享存储中。

磁盘高速缓存是一种用于改进其从硬盘读取并写入到硬盘所花费的时间的机制。磁盘高速缓存可以是硬盘的一部分或者保留的供硬盘使用的随机存取存储器(“RAM”)的一部分。在操作期间，在计算装置上运行的程序可能需要访问新数据。在这种情况下，操作系统(“OS”)首先进行检查，以查看新数据是否存储在磁盘高速缓存中。如果是，则从磁盘高速缓存检索新数据。如果不是，则OS执行从硬盘读取新数据的操作。磁盘高速缓存提高了计算装置的整体性能，因为与硬盘相比从磁盘高速缓存可以更快地访问数据。

TRIM命令(TRIM)允许OS通知固态驱动器(“SSD”)哪些数据块在使用中不再考虑并且可以擦除。TRIM处理提高了SSD的性能。SSD可以将数据组织到按块一起分组的页面中。数据可以在页面级别读取和写入，但只能在块级别擦除。对于删除操作，OS向SSD发送TRIM命令，以将给定页面标记为删除。显著地，此时页面实际上并未从存储器中擦除。对于写入操作，标记为删除的页面被分组到块中并被擦除，以为要写入到SSD的新数据留出空间。

发明内容

本公开涉及实施用于执行计算装置中的处理操作请求的系统和方法。所述方法包括：使针对磁盘高速缓存的多个块部分的至少一个第一I/O操作(例如，读取操作或写入操作)和第一TRIM操作在要由所述计算装置执行的操作的第一列表中排队；分析所述第一TRIM操作以确定其大小；估计用于完成所述第一TRIM操作的第一时间量；以及将所述第一时间量与第一阈值进行比较。如果所述第一时间量小于所述第一阈值，则执行所述第一I/O操作，接着执行所述第一TRIM操作。相反，如果所述第一时间量大于所述第一阈值，则将所述第一TRIM操作选择性地划分成针对所述磁盘高速缓存的所述多个块部分中含有的第一块部分的至少一个第二TRIM操作和针对所述磁盘高速缓存的所述多个块部分中含有的第二块部分的至少一个第三TRIM操作。此后，执行所述第一I/O操作，接着执行所述第二TRIM操作，并且使所述第三TRIM操作在要由所述计算装置执行的操作的第二列表中排队。显著地，用于完成所述第二TRIM操作的估计时间量小于所述第一阈值。

在一些情况下，所述方法进一步包括：使至少一个第二I/O操作在所述第一列表中排队；估计用于完成所述至少一个第二I/O操作的第二时间量；基于所述第二时间量设置第二阈值的值；估计用于完成所述第三TRIM操作的第三时间量；以及确定所述第三时间量是否小于所述第二阈值。如果所述第三时间量小于所述第二阈值，则执行所述第二I/O操作，接着执行所述第三TRIM操作。