[发明专利]基于固态硬盘的缓存设计方法、装置及计算机设备

说明书

本申请涉及一种基于固态硬盘的缓存设计方法、装置、计算机设备及存储介质，其中该方法包括：获取基于固态硬盘的缓存设计请求；根据所述基于固态硬盘的缓存设计请求，将LBA数据存储于对应的缓存单元中；当所述LBA数据存储于缓存单元后，通过映射表记录所述LBA数据在缓存单元中的物理位置；当后续主机需要读取LBA数据时，缓存直接查询所述映射表中记录的对应的LBA数据的物理位置；根据查询结果直接从缓存中读取对应的LBA数据。本发明结合SSD中映射表的全局特性，将缓存的设计与映射表结合在一起，利用映射表记录LBA数据在缓存中物理位置，实现了将搜索时间复杂度降低到理论最优，达到了提升缓存搜索效率的技术效果。

技术领域

本发明涉及固态硬盘技术领域，特别是涉及一种基于固态硬盘的缓存设计方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

目前，无论是企业级固态硬盘(SSD)还是消费级SSD对读写命令的带宽(Throughput)和延时(Latency)具有很高的要求，一般而言SSD中肯定设计有缓存(RAM)，写命令的数据首先存储在SSD的缓存中，凑成一定量数据后打包写入闪存(NAND)中，如图1所示，这能有效利用缓存的高效随机访问特性和闪存的按物理页写入特性。

具体地，当读命令下发至SSD，SSD需要确认该读命令所需数据是否在缓存中，如果在缓存就直接将缓存中数据传输给主机，效率较高。缓存设计的一个关键点是判断读命令是否命中缓存的搜索算法是否高效，现有的主流搜索算法主要致力于优化缓存的存储结构，达到缩减搜索时间的目的，但是这种方式中搜索时间都与缓存的大小成一定的正比关系，不能实现最优的性能。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种可以将搜索效率能达到理论最优的基于固态硬盘的缓存设计方法、装置、计算机设备及存储介质。

一种基于固态硬盘的缓存设计方法，所述方法包括：

获取基于固态硬盘的缓存设计请求；

根据所述基于固态硬盘的缓存设计请求，将LBA数据存储于对应的缓存单元中；

当所述LBA数据存储于缓存单元后，通过映射表记录所述LBA数据在缓存单元中的物理位置；

当后续主机需要读取LBA数据时，缓存直接查询所述映射表中记录的对应的LBA数据的物理位置；

根据查询结果直接从缓存中读取对应的LBA数据。

在其中一个实施例中，所述当所述LBA数据存储于缓存单元后，通过映射表记录所述LBA数据在缓存单元中的物理位置的步骤还包括：

当LBA数据存储在缓存单元后，在映射表中对应LBA处的上下文中记录所述缓存单元的物理位置；

其中，所述缓存单元的物理位置包括物理地址以及标志位，所述物理地址表示缓存单元在缓存中的偏移位置或者物理页在闪存中的位置，所述标志位用于表示数据是否在缓存中。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

获取主机发送的LBA数据读命令请求；

根据所述LBA数据读命令请求，读取映射表中LBA对应的上下文；

判断读取的上下文中的标志位是否为1；

若读取的上下文中的标志位为1，则从缓存中读取对应的数据。

在其中一个实施例中，在所述判断读取的上下文中的标志位是否为1的步骤之后还包括：

若读取的上下文中的标志位不为1，则从闪存中读取对应的数据。

一种基于固态硬盘的缓存设计装置，所述装置包括：

获取模块，所述获取模块用于获取基于固态硬盘的缓存设计请求；